政企合力推動(dòng) IC用高端光刻膠研發(fā)提速

    科技如何自立自強(qiáng)？“卡脖子”的核心技術(shù)如何突破？這一方面需要頂層設(shè)計(jì)支持，另一方面也需要從事實(shí)體經(jīng)濟(jì)的企業(yè)勇于投入科研攻關(guān)。在光刻膠領(lǐng)域，這一趨勢明顯。

    上海新陽3月9日披露，公司購買的ASML（荷蘭阿斯麥）-1400光刻機(jī)已于3月8日到貨進(jìn)場，這是國內(nèi)第二家為研發(fā)光刻膠購買光刻機(jī)的上市公司。

    集成電路（IC）用高端光刻膠是典型的“卡脖子”領(lǐng)域，也是國家重點(diǎn)扶持的領(lǐng)域之一。“十四五”規(guī)劃綱要草案提及，在高端新材料方面，要加快茂金屬聚乙烯等高性能樹脂，以及集成電路用光刻膠等電子高純材料關(guān)鍵技術(shù)突破。

    據(jù)上海證券報(bào)記者統(tǒng)計(jì)，已有多家A股公司深度布局IC用高端光刻膠，如KrF（248nm）、ArF（193nm）及相關(guān)領(lǐng)域，并取得一定進(jìn)展。比如，晶瑞股份也購買了光刻機(jī)用于ArF（193nm）先進(jìn)光刻膠研發(fā)。北京科華（彤程新材控股子公司）稱其是目前國內(nèi)唯一一家量產(chǎn)KrF的公司。

    光刻膠研發(fā)提速

    上海新陽3月8日發(fā)布進(jìn)展公告稱，公司購買的ASML-1400光刻機(jī)已于當(dāng)日進(jìn)入合作方北方集成電路技術(shù)創(chuàng)新中心（北京）有限公司場地，后續(xù)將進(jìn)行安裝調(diào)試等相關(guān)工作。公司稱，光刻機(jī)進(jìn)場對加快193nmArF干法光刻膠產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度有積極影響。

    回溯公告，上海新陽于2020年8月15日發(fā)布定增預(yù)案，擬向不超過35名投資者發(fā)行股票募集資金不超過15億元，其中7.32億元用于集成電路制造的高端光刻膠研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。

    上海新陽為何投入巨額資金研發(fā)光刻膠？有業(yè)內(nèi)人士表示，光刻膠及其部分原材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)典型的“卡脖子”領(lǐng)域，尤其是在全球用量最大的先進(jìn)集成電路用高端光刻膠KrF（248nm）、ArF（193nm）上，亟待國產(chǎn)化。目前，全球高端光刻膠市場主要由日本的信越化學(xué)、合成橡膠、東京應(yīng)化、住友化學(xué)等公司掌握。

    上述業(yè)內(nèi)人士介紹，高端光刻膠研發(fā)的難度體現(xiàn)在原材料、配方及工藝（保證產(chǎn)品穩(wěn)定性、一致性）等層面。此外，廠商要自行測試產(chǎn)品加快研發(fā)進(jìn)程，還需要配置光刻機(jī)、涂布顯影機(jī)、缺陷檢驗(yàn)設(shè)備、膜厚檢測機(jī)臺(tái)等設(shè)備，往往需要投入數(shù)億元的資金。

    一個(gè)重要的信號(hào)是，作為高端新材料，集成電路用光刻膠被寫入“十四五”規(guī)劃綱要草案，高端光刻膠國產(chǎn)化有望提速。

    “十四五”規(guī)劃綱要草案在制造業(yè)核心競爭力提升（專欄4）中提及，在高端新材料方面，要加快茂金屬聚乙烯等高性能樹脂和集成電路用光刻膠等電子高純材料關(guān)鍵技術(shù)突破。

    “高性能樹脂正是ArF（193nm）光刻膠產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。”上述業(yè)內(nèi)人士稱，除了配方及配方工藝，國產(chǎn)ArF（193nm）光刻膠還面臨原材料短缺問題，高性能樹脂即為其中一種原材料。此外，首臺(tái)套等相關(guān)配套措施，在一定程度上彌補(bǔ)了晶圓廠配合測試的費(fèi)用及損失，也將加速光刻膠在晶圓廠的測試和工程化突破。

    “十四五”規(guī)劃綱要草案強(qiáng)調(diào)，實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程，加快補(bǔ)齊基礎(chǔ)零部件及元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等瓶頸短板，將推動(dòng)首臺(tái)（套）裝備、首批次材料、首版次軟件示范應(yīng)用等。

    多家上市公司忙布局

    加速光刻膠等基礎(chǔ)材料國產(chǎn)化，“十四五”規(guī)劃綱要草案還提出，依托行業(yè)龍頭企業(yè)，加大重要產(chǎn)品和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度，加快工程化產(chǎn)業(yè)化突破。

    已有多家上市公司布局了KrF（248nm）、ArF（193nm）等高端光刻膠及相關(guān)產(chǎn)品，部分公司在相關(guān)產(chǎn)品的國產(chǎn)化上已取得一定進(jìn)展。

    除了上海新陽，晶瑞股份和南大光電也在奮力推進(jìn)ArF（193nm）光刻膠的國產(chǎn)化。

    晶瑞股份在1月19日舉行了阿斯麥（ASML）XT1900Gi浸沒式光刻機(jī)進(jìn)場儀式，公司斥資1102.5萬美元購買了該光刻機(jī)用于ArF光刻膠的研發(fā)。晶瑞股份董事長吳天舒表示，ArF光刻膠覆蓋到晶圓制造的28nm制程，可滿足除手機(jī)芯片外的大部分芯片國產(chǎn)化需要，對信息化建設(shè)意義巨大，是當(dāng)前最需實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的半導(dǎo)體材料之一。

    南大光電于2020年11月7日發(fā)布定增預(yù)案，擬向特定對象發(fā)行股票募集資金不超過6.35億元，其中1.5億元用于先進(jìn)光刻膠及高純配套材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。南大光電于2017年起承擔(dān)“02專項(xiàng)”，率先制備出國內(nèi)首款A(yù)rF光刻膠產(chǎn)品，其ArF光刻膠產(chǎn)品已在一家公司的40nm至65nm技術(shù)平臺(tái)通過驗(yàn)證。

    在次先進(jìn)的KrF（248nm）光刻膠上，多家公司已完成研發(fā)，進(jìn)入驗(yàn)證和量產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化階段。比如，彤程新材控股的北京科華稱，公司是國內(nèi)第一家獲得臺(tái)積電KrF（248nm）訂單的公司，也是國內(nèi)唯一一家量產(chǎn)KrF光刻膠的公司。晶瑞股份表示，公司的KrF光刻膠已進(jìn)入客戶測試階段，爭取3年內(nèi)完成量產(chǎn)。

    原材料研發(fā)亟需扶持

    還有部分上市公司直接切入集成電路光刻膠的原材料領(lǐng)域。

    久日新材于2020年8月25日披露，擬收購大晶新材100%股權(quán)（包含其全資子公司大晶信息），切入光刻膠專用光敏劑領(lǐng)域。公司于2020年10月1日披露，擬以2000萬元通過增資擴(kuò)股方式投資微芯新材，微芯新材主營KrF光刻膠樹脂和單體的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。此次投資完成后，公司將持有微芯新材12.12%的股權(quán)。

    “國家應(yīng)該給高端半導(dǎo)體設(shè)備、材料類企業(yè)更多研發(fā)支持，解決‘小馬拉大車’問題。”對于半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化，晶瑞股份董事李勍此前在接受記者采訪時(shí)表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最終的競爭力是落到更上游的設(shè)備、材料領(lǐng)域，這恰恰是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最薄弱的“環(huán)節(jié)”，所在領(lǐng)域的企業(yè)面臨規(guī)模較小、研發(fā)經(jīng)驗(yàn)不足、研發(fā)人才缺失、研發(fā)投入巨大而回報(bào)周期長等問題。