華飛微電子：國產(chǎn)高檔光刻膠的先行者

光刻膠是集成電路中實(shí)現(xiàn)芯片圖形轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵基礎(chǔ)化學(xué)材料，在光刻膠的高端領(lǐng)域，技術(shù)一直為美國、日本廠商等所壟斷;近年來，本土光刻膠供應(yīng)商開始涉足高檔光刻膠的研發(fā)與生產(chǎn)，蘇州華飛微電子材料有限公司就是其中一家。

據(jù)華飛微電子總工程師兼代總經(jīng)理冉瑞成介紹，目前華飛主要產(chǎn)品系列為248nm成膜樹脂及光刻膠，同時(shí)重點(diǎn)研發(fā)193nm成膜樹脂及光刻膠和高檔專用UV成膜樹脂及光刻膠。

冉瑞成表示，248nm深紫外(DUV)光刻膠用于8-12英寸超大規(guī)模集成電路制造的關(guān)鍵功能材料，目前的供應(yīng)商基本來自美國、日本，國內(nèi)企業(yè)所用光刻膠全部依賴進(jìn)口。華飛微電子從2004年8月創(chuàng)辦以來，先后投入2000萬元研制248納米深紫外光刻膠及其成膜樹脂產(chǎn)品。公司聘請(qǐng)了海內(nèi)外的相關(guān)專家，建成了一支強(qiáng)有力的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。經(jīng)過兩年的努力取得了重大突破，其深紫外DUV光刻膠(正性、負(fù)性)能夠在248nm曝光下使分辨率達(dá)到0.25-0.18祄，達(dá)到了國外最先進(jìn)的第三代化學(xué)增幅型同類產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo);2006年10月，華飛微電子248nm光刻膠及其成膜樹脂的中試生產(chǎn)均通過了信產(chǎn)部的技術(shù)鑒定，成為目前中國唯一掌握該項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)。

冉瑞成介紹說，華飛在蘇州新區(qū)擁有一套500加侖/年、可年產(chǎn)20噸成膜樹脂、100噸以上深紫外高分辨率光刻膠的生產(chǎn)系統(tǒng)，已基本完成配方評(píng)價(jià)，可以進(jìn)入生產(chǎn)程序;公司還研制出了生產(chǎn)光刻膠的核心材料成膜樹脂，完成5個(gè)系列15個(gè)品種的中試，并具備了規(guī)?；a(chǎn)的條件;厚膠(UV膠)主要應(yīng)用于4-6英寸集成電路制造、先進(jìn)封裝和MEMS的制造，業(yè)已和國內(nèi)先進(jìn)封裝公司展開UV膠研制合作。目前，華飛公司還承擔(dān)了國家863計(jì)劃“193納米光刻膠成膜樹脂設(shè)計(jì)及工程化制備技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目。

隨著IC特征尺寸向深亞微米方向快速發(fā)展，光刻機(jī)的曝光波長也在沿著紫外譜g線、i線、KrF、ArF、F2等方向發(fā)展，光刻膠產(chǎn)品的綜合性能必須隨之提高，才能符合集成工藝制程的要求。作為光刻膠的核心部分，成膜樹脂需具有曝光顯影的功能、在曝光波長下盡量透明、必要的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、粘附性和耐熱性。據(jù)冉瑞成介紹，華飛通過創(chuàng)新改進(jìn)，在248nm光刻膠成膜樹脂中引入含硅偶聯(lián)劑，提高光刻膠與基材硅片的黏附性，減少未曝光區(qū)的膜厚損失，增加曝光區(qū)在堿性顯影液中的溶解性，這樣就增加了曝光區(qū)與非曝光區(qū)對(duì)比度，以獲得更好的圖形。

隨著中國集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)光刻膠的需求量也與日俱增。冉瑞成表示，據(jù)統(tǒng)計(jì)中國目前8英寸硅片集成電路生產(chǎn)廠家建成和在建共19家，產(chǎn)能44.2萬片/月,需用248nm光刻膠約530噸/年，市值12億元/年，這對(duì)于本土光刻膠生產(chǎn)廠是個(gè)利好機(jī)會(huì)。然而，由于本土公司在高檔光刻膠上的薄弱現(xiàn)狀使得形勢(shì)十分嚴(yán)峻,國產(chǎn)高檔光刻膠研究多而投產(chǎn)少，目前處于起步階段。他介紹說，光刻膠技術(shù)涉及化學(xué)化工材料、微電子器件、光刻工藝等學(xué)科，光刻膠制造中的關(guān)鍵技術(shù)包括配方技術(shù)、超潔凈技術(shù)、超微量分析技術(shù)及應(yīng)用檢測(cè)能力，具有較高門檻;光刻膠制造需要在電子材料生產(chǎn)設(shè)備的投入，另外材料鑒定設(shè)備和DUV光刻膠工藝評(píng)估設(shè)備的高投入也加大了制造商的擁有成本負(fù)擔(dān)。在高端光刻膠領(lǐng)域，領(lǐng)先供應(yīng)商占據(jù)了市場(chǎng)壟斷地位，本土企業(yè)相對(duì)生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)量不大，產(chǎn)品質(zhì)量不能得到有效的鑒定和驗(yàn)證，成熟的芯片制造商出于風(fēng)險(xiǎn)的考慮而不輕易更換供應(yīng)商，因此后進(jìn)的本土光刻膠業(yè)者在用戶認(rèn)可上有一定困難，在應(yīng)用推廣上存在較大的阻力。

面對(duì)248nm光刻膠市場(chǎng)準(zhǔn)入的困境，冉瑞成表示，國產(chǎn)高檔光刻膠要真正進(jìn)入8寸、12寸的主流市場(chǎng)至少需要三年時(shí)間，193nm光刻膠的研發(fā)困難將會(huì)更大。作為商業(yè)運(yùn)作的公司，華飛微電子目前也積極開發(fā)一些中低檔的光刻膠，用于3-5寸IC、MEMS和封裝等，借此拓展市場(chǎng)和增進(jìn)產(chǎn)品的影響力。冉瑞成呼吁，要加快本土光刻膠生產(chǎn)的步伐，需要政府和業(yè)界的共同合作。政府在政策上需要加大扶持力度，組織建立多方參與的檢測(cè)使用工藝開發(fā)平臺(tái)，讓他們的設(shè)備和材料在此得到很好的驗(yàn)證和推廣機(jī)會(huì)，在一定程度上解決供應(yīng)商有先進(jìn)的產(chǎn)品卻苦于無良好的驗(yàn)證機(jī)會(huì)的窘境。