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                中国半导体产业因光刻胶失色 基础性研究仍需发力

                来源: 科技日报 时间: 2018-05-31 18:06:48

                中国半导体产业因光刻胶失色

                “假如我们把光刻机比作一把菜刀,那么光刻胶就好比是要切割的菜,没有高质量的菜,即使有了锋利的菜刀,也无法做出一道佳肴。”日前,江苏博砚电子科技有限公司?#38469;?#37096;章宇轩在接受科技日报记者采访时说。

                在北京化工大学理学院院长聂俊眼里,我国虽然已成为世界半导体生产大国,但面板产业整体产业链仍较为落后。目前,上游高端电子化学品(LCD用光刻胶)几乎全部?#35272;?#36827;口,必须加快面板产业关键核心材料基础研究与产业化进程,才能支撑我国微电子产业未来发展及国际“地位”的确立。

                彩色薄膜少了光刻胶,产生不了绚丽的画面

                显示器是人与机器沟通的重要界面。光刻胶是整个光刻工艺的重要部分,也是国际上?#38469;?#38376;槛最高的微电子化学?#20998;?#19968;,主要应用在集成电路和平板显示两大产业。光刻?#38469;?#20915;定了集成电路的集成度,引领了?#38469;?#33410;点的推进和实现。

                章宇轩介绍,我们在日常工作生活中,之所以能从显示屏幕上看到色彩斑斓的画面,就是离不开屏幕中厚度只有2μm、却占面板成本16%的一层彩色薄膜。然而,彩色薄膜颜色的产生,必须由光刻胶来完成。

                LCD是非主动发光器件,其色彩显示必须由本身的背光系统或外部的环境光提供光源,通过驱动器与控制器形成灰阶显示,再利用彩色滤光片产生红、绿、蓝三基色,依据混色原理形成彩色显示画面。

                其中,根据颜色的不同,可以将光刻胶分为黑色、红色、绿色、蓝色四种。彩色滤光片的制作就是在玻璃基板上应用黑色光刻胶制作黑色矩阵,再应用红、绿、蓝光刻胶制作三原色像素。

                光刻胶的研发,关键在于其成分复杂、工艺?#38469;?#38590;以掌握。光刻胶主要成分有高分子树脂、色浆、单体、感光引发剂、溶剂以及添加剂,开发所涉及的?#38469;?#38590;题众多,需从低聚物结构设计和筛选、合成工艺的确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化、产品生产工艺优化和稳定、最终使用条件匹配和宽容度调整?#30830;?#38754;进行调整。因此,要自主研发生产,?#38469;?#38590;?#30830;?#24120;之高。

                江苏?#21644;?#20809;学材料有限公司副总经理孙友?#31579;?#35785;记者,在光刻胶研发上,我国起步晚,2000年后才开始重视。近几年,虽说有了快速发展,但整体还处于起步阶段。事实上,工艺?#38469;?#27700;?#25509;?#22269;外企业有着很大的差距,尤其是尖端材料及设备都仍?#35272;?#36827;口。

                工艺?#38469;?#38590;以突破,国内企业受制于人

                “造成与国际先进水平差距的原因很多。过去由于我国在开始规划发展集成电路产业上,布局不合理、不完整,特别是重生产加工环节的投资,而忽视了最重要的基础材料、装备与应用研究。目前,整个产业是中间加工环节强,前后两端弱,核心?#38469;踔两?#34987;TOK、JSR、住友化学、信越化学?#28909;?#26412;企业所垄断。”江苏博砚电子科技有限公司负责销售的经理李中强说。

                记者了解到,光刻胶的主要?#38469;踔副?#26377;解析度、显影时间、异物数量、?#38454;?#21147;、阻?#27807;取?#27599;一项?#38469;踔副?#37117;很重要,必?#32948;?#37096;?#21103;?#36798;到才能使用。因此,国外企业在配?#20581;?#29983;产工艺?#38469;醯确?#38754;,对中国长期封锁。

                事实上,我国是在缺乏经验、缺乏专?#23548;际?#20154;才,缺失关键上游原材料的条件下,全靠自?#22909;?#32034;。近年来,尽管光刻胶研发有了一定突破,但国产光刻胶还是用不起?#30784;?#30446;前,国外阻抗已达到15次方以上,而国内企业只能做到10次方,满足不了?#31361;?#24037;艺要求和产品升级的要求,有的工艺虽达标了,但批次稳定性不好。

                “10次方的光刻胶经过多次烘烤,由于达不到?#31361;?#38656;求的防静电作用,不能应用到最新一代窄边框、全面屏等高端面板上。而国外做到15次方就有了很好的防静电作用。这还是我们的光刻胶材料、配?#20581;?#29983;产工艺方面存在问题。”李中强说。

                关键?#21103;?#36798;不到要求,国内企业始终受制于人。就拿在国际上具有一定竞争实力的京东方来说,目前已建立17个面板显示生产基地,其中,有16个已经投产。但京东?#25509;?#20110;高端面板的光刻胶,仍然由国外企业提供。

                基础性研究仍需发力,政府要重视鼓励应?#20204;?#24341;

                能让显示屏幕绚丽多彩的光刻胶,仍是中国半导体产业之“痛”。该如?#26410;?#30772;?#35775;?#21450;日本等国家和地区的封锁与垄断?

                业内人士认为,按照现在“单打?#34013;?rdquo;的研发路径,肯定不行。政府相关部门要加大产业政策的配套支持力度,应从加快完善整个产业链出发,定向梳理国内缺失的、产业?#35272;刀?#39640;的关键核心电子化学品,要针对电子化学?#25151;?#21457;难度高,检测设备要求高的特点,组织汇聚一些优势企业和专家,形成一个产业联盟,国家建立一个生产应用示范?#25945;ǎ?#38598;中力量突破一些关键?#38469;酢?/p>

                江苏博砚电子科技有限公司董事长宗健表示,光刻胶要真正实现国产化,难度很大。最大问题是国内缺乏生产光刻胶所需的原材料,致使现开发的产品碳分散工艺不成熟、碳浆材料不配?#20303;?#32780;作为生产光刻胶最重要的色浆,?#20004;褚览?#26085;本。前道工艺出了问题,保证不了科研与生产,光刻胶国产化就遥遥无期。因此,必须通过科研单位、生产企业的协同创新,尽快取得突破。

                有专家提出,尽管国产光刻胶在高端面板一时用不起来,但政府还是要从政策上鼓励国内普通面板的生产企业尽快用起?#30784;?#21482;?#24615;?#24212;用过程中才能发现问题,解决问题,不断提升?#38469;酢?#24037;艺与产品水平,实现我国关键电子化学品材料的国产化,完善我国集成电路的产业链,满足国家和重点产业的需求。(记者 过国忠)

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