7nm ArF光刻胶技术实现突破，打破美日垄断

在全球近几十年的半导体发展中，硅基半导体，成为工业批量化生产的主要对象。而未来的发展建立在5G基础，不管是人工智能，还是所谓云技术、物联网，芯片将是所有技术实现的核心，是大脑主控中心。

要想成功生产半导体芯片，必须要经过湿洗、光刻、离子注入、干/湿刻蚀、等离子冲洗、快速热退火、热氧化、化学气相沉积、物理气相沉积、分子束外延、电镀处理、化学机械处理、晶圆打磨和晶圆测试等过程，完成后再封装和成品测试。

芯片的加工制造，流程复杂，标准严格。没有强大的技术背景做支撑，是无法成功实现芯片加工的。正所谓没有金刚钻，不揽瓷器活。

光刻，是芯片制造中难度最大、耗时最久的工艺，成本超过整个芯片生产成本的30%，它也是我国高端芯片制造急需解决的主要问题之一。因为尚未完全掌握14nm以下芯片制造的核心技术，芯片加工只能依靠代工(光刻设备和光刻材料一直是被国外垄断的)。

最近的华为芯片“断供”，就是源于荷兰ASML光刻机，特别是EUV设备，一直是世界技术垄断的，如果不能突破这些技术，我们将受制于人。为了不被卡脖，我国光刻领域的科技公司---华卓精科，传来了一个喜人的消息：华卓精科突破了光刻机双工件的核心技术，打破ASML光刻机在工件台上的全球技术垄断，成为世界第二家掌握双工件核心技术的科技公司，并且部分技术和设备已经达到世界领先水平。我国的科技公司，能够打破ASML光刻机部分的技术垄断，实乃振奋人心。

除了光刻机是核心要素之外，光刻机加工所必需的重要材料，光刻胶，也是制胜关键。

什么是光刻胶呢?光刻胶是一种对光敏感的混合液体，由光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、树脂、单体、溶剂和其他助剂组成，又称光致抗蚀剂。光刻胶可以通过光化学反应，通过曝光、显影等光刻工序将所需要刻蚀的细微图形从光罩(掩模版)转移到待加工硅基片上。光刻胶的作用，除了提高加工精度，它还可以保护硅基材免受腐蚀，阻止离子影响。

按照曝光光源的波长分类，光刻胶可分为紫外光刻胶(300-450nm)、深紫外光刻胶(DUV，160-280nm)、极紫外光刻胶(EUV，13.5nm)、X射线光刻胶等。通常情况下，在使用相同工艺方法的情况下，曝光波长越短，加工分辨率越好。

从产业分类上，目前半导体市场上主要使用的光刻胶，包括g线、i线、KrF、ArF等，其中g线、i线是最常见的，用量较大的比较低端的光刻胶。而KrF、ArF等则是比较高端，且光刻分辨率较高的光刻胶，基本被国外垄断。

目前，全球光刻胶主要生产企业有日本合成橡胶JSR、东京应化TOK、富士电子、信越化学、美国罗门哈斯等，集中度非常高，主要是日本和美国企业，所占市场份额超过85%。纵观近两年全球半导体光刻胶市场，市场份额基本被日本厂商所占据，市占率约为70%。

据了解，我国半导体光刻胶生产和研发的企业主要有6家，分别为南大光电、苏州瑞红、北京科华、强力新材、容大感光、上海新阳等。国内半导体光刻胶厂商的市场份额，仅有2%左右，且还集中在技术水平相对较低的g线和i线半导体光刻胶。对于高端光刻胶(高分辨率)，它是半导体化学品中技术壁垒最高的材料，目前基本被国外垄断。我国的半导体光刻胶技术发展，任重而道远。

虽然被垄断，但是我们还是在逆境中前行。不止光刻机，国产芯片又获新突破。近日，在南大光电的互动平台上得知，南大光电研发制造的应用于7nm工艺的ArF光刻胶技术已通过客户测试，进入批量生产和销售阶段。这一信息，意味着我国的南大光电，7nm ArF光刻胶技术，成功打破了日本、美国的垄断，不再受制于人。

从市场角度来看，光刻胶产业发展的潜力巨大，尤其是国内。据预测，半导体光刻胶在2020年国内市场规模将会超过16亿美元(约112亿元)，其中2020年EUV光刻胶的市场规模将会超过1000万美元(约7000万元)。未来几年，EUV光刻胶年平均增长率将达到50%以上。