众力资讯网

从依赖进口到自主可控:中国光刻胶三大突破,芯片产业迎来春天

长期以来,在高端芯片制造领域中,“画笔”般重要的光刻胶,几乎被日本企业全面垄断。我国对进口的依赖度极高,高达九成的国内需

长期以来,在高端芯片制造领域中,“画笔”般重要的光刻胶,几乎被日本企业全面垄断。我国对进口的依赖度极高,高达九成的国内需求,需依靠外部供应来满足;尤其对于7纳米以下先进工艺所需的EUV(极紫外技术型的光源材料,更是“一物难求”。这一局面深刻揭示了,我们在该领域面临着严峻挑战,且巨大的发展压力亟待解决的事实情况。

但到了2025年10月,中国在某一瓶颈领域实现了三大重大突破。这些进展不仅令科研界倍感振奋与鼓舞人心之外;更为整个半导体产业注入了自主可控的希望之光火苗般的力量和活力!

01

初次“看见”光刻胶分子:从“盲人摸象”式状况迈向精准设计

以往光刻胶于显影液内怎样溶解、缘何会出现缺陷,长期而言一直是个“黑匣子”。而且居然没有清晰的认知,这样的状况亟待去探究。

北大彭海琳教授团队,利用冷冻电镜技术,在液态环境里,竟然首次拍下了光刻胶分子的三维动态结构,并且其分辨率比5纳米还要高。

他们察觉到:溶解过后的聚合物,并非均匀地散布,反而于气液界面汇聚,形成30至40纳米的团块——而这些恰恰是致使芯片“桥连”缺陷的祸根。

基于此点,团队推出“升温解缠加界面捕获”的新工艺流程,居然将晶圆缺陷削减超99%。而且这样的操作让工艺改进更为切实可行。

那便意味着,未来国产光刻胶不光能够加以运用,居然而且还可实现“无缺陷”。而且说真的,此状况展现出国产光刻胶发展的良好态势。

这项基础研究,为整个行业,从“凭借经验去尝试错误”,迈向“依据理性来进行设计”,开辟了崭新的路径。

02

国产EUV光刻胶已发布;其具备18纳米线宽,竟接近国际领先水准

EUV光刻胶,乃是7纳米及更微制程芯片的关键要素。长期以来,全球市场被日本的JSR与东京应化死死把控着。

清华大学许华平团队,另辟蹊径,把具有高吸收特性的元素“碲”直接放进高分子主链里,居然就成功研发出了一款全新的聚碲氧烷光刻胶材料。

实验显示:当曝光剂量仅有13.1mJcm²时,该材料竟能清晰呈现出18纳米线宽、线边粗糙度为1.97纳米的图形,而且其性能已达国际先进水平。

并且更为关键的是,它不需要繁杂的添加剂,合成起来相当简单,成本也能够得到把控。而且居然在合成方面如此轻易,成本还能轻松掌握。

要是能够达成量产,反倒会全然打破EUV光刻胶“零国产”的这个僵局。

03

企业量产进程加速;ArF光刻胶已然跻身中芯、华为的供应链行列

科研取得突破之际,产业化进程亦在加速,

南大光电已然成为国内唯一达成ArF光刻胶量产的企业。其产品成功通过中芯国际与华为海思的双重认证,并且建成了年产25吨的生产线,还打算在2027年把产能提高到5000吨,这样的话就能满足国内高端市场约20%的需求。不过说真的,居然在光刻胶领域能有如此进展,着实令人关注。

容大感光已经建成了年产能达到100吨的光刻胶生产线,目前正从PCB以及面板领域,逐步地向半导体封装方向进行延伸,其中低档次的产品现在已经达成了批量供应。

彤程新材、晶瑞电材等企业在KrF光刻胶领域也取得了认证方面的进展。

国产光刻胶,正从实验室中的样品,逐步地平稳地转变为工厂里的原材料。在此过程中,它不断地由实验阶段,一步一步地,向产业化应用迈进,稳稳地朝着实际应用前行。

04

领域的市场即将迎来大爆发;到2025年,半导体光刻胶的市场规模预测竟会突破63亿元这个大关。

随着国产替代的步伐,不断地加快,中国的光刻胶市场,正迎来着迅猛增长的发展阶段。

2024年,半导体光刻胶市场规模达52亿元;

到了2025年,大概会突破63亿元这样的规模,而且年增速竟然会超过30%。

中芯国际已然确立目标:于成熟制程范畴内,国产光刻胶的替代比例得超过六成。

更令人期待的是,上游的原料(像树脂、光引发剂这类)以及中游的设备(比如国产涂胶显影机之类)同样在同步达成突破。而且上游原料与中游设备的同步突破,着实是值得关注的动向。

沈阳芯源微的设备已然适配28nm工艺,其价格仅仅是进口设备的60%,而且市占率从5%慢慢攀升到25%。

全产业链的紧密协作,正在逐步地推动着“国产光刻胶”从理想状态向现实迈进。

一滴胶,撬动芯片强国梦

光刻胶虽体积不算很大,却似那芯片制造之中的“血液”般极为重要。它如同芯片制造环节中不可或缺的关键元素,在整个制程中,发挥着举足轻重的作用。

从前咱们曾因一滴光刻胶而被人卡了脖子;可如今中国的科研人员与企业正凭借着创新,去撕开那垄断所带来的禁锢。

从“目睹那些分子”到“批量生产,接下来上车”;从“紧紧追随”,转变为“并肩而行”——这场悄然地进行着的材料变革,真真切切地正为中国芯片开拓出一条属于自己的路径。

就像业内人士所说的那样,“芯片强国的憧憬,就从那些‘目睹分子美妙之刻起,徐徐照入现实

内容来源于网络