光刻胶|打破垄断 国产光刻胶谋出路( 二 )


另一个问题也引起伍广朋的注意 。“光刻胶和光刻机往往是结盟售卖 。”他表示,企业对光刻胶和光刻机有着同样迫切的需求,没有光刻胶,光刻机就变成一堆价值高昂的废铁 。《中国科学报》了解到,由于需要加速追赶,国内光刻胶企业近年来相继斥资购买光刻机来验证产品性能 。
实际上,光刻胶应用环境复杂多样,有时甚至需要针对每个厂商进行个性化定制,很难标准化和模块化,从研发成功到进入客户验证阶段再到大规模使用,所需时间都是以年为单位计算 。因此,客户并不愿意轻易更换光刻胶供应商 。
光刻胶国产化面临的挑战并不只有这些 。在王元元看来,除了需要解决传统光刻胶的缺陷外,更需要研发新的光刻胶材料,建立新的光刻工艺,提出精细图案化的新思路 。
在接受《中国科学报》采访时,王元元将设计研发一类新型光刻胶分为三步:第一步,设计材料并验证其光敏性;第二步,探究光刻过程中光刻胶对被图案化材料性能的影响;第三步,将光刻胶应用到器件构建中,通过实际测试优化,评价新的光刻胶体系 。
协同配合才有出路
就光刻胶国产化而言,据李冰介绍,I线光刻胶和KrF光刻胶中8英寸和12英寸用产品已出现少量替代产品,而先进工艺制程的ArF光刻胶和EUV光刻胶的12英寸用产品仍在研发阶段 。
例如,2020年底,江苏南大光电材料股份有限公司自主研发的ArF光刻胶产品成功通过客户认证,成为国内通过产品验证的第一款国产ArF光刻胶;晶瑞股份在国内率先研发IC制造商大量使用的核心光刻胶;上海新阳半导体材料股份有限公司主攻KrF光刻胶和ArF光刻胶,目前已进入产能建设阶段 。
当集成电路进入7nm工艺节点后,更多的是对EUV光刻胶的迫切需求 。王元元表示,如何找到合适的光源和设备提升光刻胶研发的效率,是目前最需要解决的问题 。
包括伍广朋、王元元在内的专家都在开展EUV光刻胶研发 。
早在2018年5月,由中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术研究所及北京科华等单位承担的EUV光刻胶研发项目通过验收,并取得突破性进展 。今年4月29日,相关项目在山东滨州试产 。
不过,在EUV光刻胶技术成熟前,ArF光刻胶仍是主流 。
从事光刻胶及配套试剂研发的李冰坦承,光刻胶是一个复杂系统,单靠企业的力量往往不能对技术进行持续深入的投入,需要与高校、研究院所合作进行光刻胶反应机理研究,并以此为基础进行材料创新 。
“由于阿贝极限的存在,制约光刻分辨率的光源波长也在不断被刷新 。”王元元进一步补充道,不仅KrF和ArF产生的深紫外光被充分利用,近10年开发出的EUV光刻更是创造分辨率个位纳米数的新纪录 。在此期间,化学家与产业界联合开发出与各种光源相适应的光刻胶,每一代新型光刻工艺的推出都离不开新型光刻胶的开发 。
建立光刻胶验证公共平台则是另一个急迫工作 。
“光刻胶配方的验证成本太高,特别是对ArF光刻胶与EUV光刻胶的开发,仅曝光机的价格就达数亿元 。”李冰表示,这是单个企业或科研院校无法承担的,需要产业合作建立共同的验证平台以降低研发成本 。
【光刻胶|打破垄断 国产光刻胶谋出路】“国产胶的研产需要上下游协同推进才有出路 。”伍广朋告诉《中国科学报》,好在,这样的局面已逐渐形成 。秦志伟

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