光刻机是芯片生产的一个重要步骤,此前的高端光刻机被荷兰ASML所垄断,如今上海微电子公司已经能够自主生产光刻机了,解决了光刻机之后光刻胶也传来好消息,那究竟什么是光刻胶呢?它对芯片生产又有什么重要作用呢?下面就让我们一起走进光刻胶的发展历程吧。
光刻胶与光刻机一样都是芯片生产必不可少的步骤。光刻胶是芯片生产过程中必不可少的设备和步骤,如果没有光刻胶那么就不能实现芯片的量产,即使有最高端最先进的EVU光刻机也只是如同虚设。光刻胶的精密程度越大生产出来的芯片也就越先进,也就是说光刻胶的精密程度会影响生产出的芯片是否先进,在芯片生产领域中扮演了至关重要的角色,而光刻胶的生产的核心技术主要被日本所掌控,对我国来说这又是一项被垄断的先进技术。
光刻胶按使用领域可以分为印制电路板(PCB)光刻胶专用化学品(光引发剂和树脂)、液晶显示器(LCD)光刻胶光引发剂、半导体光刻胶光引发剂和其他用途光刻胶四类。光刻胶是芯片生产过程中最核心的部分,光刻工艺占据了芯片制造成本的35%,其所要耗费的时间占据了整个芯片生产的40%-60%,由此可见光刻工艺是耗时又耗钱的。
光刻工艺是指将光刻胶均匀的涂抹在衬底,在经过曝光、显影与蚀刻等工艺之后,再掩膜版的图形转移到衬底上,形成两个一样的图形。光刻胶需要不断缩减曝光波长和提高极限分辨率以此来满足集成电路不断形成的高要求。光刻胶的生产工艺极其复杂、纯度要求极高,还需要技术和经验的累积,光刻胶的工艺主要被美国和日本所垄断,美日所占市场份额超过了85%,光刻胶前五大厂商占据了全球光刻胶市场 87%的份额,而在这5家企业中日本企业就有四家,分别是富士电子材料、JSR、日本信越、东京应化(TOK),这四家所占份额共计72%,而整个日本所占市场份额高达75%,日本在半导体领域有着极高的话语权。
根据此前数据显示,2019年全球光刻胶市场规模接近90亿美元,而到2020年预计会突破100亿美元。在又一被垄断的行业领域,中国再次发力带来了好消息,国产光刻胶迎来曙光,为半半导体行业的发展注入了新动力。
南大电光公司自主研发的ARF光胶产品已经获得了客户使用认证,南大电光成为了第一家国产ArF光刻胶企业,这也就意味着在光刻胶领域也能摆脱对国外的依赖,实现芯片自主量化生产了。光刻胶的自主研发离不开科研人员的心血和努力,同时政府在政策方面的扶持也加速了光刻胶的诞生,在2020年9月,国家发改委等四部门联合印发《关于扩大战略性新兴产业投资 壮大新增长点增长极的指导意见》提出,加快在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、高强高导耐热材料、耐腐蚀材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破,以保障大飞机、微电子制造、深海采矿等重点领域产业链供应链稳定,政府与企业的双管齐下加速了光刻胶的生成落地。
除了在光刻胶上出现了重大突破,我国在碳纤维领域也取得了巨大成就。此前我国的碳纤维一直依赖进口,而碳纤维对于航天航空方面的高科技器材非常重要,由于其良好的延展性以及能与其他材料进行结合的特性,在市场中大受欢迎,我国对碳纤维也有着极大的需求,处于垄断地位的日本却偷偷限制了碳纤维的出口。我国成立了不少公司以及投入了大量打钱财和人才进行研究,终于在21世纪取得了重大成就,打破了日本近40年的垄断。
全球芯片制造业都在快速成长,为了缩小与发达国家的差距,我国应该继续深化研究努力追赶上发达国家在半导体领域的成就。