光刻胶作为半导体制造中的核心材料,直接影响芯片的制程精度和良率。其性能决定了芯片制造中图案转移的分辨率和精度,是半导体制造中不可或缺的关键环节。随着芯片制程的不断缩小,对光刻胶的分辨率和灵敏度要求也越来越高。
不同光刻胶的用途与技术特点
1. g/i线光刻胶
用途:适用于436nm和365nm波长光源,主要用于500nm以上尺寸的光刻,广泛应用于汽车电子、MEMS、平板等领域。
技术特点:采用传统酚醛树脂重氮萘醌体系,分辨率较低,适合成熟制程。
2. KrF光刻胶
用途:适用于248nm波长光源,主要用于350nm以下的制程,广泛应用于3D NAND堆叠架构和中端芯片制造。
技术特点:采用化学放大技术,分辨率较高,适合深紫外光刻工艺。
3. ArF光刻胶
用途:适用于193nm波长光源,主要用于45nm到7nm的制程,广泛应用于高端逻辑芯片和存储芯片。
技术特点:分为干式和浸没式,浸没式ArF光刻胶通过多重曝光可实现7nm制程。
4. EUV光刻胶
用途:适用于13.5nm波长光源,用于7nm及以下的先进制程,如5nm、3nm等。
技术特点:采用极紫外光作为曝光光源,分辨率极高,但技术门槛极高,仍处于研发阶段。
国内技术进展与替代预期进程
1. g/i线光刻胶
国内进展:技术成熟,已逐步形成产能,国产化率约为20%。
替代预期:由于技术门槛较低,国产替代进程较快,预计未来几年将进一步提升自给率。
2. KrF光刻胶
国内进展:部分企业如湖北鼎龙、晶瑞电材已实现批量供货,国产化率不足5%。
替代预期:随着技术突破和市场需求增长,预计未来35年内国产化率将显著提升。
3. ArF光刻胶
国内进展:南大光电、上海新阳等企业已通过客户验证,但量产规模有限,国产化率不足1%。
替代预期:由于技术复杂,替代进程较慢,但随着多重曝光技术的应用,需求量将大幅增长,预计未来58年逐步实现国产替代。
4. EUV光刻胶
国内进展:仍处于研发阶段,尚未实现量产。
替代预期:技术门槛极高,短期内难以实现国产替代,但随着国内研发投入增加,有望在未来10年内取得突破。
我国光刻胶产业在g/i线胶和KrF胶方面已取得一定进展,但ArF胶和EUV胶仍面临较大技术挑战。未来,随着政策支持和市场需求增长,国内企业有望逐步缩小与国际先进水平的差距,推动国产替代进程。