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光刻膠國產(chǎn)率不足5%,為何不能買日本的光刻膠,分析復制?

2023-10-08 來源:科技專家
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關鍵詞: 光刻膠 芯片 中芯國際

眾所周知,目前芯片制造的工藝是光刻法,而光刻法之下,光刻膠是非常重要的材料。因為所有的硅晶圓片上,都要涂上光刻膠,才能進行光刻,沒有光刻膠,一切都是空談。


光刻膠目前對應芯片工藝,也分為g線、i線、KrF、ArF、EUV這么5種。


其中g線、i線主要用于250nm以上工藝,KrF一般用于250nm-130nm工藝,ArF一般用于130nm-7nm,而EUV用于EUV光刻工藝,主要用于7nm以下工藝。



目前國內(nèi)EUV光刻膠無法生產(chǎn),ArF中,尖端的ArFi也無法生產(chǎn),只有相對落后的干式ArF能夠有3%左右的國產(chǎn)率。而KrF大約有10%左右的國產(chǎn)率,G線i線國內(nèi)有40%左右國產(chǎn)率。


目前國內(nèi)90%+的光刻膠,主要從日本進口,數(shù)據(jù)顯示,2022年,我們從日本進口了12.05億美元的光刻膠,占所有感光化學品的55%左右。



估計很多人就會問了,光刻膠是一種材料,為何我們不能買到日本的光刻膠,然后用儀器進行分析,得到其具體的配比,材料等,然后復制出來呢?


畢竟像光刻機這種東西,可能需要很多的必不可少的元件,比如物鏡系統(tǒng),光源什么的,國內(nèi)供應鏈跟不上,想模仿也模仿不了。但光刻膠就是一化學物品,只要知道配方,比例,買來這些材料,應該很容易就復制出來了啊。



事實上,事情沒有想象的這么簡單,光刻膠的主要成分是樹脂,包括環(huán)氧樹脂、丙基酸樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂等。


然后光刻膠中還有感光劑和引發(fā)劑,負膠主要使用光質(zhì)產(chǎn)酸劑,正膠主要使用DNQ,還有溶劑和添加劑。


這些成分的不同組合,不同濃度,甚至不同的分子式,都會影響光刻膠的分辨率、耐熱性、化學穩(wěn)定性、粘附性等,需要不斷研發(fā)和改進工藝和添加劑的。



此外,就算你知道了這些成本,甚至配比,都沒這么容易制造出來,因為樹脂的純度、添加劑的純度,各種材料的合成技術,都是關鍵技術之一。


日本的這些光刻膠廠商,不是直接買現(xiàn)成材料來配的,還是從原材料進行提煉的,純度是他們保證產(chǎn)品性能的關鍵之一,所以就算你知道配比,知道成分,如果提煉的材料純度達不到,也是不行的。


更何況,光刻膠的種類太多,配方和樹脂的分子結構都是商業(yè)機密,你拿儀器去分析去檢測,也未必能夠得到真正精確的比例。



同時在具體的生產(chǎn)制造過程中,不僅僅要考慮這些材料,還需要考慮擴大化、量產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性等等。


所以說,任何一項核心技術,真不是模仿就可以搞定的,需要積累,也需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的配合,偷師這種辦法可以使用,但未必能夠真正有用,特別是在一些尖端技術上。


不過,這些年國產(chǎn)光刻膠發(fā)展迅速,機構認為,5年內(nèi)國產(chǎn)化光刻膠的滲透率可達到40%至50%。



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