2021年1月3日,華懋科技(603306.SH)發(fā)布旗下產(chǎn)業(yè)基金東陽(yáng)凱陽(yáng)科技創(chuàng)新發(fā)展合伙企業(yè)(有限合伙)(以下簡(jiǎn)稱“東陽(yáng)凱陽(yáng)”)對(duì)外投資公告稱,東陽(yáng)凱陽(yáng)于2020年12月30日,與傅志偉、上海博康、徐州博康簽署了《投資協(xié)議》及其附屬文件。
華懋科技通過(guò)東陽(yáng)凱陽(yáng)對(duì)徐州博康進(jìn)行投資,將切入半導(dǎo)體關(guān)鍵材料光刻膠領(lǐng)域。此次交易分為首次增資、轉(zhuǎn)股權(quán)以及追加投資權(quán)三個(gè)部分。
具體來(lái)看,東陽(yáng)凱陽(yáng)出資3000萬(wàn)元人民幣向徐州博康增資,增資完成后將持有徐州博康1.186%股權(quán);東陽(yáng)凱陽(yáng)向標(biāo)的公司實(shí)控人傅志偉提供共計(jì)人民幣5.5億元的可轉(zhuǎn)股借款,東陽(yáng)凱陽(yáng)獲得無(wú)條件的轉(zhuǎn)股權(quán),有權(quán)(但無(wú)義務(wù))按照協(xié)議約定的條件,向傅志偉購(gòu)買(mǎi)其持有的徐州博康股權(quán);東陽(yáng)凱陽(yáng)在行使轉(zhuǎn)股權(quán)的同時(shí),有權(quán)(但無(wú)義務(wù))按股權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議約定的條件,以2.2億元的投資款受讓傅志偉持有的徐州博康股權(quán)。
徐州博康全稱為徐州博康信息化學(xué)品有限公司,成立于2010年,實(shí)控人為傅志偉。公司主要從事光刻材料領(lǐng)域中的中高端化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。目前主要產(chǎn)品包括高端光刻單體、樹(shù)脂系列產(chǎn)品,光刻膠系列產(chǎn)品、添加劑及電子級(jí)溶劑、醫(yī)藥中間體等,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電子化學(xué)品高新技術(shù)企業(yè)。
光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一,特別是近年來(lái)大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,更是大大促進(jìn)了光刻膠的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。光刻膠已經(jīng)成為半導(dǎo)體領(lǐng)域的關(guān)鍵材料之一。我國(guó)自主的光刻膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也是我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)自強(qiáng)打破國(guó)外壟斷征程上的重要一環(huán)。目的費(fèi)用對(duì)凈利潤(rùn)造成的影響)孰低的原則計(jì)算。
什么是光刻膠?
光刻膠也叫光阻或光阻劑,顧名思義,是用來(lái)?yè)豕獾模且环N對(duì)光敏感的物質(zhì),通過(guò)特定光源(如紫外光、離子束等)照射,會(huì)發(fā)生局部溶解度的變化。光刻膠分為負(fù)性膠和正性膠,光照過(guò)后變得不可溶的是負(fù)膠,反之叫正膠,正膠相對(duì)普及一些。
鑒于光刻膠的這種特性,可以用來(lái)在納米級(jí)的芯片上蝕刻線路圖。我們可以在硅晶圓片上布置一層僅幾納米厚的金屬層,然后在上面涂一層光刻膠。然后我們可以用光把掩膜板,也就是類(lèi)似“底片”上的電路圖,照射到光刻膠上,讓需要蝕刻的部位受光,需要保留的部位不受光,這就是所謂的“光刻”工藝。
接著,用顯影液把受光的區(qū)域洗掉,掩膜板上設(shè)計(jì)好的線路圖就這么“復(fù)制”到硅晶圓片上了。那些暴露出來(lái)的金屬層就可以繼續(xù)用來(lái)加工處理,而未溶解的光刻膠則保護(hù)其他部分不受影響。
所以,要把納米級(jí)的精細(xì)電路圖“畫(huà)”到硅片上,就離不開(kāi)光刻工藝,更離不開(kāi)光刻膠材料。光刻工藝耗費(fèi)的成本占總成本的35%,和硅片本身的成本比例(38%)差不多,耗費(fèi)的時(shí)間更是達(dá)到總工藝的一半,是半導(dǎo)體生產(chǎn)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
其中,光刻膠及其輔助材料耗費(fèi)的成本占比并不高,分別是5%和7%,但其中的關(guān)鍵性、重要性,不能用材料價(jià)值來(lái)衡量。其技術(shù)難點(diǎn)在于精密度,比如在晶圓片上涂膠時(shí),誤差不能超過(guò)0.01微米(約10納米),膠體每升含有的金屬雜質(zhì)必須少于0.1微克,顆粒個(gè)數(shù)更是幾乎不能有。
而且光刻膠的研究需要昂貴的曝光機(jī),光刻過(guò)程需要***等設(shè)備,荷蘭ASML***一臺(tái)高達(dá)1億美元,1年僅能制作20幾臺(tái)。光刻膠的分類(lèi)和技術(shù)趨勢(shì)光刻膠的分類(lèi)很多,按照顯示效果,可分為前面提到的正性和負(fù)性光刻膠;按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi),可分為光聚合型、光分解型、光交聯(lián)型和化學(xué)放大型。
但筆者認(rèn)為,比較重要的是按曝光波長(zhǎng)分類(lèi),因?yàn)檫@體現(xiàn)了加工的分辨率,也反映出未來(lái)光刻膠的技術(shù)趨勢(shì)。按照曝光波長(zhǎng)分類(lèi),可分為:紫外光刻膠(300~450nm)深紫外光刻膠(160~280nm)極紫外光刻膠(EUV,13.5nm)電子束光刻膠離子束光刻膠X射線光刻膠通常來(lái)說(shuō),波長(zhǎng)越短,加工分辨率越佳,所以隨著芯片制程工藝的不斷進(jìn)步,對(duì)光刻膠分辨率的要求也越來(lái)越高,從微米級(jí)到現(xiàn)在納米級(jí)的蝕刻,甚至將來(lái)可能到原子級(jí)的蝕刻。
總體上,光刻膠的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是波長(zhǎng)越來(lái)越短。因此,我們可以對(duì)光刻膠的分類(lèi)做個(gè)總結(jié)。
從上圖可以看出,光刻膠的三大應(yīng)用場(chǎng)景是PCB、面板和半導(dǎo)體。用于PCB、顯示面板的光刻膠,分辨率要求并不高,紫外全譜即可搞定。“卡脖子”的地方在半導(dǎo)體領(lǐng)域,g線、i線光刻膠用于350納米以上的波長(zhǎng),屬于紫外光刻膠;ArF、KrF光刻膠用于22-150納米波長(zhǎng);22納米以下要用到EUV,屬于極紫外光刻膠。
以上的g線、i線、ArF、KrF等,是光刻膠不同產(chǎn)品類(lèi)型的名稱,無(wú)需對(duì)名稱意義做過(guò)多深究,只需記住它們的名字,即可對(duì)照各企業(yè)的產(chǎn)品線,了解它們的技術(shù)水平。接下來(lái)重點(diǎn)講一下半導(dǎo)體領(lǐng)域要用到的光刻膠產(chǎn)品類(lèi)型。
(1)g線、i線光刻膠g線、i線光刻膠誕生于20世紀(jì)80年代,由近代德國(guó)科學(xué)家約瑟夫·弗勞恩霍夫命名。
當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體制程還不那么先進(jìn),主流工藝在800-1200納米之間,波長(zhǎng)436納米的光刻光源即夠用。到了90年代,制程進(jìn)步到350-500納米,相應(yīng)地要用到更短的波長(zhǎng),即365納米的光源。
剛好,436納米和365納米分別是高壓汞燈中能量最高、波長(zhǎng)最短的兩個(gè)譜線,而高壓汞燈的技術(shù)已經(jīng)成熟。
所以,用于500納米以上尺寸半導(dǎo)體工藝的g線,以及用于350-500納米之間工藝的i線光刻膠,被廣泛應(yīng)用,因?yàn)榉直媛室蟛桓撸@兩種光刻膠都可用于6寸晶圓片,以及平板顯示等較大面積的電子產(chǎn)品的制作。
因?yàn)閕線光刻膠還可以用于8寸晶圓片,所以目前市場(chǎng)需求依然旺盛。
(2)ArF、KrF光刻膠到了90年代末,半導(dǎo)體制程工藝發(fā)展到350納米以下,g線和i線光刻膠已經(jīng)無(wú)法滿足這樣的需求,于是出現(xiàn)了適用于248納米波長(zhǎng)光源的KrF光刻膠,和193納米波長(zhǎng)光源的ArF光刻膠。
它們都屬于深紫外光刻膠,和g線、i線有質(zhì)的區(qū)別。隨后的20年里,ArF光刻膠一直是半導(dǎo)體制程領(lǐng)域性能最可靠,使用最廣泛的光刻光源。在21世紀(jì)以后,在浸沒(méi)光刻、多重光刻等新技術(shù)的輔助下,ArF光刻系統(tǒng)突破了此前65nm分辨率的瓶頸,在45nm到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中,ArF光刻技術(shù)仍然得到了最廣泛的應(yīng)用。
目前,境外晶圓廠主流工藝是14納米,中國(guó)大陸晶圓代工龍頭中芯國(guó)際的制程是28納米,雖然三星和臺(tái)積電已有10納米以下工藝技術(shù),但尚未大規(guī)模應(yīng)用。
因?yàn)榭梢悦嫦虍?dāng)前主流的制程工藝,可用于8寸和12寸晶圓片,ArF光刻膠是市場(chǎng)需求的主流,占比約45%。KrF則多用于8寸晶圓片。
(3)EUV也就是極紫外光刻膠,使用波長(zhǎng)為13.5納米的紫外光,可以用于10納米以下的先進(jìn)制程,但目前EUV***只有荷蘭ASML能制造。
在當(dāng)下這個(gè)2020年,正處于EUV光刻技術(shù)誕生,已經(jīng)流行20年之久的KrF、ArF光刻膠即將面臨技術(shù)變革的時(shí)期。當(dāng)前,富士膠片、信越化學(xué)、住友化學(xué)3家日本龍頭公司合計(jì)申請(qǐng)了EUV光刻膠80%以上的專利,其中,JSR和東京TOK有向市場(chǎng)供貨的能力。
市場(chǎng)規(guī)模及未來(lái)前景2019年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)近90億美元,自2010年至今CAGR約5.4%。預(yù)計(jì)該市場(chǎng)未來(lái)3年仍將以年均5%的速度增長(zhǎng),至2022年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元。
其中,按下游用途不同,可分為面板光刻膠、PCB光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠和其他光刻膠,這4種分類(lèi)的市場(chǎng)占比幾乎相同,平分各約25%的市場(chǎng)份額。
從中國(guó)大陸的角度看,本土光刻膠供應(yīng)規(guī)模年化增長(zhǎng)率11%,高于全球平均5%的增速。2019年中國(guó)光刻膠市場(chǎng)本土企業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模約70億元,全球占比約10%,但仍然以低端的PCB光刻膠為主(占比94%),平板顯示、半導(dǎo)體用光刻膠占比極低(分別是3%、2%),供給需求失衡嚴(yán)重。
在以下3種動(dòng)力的驅(qū)使下,光刻膠還會(huì)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng):市場(chǎng)因素:5G、新能源汽車(chē)等新興產(chǎn)業(yè)本身的需求拉動(dòng)。政治因素:***勢(shì)在必行。產(chǎn)業(yè)鏈因素:晶圓制造產(chǎn)能持續(xù)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移,目前中國(guó)大陸是僅次于中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)的第三大生產(chǎn)基地,但增長(zhǎng)率遠(yuǎn)超前兩者。
在以上3種力量的疊加下,國(guó)內(nèi)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將于2020年達(dá)到176億元,增速在10-15%。
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原文標(biāo)題:5.8億!進(jìn)軍半導(dǎo)體光刻膠
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