近年来,随着全球半导体产业的快速发展,芯片制造供应链的重要性日益凸显。中国,作为世界上最大的电子产品制造国之一,正在积极开发关键的芯片制造供应链,其中ArF(Argon Fluoride)和KrF(Krypton Fluoride)激光器的光刻胶生态系统正在兴起。
光刻胶是芯片制造过程中至关重要的材料,它用于保护衬底表面,在光刻机的光线照射下发生变化,从而在后续的刻蚀工序中形成电路图案。根据曝光波长由大到小,光刻胶可分为G/I线胶、KrF胶、ArF胶和EUV胶,分辨率逐步提升。其中,KrF光刻胶主要用于250纳米到130纳米的工艺,而ArF光刻胶则适用于130纳米到14纳米的工艺。
在全球市场中,光刻胶主要由日本企业垄断,特别是在高端市场。2021年,日本企业在g线/i线、KrF、ArF和EUV光刻胶市场的市场份额分别为61%、80%、93%和100%,总体份额超过75%。然而,中国正在逐步改变这一格局,通过加大研发投入,推动国产光刻胶的发展。
在KrF光刻胶方面,中国已经取得了一定的进展。目前,国产KrF光刻胶的自给率约为5%,虽然还有95%的需求需要进口,但国内厂商在产能和技术上都在不断提升。例如,上海新阳半导体材料股份有限公司和晶瑞电材股份有限公司是国内KrF光刻胶的主要供应商之一,它们在国内市场份额占比分别达到了15%和10%。此外,随着半导体产业的快速发展,中国KrF光刻胶的市场需求持续增长,预计到2027年,市场规模将进一步扩大至68亿元左右,复合年增长率约为8.5%。
在ArF光刻胶方面,国内也实现了重要突破。ArF光刻胶是目前最先进的光刻技术之一,广泛应用于14纳米到130纳米的芯片制造中。然而,长期以来,中国对ArF光刻胶几乎完全依赖进口,自给率极低。但近年来,随着国内厂商的不断努力,国产ArF光刻胶已经实现了产业化生产。例如,南大光电已经开发了多款ArF光刻胶,并在下游客户处进行了验证,制程覆盖28纳米到90纳米。这无疑是一个巨大的突破,为国产芯片制造业的发展提供了有力支撑。
除了KrF和ArF光刻胶外,国内还在积极研发EUV光刻胶。虽然目前国产EUV光刻胶的自给率为0,但随着国内半导体产业的快速发展和国家政策的支持,相信在不久的将来,中国也将在EUV光刻胶领域取得重要突破。
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