一滴感光膠水,正卡住中國芯片產業的脖子!
大家可能都經歷過手機卡頓想換芯片、汽車缺芯提車要等的煩惱,但很少有人知道,造芯片離不開一種叫做光刻膠的關鍵材料,而全球90%的光刻膠,都掌握在日本手里。
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這玩意兒雖然聽起來陌生,但它比光刻機更狠地卡著我們的脖子,一旦斷供,咱們的芯片產線可能隨時停擺。
那么,為什么別國就是造不出來?中國又藏著什么破局的妙招呢?
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光刻膠被譽為“微納世界的畫家”,這種高精度的制作技術,使得現代電子產品中的集成電路能夠實現高復雜度和高集成度!
日本在光刻膠領域的這一絕對主導地位,意味著全球半導體產業鏈的源頭,某種程度上掌握在其手中,這種難以撼動的領導地位,并非短時間內所能建立,而是長達數十年技術積淀的成果。
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早在20世紀五六十年代,日本半導體材料產業便隨著國內電子行業的蓬勃需求開始萌芽并快速成長,到了七八十年代,一個具有決定性意義的舉措,由政府主導推動的“VLSI(超大規模集成電路)項目”得以實施。
該項目匯聚了國家與產業的共同力量,聚焦核心技術進行集中攻關,最終成功突破了一系列技術瓶頸,為日本日后成為全球半導體材料強國奠定了堅實的基礎!
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光刻膠的工作原理是在紫外光、電子束、離子束、X射線等照射或輻射下,發生聚合或解聚反應,把圖案留在硅片上,它由三種成分組成,感光樹脂、增感劑和溶劑。
光刻膠對純度要求近乎苛刻,配方里哪怕多了一丁點兒雜質,或者成分稍作調整,都會影響光刻機幾十納米精度的成像效果。
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光刻膠不是一個標準化的產品,而是需要與芯片制造工藝深度適配,日本光刻膠企業在晶圓生產的初期就介入進來,聯合研發,開發出適配于晶圓廠專門要求的光刻膠。
后續實現生產時,光刻膠跟晶圓廠的光刻機和生產條件高度匹配,專品專用,不可替代!
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然而光刻膠是消耗品,庫存有限(通常只有1-3個月),一旦庫存耗盡,沒有光刻膠就無法進行光刻工藝,整個芯片生產線將被迫中斷,所以短期內,中國可能采動用一切庫存和戰略儲備,優先保障國防、關鍵基礎設施等領域的芯片生產。
全力尋找非日系的次要供應商,比如韓國(如東進世美肯)、美國(陶氏)等地的光刻膠!
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長期來看,根本出路在于實現光刻膠的自主可控,中國政府和企業其實早就意識到光刻膠的重要性,中國在光刻膠領域并非從零開始,這幾年已經有一批企業在奮力追趕。
南大光電在ArF光刻膠上取得了突破,并實現小批量銷售,這是目前國內在高端光刻膠領域最前沿的進展之一,晶瑞電材和彤程新材在KrF光刻膠上已實現量產!
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在科研領域,我國學者也取得了不少突破,最近,清華大學化學系許華平團隊基于聚碲氧烷開發出一種全新的EUV光刻膠。
今年10月,中國半導體材料領域迎來了一項關鍵性突破,我國首個《極紫外(EUV)光刻膠測試方法》標準正式作為擬立項標準開始公示。
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這不僅僅是一紙文件的發布,它標志著我們在攻克高端芯片制造“卡脖子”難題的道路上,又邁出了堅實且至關重要的一步。
此次擬立項的標準,正是為了徹底扭轉這一被動局面,它的核心使命,就是要填補國內在該領域長期存在的技術標準空白。
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這套方法就像一把精密而公正的“尺子”,將為國產乃至全球范圍內的EUV光刻膠產品,提供一套科學、統一、可復現的性能評價標尺,從分辨力、敏感度、線邊緣粗糙度到抗刻蝕性能,所有關鍵指標都將在這把“尺子”的衡量下現出真章。
國產光刻膠的進展,已經不是簡單的別人有啥我造啥,而是在重構整個半導體生態,以前的模式是設備廠管設備,材料廠管材料,互相不搭界,現在不一樣了,設備廠、材料廠、晶圓廠開始抱團,連高校的實驗室都直接接入產業鏈!
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這種生態級的磨合,才是國產替代最有價值的地方,一旦設備和材料之間形成新的標準和默契,這種技術壁壘,別人想攻破都難!
如今,中國在低端制程和晶圓產能上的擴張速度,位居前列,年增長率都超過10%。
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這么大的產能,就像一個巨大的練兵場,通過中低端芯片的海量出貨,企業能賺夠錢反哺高端研發,同時用成熟制程的生產線,不斷打磨國產光刻膠的適配性。
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