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《华中科技大学实现半导体专用光刻胶重大突破》

  • 来源专题：光电信息技术
  • 编译者： 王靖娴
  • 发布时间：2024-10-21
  • 【内容概述】据光行天下10月21日报道，华中科技大学武汉光电国家研究中心团队在半导体专用光刻胶领域实现重大突破。团队研发的T150A光刻胶系列产品，已通过半导体工艺量产验证，实现原材料全部国产化，配方全自主设计，有望开创国内半导体光刻制造新局面。

        武汉光电国家研究中心团队研发的这款半导体专用光刻胶对标国际头部企业主流KrF光刻胶系列。相较于被业内称之为“妖胶”的国外同系列某产品，T150A在光刻工艺中表现出的极限分辨率达到120nm，且工艺宽容度更大，稳定性更高，留膜率更优，其对刻蚀工艺表现更好，通过验证发现T150A中密集图形经过刻蚀，下层介质的侧壁垂直度表现优异。

        团队在电子化学品领域深耕二十余载，立足于关键光刻胶底层技术研究，致力于半导体专用高端电子化学品原材料和光刻胶的开发，并以新技术路线为半导体制造开辟新型先进光刻制造技术，同时为材料的分析与验证提供最全面的手段。该团队负责人表示：“以光刻技术的分子基础研究和原材料的开发为起点，最终获得具有自主知识产权的配方技术。这只是个开始，我们团队还会发展一系列应用于不同场景下的KrF与ArF光刻胶，致力于突破国外卡脖子关键技术，为国内相关产业带来更多惊喜。”

  • 原文来源：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjIxNzI4Mg==&mid=2654043920&idx=1&sn=eab4cc8e87916baef39bd85bff89cb34&scene=0
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    • 编译者：胡思思
    • 发布时间：2024-10-21
    • 据“中国光谷”消息，光谷企业近日在半导体专用光刻胶领域实现重大突破：武汉太紫微光电科技有限公司推出的T150 A光刻胶产品，已通过半导体工艺量产验证，实现配方全自主设计，有望开创国内半导体光刻制造新局面。 该产品对标国际头部企业主流KrF光刻胶系列。相较于被业内称之为“妖胶”的国外同系列产品UV1610，T150 A在光刻工艺中表现出的极限分辨率达到120nm，且工艺宽容度更大，稳定性更高，坚膜后烘留膜率优秀，其对后道刻蚀工艺表现更为友好，通过验证发现T150 A中密集图形经过刻蚀，下层介质的侧壁垂直度表现优异。 据悉，太紫微公司由华中科技大学武汉光电国家研究中心团队创立。该团队立足于关键光刻胶底层技术研发，在电子化学品领域深耕二十余载。武汉光电国家研究中心是科技部于2017年批准建设的第一批，也是唯一的一批6个国家研究中心之一，其前身为2003年获批的武汉光电国家实验室（筹）。 据天眼查信息显示，太紫微公司成立于2024年5月31日，注册资本200万元，实控人为朱明强，最终受益股份77%。除了朱明强本人外，太紫微公司的另外两家股东，湖北高碳光电科技有限公司、武汉市马斯洛普管理咨询合伙企业，朱明强则分别持股100%和8%。 对于此次突破，部分行业人士表示，在KrF系列光刻胶产品中，T150 A对标的UV1610产品算是“比较常用的胶”，需求量比较大，目前对于UV1610产品北京科华、徐州博康等国内厂商有能力生产。1、国产光刻胶进程目前，我国集成电路用半导体光刻胶尤其是高端产品仍高度依赖进口，其中日本是我国光刻胶第一大进口来源国。据中国海关总署数据，2023年我国感光化学品进口总额21.77亿美元，从日本进口额11.49亿美元，占比52.8%。至2024年1-6月份，从日本进口额为6.38亿美元，同比增长16.7%。其中今年Q2季度进口总额3.38亿美元，同比增长15.6%，环比增长12.6%。日本进口平均占比约51.5%，近年来占比处于历史高位。 从全球光刻胶市场格局看，日美厂商占据了全球光刻胶市场大部分份额，日本合成橡胶（JSR）、日本东京应化、美国杜邦-罗门哈斯、日本信越化学、日本住友化学、日本富士电子材料六家大厂高度垄断了半导体光刻胶的大部分市场。并且目前日韩、欧美主要厂商已实现高端制程光刻胶的量产。作为对比，我国光刻胶国产化率还较低。综合行业各方数据显示，KrF光刻胶整体国产化率不足5%，ArF光刻胶整体国产化率不足 1%。 我国光刻胶加速发展可以追溯到21世纪。2018年5月，国家科技重大专项中的极紫外光刻胶项目顺利通过国家验收，标志着中国在高端光刻胶领域的重大进步。此后2019年11月，8种"光刻胶及其关键原材料和配套试剂"入选工信部的重点新材料指导目录，并且我国先后发布《新材料关键技术产业化实施方案》、《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等鼓励性、支持性政策，推动我国国产光刻胶加速突破。 而从国内光刻胶产业链相关企业发展情况看，国产光刻胶在近年来发展迅速。目前，中国已经成为全球最大的光刻胶市场之一。国内有数十家企业涉足光刻胶领域，其中一些企业已经取得了不错的成绩。让我们来认识几个代表性的"选手"：2、我国科研团队突破新型光刻胶技术今年4月，九峰山实验室、华中科技大学组成联合研究团队，依托九峰山实验室工艺平台，支持华中科技大学团队突破“双非离子型光酸协同增强响应的化学放大光刻胶”技术。该成果以“Dual nonionic photoacids synergistically enhanced photosensitivity for chemical amplified resists”为题，在国际顶级刊物Chemical Engineering Journal上发表。这一具有自主知识产权的光刻胶体系已在产线上完成了初步工艺验证，并同步完成了各项技术指标的检测优化，实现了从技术开发到成果转化的全链条打通。 据悉，该研究通过巧妙的化学结构设计，以两种光敏单元构建“双非离子型光酸协同增强响应的化学放大光刻胶”，最终得到光刻图像形貌与线边缘粗糙度优良、space图案宽度值正态分布标准差（SD）极小（约为0.05）、性能优于大多数商用光刻胶，且光刻显影各步骤所需时间完全符合半导体量产制造中对吞吐量和生产效率的需求。据悉，该研究成果有望为光刻制造的共性难题提供明确的方向，同时为EUV光刻胶的着力开发做技术储备。 徐州博康 近期，据徐州博康信息化学品有限公司博康光刻胶事业部总经理杜光宇披露，徐州博康已成功开发ArF/KrF单体及光刻胶、I线光刻胶、封装光刻胶、电子束光刻胶等系列产品。具备干法ArF及湿法ArF光刻胶的技术能力，干法ArF可应用于90nm/65nm/55nm节点。湿法ArF可应用于40nm/28nm节点，在现有技术产品基础上积极开发14nm及以下工艺节点应用的更先进的湿法ArF光刻胶材料。 公开资料显示，徐州博康成立于2010年3月，是专注于中高端光刻胶及相关原材料研发制造的国家高新技术企业，目前在江苏邳州、浙江东阳有两个生产基地。其中，徐州市邳州生产基地占地200亩，于2021年上半年完成建设，已正式投产，可年产1100吨光刻材料及10000吨电子级溶剂。今年9月14日，根据采招网信息，徐州博康信息化学品有限公司年产1406吨光刻材料及152吨光刻胶技改项目备案。 彤程新材 据彤程新材披露的上半年财报显示，彤程新材半导体光刻胶业务实现营业收入1.28亿元，同比增长54.43%；得益于产业的复苏、公司新品的大规模上量以及彤程电子生产厂区的投产和用户验证推进，2024年上半年公司半导体业务发展迅速，销售收入增长率超过50%，为历史最高点。 据悉，中高档集成电路光刻胶产品已成为彤程新材产品的核心力量，从产品分类上看，2024年上半年公司KrF光刻胶产品增长率超过60%；化学放大型I线光刻胶得益于存储行业的飞速发展，增长率超过500%，是增长最快的产品序列。除了传统优势产品外，2024年上半年公司已导入多款高分辨KrF、ArF光刻胶（含干式和浸润式）和BARC底部抗反射涂层等产品在客户端验证，并陆续通过客户产品认证，其中ArF光刻胶已开始形成销售。 在溶剂领域，彤程新材借由高纯试剂的生产能力，实现半导体暨显示光刻胶产品的溶剂自产模式。2024年上半年高规光刻胶配套试剂EBR G5等级已实现正式量产出货，并且提供高规槽车并导入客户端开始验证，预计下半年逐步上量。目前公司是国内唯一能自产自销，并达量产规模高纯试剂EBR G5等级的本土光刻胶供应商。而在研发方面，彤程新材I线光刻胶部分新产品在重点12寸客户获得验证通过并得到快速上量。 晶瑞电材 是国内最早规模量产光刻胶公司之一，其全资子公司苏州瑞红早在1993年开始光刻胶生产，承担并完成了国家02专项i线光刻胶产品开发及产业化项目。据悉，到目前已经拥有g线、i线、KrF等上百个型号产品。i线光刻胶已向国内中芯国际、长鑫存储等知名大尺寸半导体厂商大批量供货，多款KrF光刻胶已量产并供应多家半导体客户。同时还启动了ArF光刻胶研发工作正式启动。公司目前光刻胶产品，有30%用于面板LCD领域，70%用于半导体领域。 除了历史悠久，经验丰富之外，公司在光刻胶方面有一个很大优势，就在于自己拥有5台光刻机，这一点与程彤新材旗下子公司北京科华类似。公司2020年购买了阿斯麦1900 Gi型光刻机，2021年下半年购入了尼康KrF S207光刻机及配套设备。并已建成ArF和KrF光刻实验室，有5台光刻机为核心的光刻胶研发测试平台，可为公司产品研发测试、客户验证等提供全面的核心设备保障。 上海新阳 上海新阳在光刻胶产品方面覆盖较为全面，涉及i线、KrF、ArF干法以及ArF浸没式光刻胶。公司致力于突破高端光刻胶技术，特别是在ArF浸没式光刻胶方面，产品已达到较高技术水平，适用于28纳米及以上的集成电路制造工艺。 今年3月，上海新阳发布公告称公司拟以增资方式投资浙江新盈电子材料有限公司（以下简称“浙江新盈”）。据悉，浙江新盈设立时注册资本金为3500万元，现上海新阳认缴出资500万元对该公司增资。此次增资完成后，公司直接持有浙江新盈12.5%的股份。据悉，浙江新盈具有光刻胶树脂等原材料产品研发团队，具备光刻胶树脂等原材料研发、生产工艺技术及质量管控、客户技术服务能力等专有技术。 南大光电 今年6月，南大光电在最新的机构调研中透露，公司始终坚持从原材料到产品的完全自主化研发路线。其光刻胶研发中心已具备研制功能单体、功能树脂、光敏剂等关键原材料的能力，实现了从光刻胶原材料到配套材料的全部自主化。在光刻胶领域，南大光电已取得了显著进展。据了解，公司研发的多款ArF光刻胶正在国内主要集成电路芯片制造企业进行验证，并已通过验证的三款ArF光刻胶实现了少量销售，质量稳定。 此外，还有多家企业在光刻胶领域进行研发和生产，如厦门恒坤新材料、鼎龙股份、万华电子材料、珠海基石、苏州润邦半导体、威迈芯材、微芯新材、河北凯诺中星等等。也在为光刻胶生产提供重要的原材料支持。这些企业的不断发展，推动了国内光刻胶市场的快速增长。
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  • 《国产半导体核心材料重大突破 晶瑞股份i线光刻胶通过中芯国际上线测试》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：姜山
    • 发布时间：2018-08-07
    • 2018年8月6日，晶瑞股份在全景网投资者关系互动平台介绍，公司的i线光刻胶已通过中芯国际上线测试，高纯双氧水已在中芯国际产线测试。 据旭日显示与触摸了解，晶瑞股份的i线光刻胶由子公司苏州瑞红生产，系承接国家重大科技项目02专项"i线光刻胶产品开发及产业化"而来，为首次在国内实现i线光刻胶的量产。 在半导体制造领域，光刻和刻蚀技术是半导体芯片在精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特征尺寸，占芯片制造时间的40-60%，占芯片制造成本的35%左右。而光刻胶是光刻工艺得以实现选择性刻蚀的关键材料，占芯片制造成本约7%左右，是评定半导体芯片生产工艺技术水平的重要指标。中国国内光刻胶产品和国外先进产品相比，基本上落后了三、四代左右。 《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出"研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺英寸硅片等关键材料"；国家重点支持的高新技术领域（2015）中提到"高分辨率光刻胶及配套化学品作为精细化学品重要组成部分，是重点发展的新材料技术"；光刻技术（包括光刻胶）是《中国制造2025》重点领域。 目前市面上的半导体光刻胶一般分为磺化橡胶光刻胶、g/i线光刻胶（436/365nm）、KrF/ArF光刻胶（248/193nm）。i线光刻胶是指在365nm波长下工作的光刻胶，主要用于6英寸和部分8英寸晶圆半导体的生产。 苏州瑞红是国内最早生产电子光刻胶的化工企业，在中国液晶显示行业发展过程中，苏州瑞红为LCD光刻胶国产化做出了重要的贡献，约占国内四成左右的市场份额。 在中国的半导体光刻胶领域，苏州瑞红也在材料国产化领域发挥了重要作用，其用于4~5英寸分立器的磺化橡胶光刻胶占了国内约六成的市场份额。i线光刻胶通过中芯国际上线测试，对于苏州瑞红和晶瑞股份来说，不仅仅是产品升级、业绩增长而已，还代表着中国企业在半导体核心材料上的重大突破。 半导体光刻胶的技术壁垒很高，全球半导体行业中涉及光阻材料的核心技术主要被日本和美国企业所垄断，包括日本的JSR、信越化学、TOK、住友化学、美国的SEMATECH、IBM、韩国的东进化学等，它们加起来的市场份额超过了95%。 目前中国国产光刻胶正在由中低端向高端逐步过度，中国国内厂商在半导体领域基本掌握了g线（436nm）和i线(365nm)光刻胶技术，正在攻克KrF（248nm）和ArF(193nm)光刻胶核心技术。 其中除晶瑞股份系承接国家重大科技项目02专项"i线光刻胶产品开发及产业化"项目外，南大光电入股的北京科华，KrF（248nm）光刻胶上有小批量在中芯国际通过验证，同时也承接了国家重大科技项目02专项"193nm光刻胶及配套材料启动项目"；另外，上海新阳(SZ:300236)则投资设立子公司开展193nm(ArF)干法光刻胶研发及产业化项目。 苏州瑞红是苏州电子材料（集团）有限公司同日本瑞翁（NIPPONZEON）和日本丸红（MARUBENI）合资创建的专业生产电子化学品的公司，2011年12月20日，苏电公司与晶瑞有限签署股权转让合同，将其所持苏州瑞红54.56%的股权转让给晶瑞有限，2017年5月，晶瑞有限首次公开发行股票并在创业板上市，股票简称为"晶瑞股份"，股票代码为"300655"。 晶瑞股份2018年半年度业绩预告显示，上半年归属于上市公司股东的净利润为盈利：2050万元～2450万元，比上年同期增长：43.29%～71.25%。 .
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