電子化學品技術短板亟待補齊

2017年我國集成電路進口量高達3770億塊,進口額約為2601億美元,佔我國總進口額的14.1%。而同期我國的原油進口總額約為1500億美元,也就是說我國在半導體芯片進口上的花費已接近原油的兩倍。與巨大的市場規模和進口額不匹配的不僅是芯片技術,還有位居芯片上游,與芯片行業密切相關的電子化學品行業。

從細分領域來看,電子化學品主要可以分為高純試劑、光刻膠、印刷電路板、塑料封裝材料等。然而,除塑料封裝材料外,我國部分電子化學品的技術水平甚至還未達到世界標準水平。目前,我國正準備加快新一代信息技術產業用電子化學品等新材料的批量生產工藝優化工作。

光刻膠技術是重點

提到電子化學品材料,最廣為人知的就是在芯片行業廣泛應用的光刻膠。光刻膠通常使用在紫外光波段或更小波長的光源進行曝光。根據使用的不同波長的曝光光源,相應的光刻膠組分也會有一定變化。

據國外諮詢公司預計,隨著集成電路技術的發展,晶圓的電路密度越來越高,節點越來越小,這對光刻膠技術提出了更高要求。目前, 通用的光刻技術是193nm浸沒式光刻,配合雙重曝光技術可以達到32nm節點,採用四重曝光技術可以達到14nm節點。然而,這一技術增加了光刻的難度和步驟,也提高了生產成本,降低了生產能力。當工藝尺寸達到10nm、7nm甚至更低時,這一技術的使用就受到了限制。而利用13.5nm的極紫外光光刻技術,可以達到22nm節點,甚至可以達到小於10nm的技術節點,目前這是光刻技術的研究重點。

據可查閱的研究報告,近幾年來,我國光刻膠行業市場規模始終保持兩位數增長。據北京科華微電子材料有限公司董事長陳昕介紹,由於全球範圍的半導體產業轉移以及國內該產業的逐漸發展,預計未來幾年國內光刻膠的市場規模增速將遠高於國際市場整體增速,維持在15%以上。然而,光刻膠市場總量不大,2017年我國光刻膠市場價值在20億元左右,其中高檔產品價值14億元,國內僅科華公司有產品投放市場。

超淨高純試劑國產化率低

超淨高純試劑是高純試劑中主要應用於芯片行業的高純試劑,與光刻膠類似,高純試劑市場與集成電路市場的發展具有很大的關聯作用。近幾年我國超淨高純試劑市場規模持續兩位數增長,2016年市場規模為41.78億元。從市場發展情況來看,高純試劑的市場規模約佔集成電路行業市的1/8左右。

超淨高純試劑基本上都是常見的化學藥品,如硫酸、鹽酸、乙醇、丙酮、超純水等,但要求雜質含量低於5ppt,顆粒小於0.05微米。我國在高純試劑方面有一定實力。據集成電路材料和零部件產業技術創新戰略聯盟秘書長石瑛介紹,我國的化學機械拋光製程工藝用拋光液,目前基本上可以和國外公司互相取長補短,其中銅拋光液和國外產品水平相當,已經具備進一步發展並取得突破的基礎。

不過總體來看,國內企業與國外企業在技術和品牌上的差距還依然不小。超淨高純試劑的國產化程度非常低,國際上的大型超淨高純試劑廠主要在美國、日本和歐洲地區,我國企業在國內市場佔有率僅10%左右。

PCB化學品差距縮小

印刷電路板(PCB)是十分常見的電子部件,是電子元器件電氣連接的載體。PCB產業涉及的電子化學品較為廣泛,包括覆銅板、銅箔、半固化片、化學藥水、陽極鎳/銅/錫、幹膜、油墨等。

據廣東東碩科技有限公司總經理楊應喜介紹,由於下游電子產品追求短、小、輕、薄的發展趨勢,導致PCB持續向高精密、高集成、輕薄化方向發展。電子產品對PCB的可靠性、穩定性、耐熱性、導體延展性、平整性、表面清潔度等性能提出了越來越嚴格的要求,這往往需要通過化學配方和工藝的改變來實現,也就對PCB化學品提出了更高要求。據IHS統計,2017年PCB化學品市場達到112億美元,年複合增速達4%。

據楊應喜介紹,我國電子化學品市場雖高速發展,卻長期被外資品牌所壟斷。外資品牌發展早,技術積累時間長,具有良好的品牌效應,加之外資企業擁有強大的研發團隊並配備有高端的檢測分析儀器,這是國內企業不具備的。特別是在化學藥水領域,前些年國內藥水供應商起步慢,主要是從周邊物料開始進入市場,與國外企業差距很大。目前,經過多年技術沉澱,國內藥水商在新產品研發、技術人才培養方面也都加大了投入力度,與國外企業的差距正在逐步縮小。(本報記者 袁允斌)

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