突破海外光刻膠技術封鎖!揭秘博康十七年求索路
本期話題:
談優(yōu)勢:“國內(nèi)真正實現(xiàn)光刻膠全產(chǎn)品鏈的現(xiàn)代化工廠,只有我們徐州博康一家”
談經(jīng)驗:“在光刻膠的開發(fā)過程中我們建立自己的底層數(shù)據(jù)庫,無論是單體、光酸、樹脂還是配方”
談展望:“成為中國高端科技中精細化工領域的研發(fā)型公司,這是我們的夢想”
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大咖談芯 | 突破海外光刻膠技術封鎖!揭秘博康十七年求索路
談優(yōu)勢:“國內(nèi)真正實現(xiàn)光刻膠全產(chǎn)品鏈
的現(xiàn)代化工廠,只有我們徐州博康一家”
幻實(主播):歡迎大家關注芯片揭秘,我是主播幻實。今天我非常榮幸地邀請到了博康集團的董事長傅志偉先生,現(xiàn)在傅總就坐在我旁邊,先請您給大家打個招呼!
傅志偉(嘉賓):大家好,我是徐州博康的傅志偉。
幻實(主播):博康真的很低調(diào),今天我看了你們的產(chǎn)品手冊才發(fā)現(xiàn)你們不簡單,從光刻單體的相關晶體到后續(xù)的光刻膠都在做,同時還有很多產(chǎn)品線,最關鍵的是和很多大廠合作過,所以我特別期待今天您給我們多分享一些觀點。
傅志偉(嘉賓):我們從事這一行也有十七年了,以往對外宣傳確實比較少。徐州博康一開始是做光刻膠前端的原料,也就是單體,還有部分樹脂、光酸等。當時中國還沒有成熟的光刻膠公司,所以我們做的東西只有一個渠道——出口賣給海外企業(yè),對方把我們的產(chǎn)品當作原材料做成光刻膠后再賣給國內(nèi)的廠。
在這個過程中我們從技術上深入鉆研,在光刻膠原料這個領域做了完整的產(chǎn)業(yè)布局,概括來說就是“兩個全”。
首先是品類做得全,我們基本上完全覆蓋了全世界80%以上用到的光刻膠單體,尤其是半導體領域所需的單體材料;其次是市占率全,徐州博康并不僅僅針對某一個固定客戶,全世界所有做光刻膠的主流公司我們都打進去,成為了它們的供應商。得益于多年以來的布局,目前我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某晒?,徐州博康對單體的相關開發(fā)在國外也還是有影響力的。
但是,我們往更高端的材料介入時,中國企業(yè)很難進一步參與了。主要原因就是需要用到高端光刻膠的設備,例如EUV光刻機等。在整體產(chǎn)業(yè)布局或者說世界的產(chǎn)業(yè)格局上,本土企業(yè)很難介入。
我們認為徐州博康既然已經(jīng)掌握了大量的單體技術,那繼續(xù)往下走是有基礎的,因此十年前我們也開始決定做光刻膠。那時候整個產(chǎn)業(yè)環(huán)境并不是特別好,尤其當時國內(nèi)的晶圓工廠才初具規(guī)模,都大量引進進口的光刻膠,使用國產(chǎn)光刻膠的可能性幾乎沒有。
幻實(主播):你們憑什么判斷一定要做,不覺得這條路特別艱辛嗎?
傅志偉(嘉賓):有一些特殊的機緣。我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)早晚是要做光刻膠的,而且當時我們的單體研發(fā)做得不錯,順延往下走就能做出光刻膠,再者它也能反過來進一步輔助單體或樹脂、光酸等等的開發(fā),這是一個相輔相成的關系。當時我們還不能提前預判后來的國際發(fā)展形勢,只是覺得是個機會。另外,我國半導體被“卡脖子”也不是這兩年才有的,行業(yè)伊始就對中國有封鎖禁運,包括瓦森納協(xié)定等等,對我國有多方面的限制。
涉足光刻膠后,我們最早是做電子束光刻膠。我還記得2013-2014年時已經(jīng)很明確地規(guī)定有些品類是禁售的,但中國依然需要,于是我們就做了相關的開發(fā),成功開發(fā)了比較完整的電子束光刻膠這一系列產(chǎn)品。
到了2014-2015年我們又發(fā)現(xiàn),每當與國外的客戶談中國本土化生產(chǎn)光刻膠的可能性時,無論美國的公司還是日本的公司都說得很明確,193nm波長的ArF光刻膠與中國人合作、在中國建廠、和中國合資做公司是不現(xiàn)實的。不過他們可以把i線、g線這種低端的乃至KrF中的部分,也就是非高端制程的產(chǎn)品拿到中國與我們合作生產(chǎn)。當時我們就覺得不合適,因為如果中國沒有先進制程的高端光刻膠,未來就會承擔很大的風險。當時也有一些公司包括我們的客戶,他們有一定的前瞻性,希望我們來做一些相關的研發(fā)驗證,于是我們就開始做了光刻膠的相關研發(fā)。
幻實(主播):我想問一個很現(xiàn)實的問題,客戶只是缺點兒材料,但我們研發(fā)的投入可能會遠遠大于他們買材料的金額,那么就會涉及到一個巨大投入的回報周期問題,您當時是怎么解決收支平衡的?因為很多人會覺得這是國家該干的事兒,不是一家公司能做到的,博康憑什么敢干?
傅志偉(嘉賓):我們量入為出。做光刻膠單體說實話利潤還是比較可觀的,再加上我們和客戶有一些合作,也與國內(nèi)的部分科研院所有交流溝通,實際上主要的研發(fā)費用更多是用在不停地測試驗證上,這方面投入是整個光刻膠研發(fā)費用里最高的。
非常幸運,我們和中科院微電子所、中科院(上海)微系統(tǒng)所在內(nèi)的一些相關機構有比較緊密的合作關系,能夠獲得低成本驗證的機會,我們也非常珍惜這樣的機會。從2014、2015年起陸續(xù)推出了一些光刻膠投入到小眾的市場上,而不是閉起眼睛買大量高端的光刻機去驗證,這是因為當年對未來市場的判斷還具有不確定性,不敢以現(xiàn)在這種速度去做研發(fā)。
幻實(主播):你們選擇了一種聯(lián)合開發(fā)的方法。
傅志偉(嘉賓):是的,在光刻膠這方面,別人不做的東西我們來做,成本會比較低,投入的研發(fā)費也有人愿意幫我們分擔。那么哪些是別人不做而我們做的呢?主要有以下四類:
第一類是被封鎖禁售的。國內(nèi)研發(fā)機構、相關企業(yè)等想買但買不來的東西,例如電子束光刻膠。我們的客戶、合作伙伴肯定有機臺,我們就一邊幫助他開發(fā),一邊做驗證,這樣的共同開發(fā)就很快速。
第二類是拓展新的產(chǎn)品線。部分客戶也想做新的工藝,想用一些不僅中國沒有、全球也沒有的特別實用的光刻膠。我們就去幫他們做一些這方面的研發(fā),嘗試著去做這種光刻膠。
第三類是服務小廠和小公司。例如新出現(xiàn)的功率器件這種小產(chǎn)線,他們?nèi)绻ベI光刻膠首先要負擔很高的成本,其次光刻膠某種意義上并不單純賣產(chǎn)品,更多時候是賣服務。比方說我們是做光刻膠的,會在工藝線上跟客戶共同調(diào)整膠的配方或各種指標,從而響應客戶的工藝參數(shù),甚至有時候會需要讓客戶調(diào)整他們的工藝來匹配我們的膠。每款膠導入進設備和產(chǎn)線里是有互動的過程的,這就需要有專業(yè)的技術人員在現(xiàn)場。而小公司或者小產(chǎn)線想請國外的大膠廠過來專門匹配自己相關的光刻膠是很難的,量太小了。所以我們來做,一方面給他們服務,另一方面也能使用對方的機臺來測試膠,我們的KrF光刻膠就是這樣開始做起來的。
第四類是與受停產(chǎn)、淘汰影響而買不到產(chǎn)品的工廠合作。有一些工藝國外大部分工廠已經(jīng)停了或者不想做了,但國內(nèi)還有部分工廠在做,他們可能會接到國外膠廠的通知說這款膠我們會停產(chǎn),因為這些膠廠的大客戶沒了,也不可能針對國內(nèi)工廠再開產(chǎn)線。這個時候我們就去對接國內(nèi)工廠,幫助他們做國產(chǎn)替代。
通過以上這四種方式,我們逐漸積累起不少客戶。雖然其中也有些客戶發(fā)展的不太順利,但大部分已經(jīng)迎來了“半導體的春天”。不少工廠開始不斷擴大規(guī)模,隨之而來的就是對光刻膠的需求量也在攀升。
這個過程表面看上去是我們幫他們,實際上雙方是相輔相成,互幫互助,合作中能開發(fā)很多光刻膠品類。此外,通過這些客戶,我們的量產(chǎn)經(jīng)驗被訓練出來,后面再去面對國內(nèi)大廠的時候,就會更有信心。因為我們的品類覆蓋是最全的,為客戶做定制化服務的能力也通過小廠得到了多年鍛煉,從而針對大廠推出品類時也能快速響應。光刻膠里最重要的是產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,我們有足夠的量產(chǎn)能力,對連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性也相當有經(jīng)驗。目前來說,國內(nèi)真正能規(guī)?;慨a(chǎn)光刻膠的現(xiàn)代化工廠,包括從單體一直到光刻膠產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈工廠,只有我們徐州博康一家。
幻實(主播):這是讓我今天非常激動的一個地方,你們有這么長的一個時間積累,而且真的做到了本土化還成功了,這個經(jīng)驗非常難得。您的分享對行業(yè)內(nèi)很多做相關產(chǎn)業(yè)鏈的人應該都會有借鑒和幫助。
談經(jīng)驗:“在光刻膠的開發(fā)過程中我們建立自己的底層數(shù)據(jù)庫,
無論是單體、光酸、樹脂還是配方”
幻實(主播):請教一下傅總,現(xiàn)在光刻膠領域國內(nèi)的水平和階段與國際最先進的公司相比差距還大嗎?或者說在哪些方向上還有差距?
傅志偉(嘉賓):總的來看光刻膠在技術層面我認為沒有什么特別的差異性,真正的差異在于用戶端、應用端。最大的難處是如何跟客戶有一個好的匹配,如何去服務好這種響應。而真正的配方調(diào)整屬于化學范疇,本身就是一個經(jīng)驗學科,它需要的是應用獲得的經(jīng)驗,然后才能去做更多新的東西。
對我們來說,這十幾年的積累讓我們在單體這個領域已經(jīng)在國際上能夠占據(jù)一席之地。反過來通過單體的經(jīng)驗去往光刻膠這塊再推進,可能恰恰會是我們最大的長處,是我們比較擅長的東西。
光刻膠有點像制藥,藥物篩選是在很多的化合物里篩選一兩個活性物質(zhì),光刻膠也是一樣。我們先去想象它的結構、配方,再從大量的化合物里面去選真正符合我們要求的單體、光酸等?;衔锏慕Y構太多了,如果從膠反過來推測單體都是什么再找出它們,無異于大海撈針,是非常難的。我們不同,所有用單體的思路我們都有,也基本上都在手里面,無非是進一步做排列組合,這就是可以快速響應客戶需求的原因。
我們在面對國外的一些光刻膠公司包括樹脂廠時發(fā)現(xiàn),專業(yè)的光刻膠公司基本都是化學公司,不僅僅做光刻膠,也會做更為前端的研發(fā)。這一點是在與他們接觸下來后形成的共同探討?,F(xiàn)在世界上排名數(shù)一數(shù)二的光刻膠公司和我們談單體開發(fā)的合作時,是能指導我們的。
幻實(主播):對,因為它下面有太多的品類。
傅志偉(嘉賓):是的,既然能指導我們?nèi)绾巫鰡误w,也就意味著他們對單體的了解、合成有著非常深的研究和長期的經(jīng)驗,只是研究出來以后委托外面去做生產(chǎn)。
幻實(主播):這真的和做藥很像了。
傅志偉(嘉賓):藥物研究可以做藥理、毒理、病理各方面的反應,不代表一定要去生產(chǎn)化合物。
幻實(主播):可能連小批量都不一定自己做。這里也和您請教一個技術前沿的趨勢,現(xiàn)在可以用AI輔助的方法去做藥的篩選,那您現(xiàn)在規(guī)劃的光刻膠方向會不會也用AI的方式去做輔助篩選以減少實驗的次數(shù)呢?另外,合成生物學現(xiàn)在很火爆,不知道會不會對今后光刻膠的技術路線上有一些新的思路的變化?
傅志偉(嘉賓):不瞞您說,我們在光刻膠的開發(fā)過程中也在建立自己的底層技術數(shù)據(jù)庫,無論是單體的、光酸的、樹脂的,還是光刻膠的配方。AI方面最基礎的恰恰是你得有一個大量的數(shù)據(jù)基礎,至于未來會不會形成內(nèi)容,我覺得目前國內(nèi)的光刻膠不管是從合成的技術還是后續(xù)的配方,離AI還是有一定距離的,還是要先把基礎做好。
我們確實有一款光刻膠的材料是綠色生物基的。其實光刻膠不僅僅應用在半導體中,我們還做了其余的開發(fā),而那款本身就有環(huán)保的要求,所以就用了生物基這樣的樹脂。
幻實(主播):非常環(huán)保,也很符合現(xiàn)在雙碳的戰(zhàn)略。這一塊國外是不是會走得比較前沿?
傅志偉(嘉賓):這就要看光刻膠的應用領域了,半導體行業(yè)普遍還是用合成方式的更多。
幻實(主播):我們看到了IMEC的一些最新方向,他們未來的芯片有可能都是在實驗室里通過細胞培養(yǎng)出來的,甚至不需要用光刻,非常前沿了。
傅志偉(嘉賓):有可能,但我們不認為光刻只針對半導體,我們做光刻膠實際上只是半導體中的一種微加工工藝。今后在工業(yè)發(fā)展的過程中還會有很多地方都要用到微加工工藝,包括光刻膠的開發(fā)。我知道有一個生物微流道,就是用光刻工藝完成內(nèi)部加工的,里面也會用到光刻膠。
光刻膠分為正膠和負膠,正膠是要刻掉的,負膠是用來固化的。我們在跟日本的客戶交流時也發(fā)現(xiàn),未來他們可能希望用3D打印的方式來做器件、做芯片。這是一種增材打印,里面用的材料就是光刻膠。也就是說光刻膠不再是生產(chǎn)過程中要被去掉的制程產(chǎn)品了,未來可能會變成一種基材。在有些領域,例如我們正在開發(fā)的導電膠就是這種類型的基材。在一層導電膠上再放一層絕緣的光刻膠,通過蝕刻的方法讓它們交錯起來,形成具體的功能性結構并保存在最后的成品器材或芯片里面。
談展望:“成為中國高端科技中精細化工領域
的研發(fā)型公司,這是我們的夢想”
幻實(主播):您是打算未來五到十年繼續(xù)在光刻膠相關的行業(yè)發(fā)展還是會選一些其他相關多元化的方向?能給我們展望一下嗎?
傅志偉(嘉賓):首先,我們已經(jīng)在光刻膠這個行業(yè)里扎根了這么多年,所形成的的基礎對于目前國內(nèi)的光學材料、電子材料方面是有一定的推廣性的,可以把光刻膠的部分技術應用在其余的材料和領域里面。
所以我們的想法是聚焦在光刻膠這一塊,把技術進一步做深做強。同時會根據(jù)技術去拓展,涉及到其余的應用材料里。我們希望根據(jù)自己擅長的方向去走,不會因為公司規(guī)模大了或者其他原因盲目地做投入運營。我們依然將按照公司自身的技術路線去發(fā)展和做一些不同領域的布局。
幻實(主播):以技術來驅動市場的開拓。
傅志偉(嘉賓):對。技術走到哪兒我們就去面對哪一塊的市場,而不是因為有市場需求反過來立刻去開發(fā)一個東西,因為這樣做可能接觸到我們根本就沒碰到過、不擅長的領域。
幻實(主播):你們有沒有對標的公司?比如說全球優(yōu)秀的、作為您做公司時的一個對標?
傅志偉(嘉賓):剛剛也說了我們是做光刻膠,光刻膠某種意義上來說就是化學,所以我們就是個化學公司。而化學里面也分基礎化工、大化工,還有精細化工等等。中國目前來講還沒有一個規(guī)模特別大、研發(fā)能力及各方面特別強的綜合性精細化工公司。所以我們的理想是看看有沒有可能未來去對標杜邦、陶氏這種永遠在不停地做前瞻性研發(fā)的精細化工公司。這對我們來說是蠻大的誘惑,我們希望能夠努力成為中國高端科技中精細化工領域的研發(fā)型公司,這是我們的夢想。
幻實(主播):我覺得中國確實也需要這種公司,像默克這樣的公司真的是掌握了太多前沿的方向,而且它們一直都是站在產(chǎn)業(yè)鏈的頂端去俯瞰下面,我覺得這個感覺是很好的。
傅志偉(嘉賓):我們和杜邦、陶氏當年一起溝通的時候,他們說的很明確:只要利潤達到30%以下就會把對應的產(chǎn)品停掉。為什么呢?他們永遠都只做成長期的產(chǎn)品,或者親自開發(fā)和培育整個市場中的材料和相關產(chǎn)品。但到了市場白熱化競爭階段時,利潤一旦低于他們的標準就會立馬被叫停,甚至把這類產(chǎn)品整體打包賣掉。當時還準備賣給我們一些。很多新材料都出自他們,像當年的的確良、滌綸等等,都是這些化學公司開發(fā)的。
幻實(主播):說明人家是非常有實力、底氣和才干的,這也值得我們?nèi)W習借鑒。最后借助我們芯片揭秘這個平臺,您有沒有想對外呼吁或者號召的?
傅志偉(嘉賓):半導體行業(yè)是需要耐心的一個行業(yè),我們希望客戶、市場和資本包括各方面能給我們這個行業(yè)更多的耐心。有了更多的耐心我相信我們這群做技術的人一定會給大家一個比較滿意的答卷。
幻實(主播):謝謝傅總今天和我們分享了這么多,也期待博康的光刻膠大業(yè)及化學板塊的偉大宏圖未來能夠慢慢去展現(xiàn)。
傅志偉(嘉賓):我是徐州博康的傅志偉,我在芯片揭秘等著你。
隨著晶圓廠掀起擴產(chǎn)潮,作為制程耗材的光刻膠市場空間也在進一步釋放。根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù),全球半導體光刻膠市場規(guī)模2025年將超過30億美元。雖然光刻膠在半導體材料中的占比不到10%,卻往往有“四兩撥千斤”的作用,直接影響芯片的良率,其中的單體更是曝光顯影的原始載體,直接決定光刻膠的性能。很長一段時間里,這類高度精細化控制的工藝大部分掌握在美國、日本等海外廠商手里,國內(nèi)企業(yè)依靠進口來滿足下游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)需求。可一旦對方禁售或限運就會暴露出問題。晶圓擴產(chǎn)潮為行業(yè)打開了自主可控的機遇和窗口,未來還需要國產(chǎn)廠商不斷攻克材料和技術難題。我們相信,在高端光刻膠領域國內(nèi)企業(yè)必將走出一條屬于自己的嶄新道路。
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