永光化學總經理陳偉望說,半導體發展史隨每一世代改變,領頭化學公司幾乎不同,現有優勢並不能保證持續領先。(侯俊偉攝影)
「光阻劑」是縮短曝光波長必備的電子化學品之一,尤以日本大廠競爭最激烈,而永光化學發揮優勢滿足客戶需求,成IC製程全台唯一G&I-Line光阻劑供應商。
喜歡喝調酒嗎?對饕客來說,調酒最大魅力莫過於高度客製化,打造專屬於你的飲品。在半導體產業中,優秀的化學品業者就像是調酒師,不斷研發、測試,同時考量顧客製程條件、設備差異等因素,最終端出實際用於IC產業鏈的產品配方。
永光化學,正是台灣少數能提供IC前(製造)、後段(封裝測試)製程化學品的好手。
創立於1970年代,永光化學早期業務以紡織、皮革染料為核心,逐步發展出特用化學品(如抗氧化劑、紫外線吸收劑)、醫藥化學(如前列腺素原料藥)與電子化學品事業。
從營運面來看,永光化學2019年合併營收93.3億元,電子化學品約貢獻12%,數字不算高,產品線卻相當多元,可提供IC、LCD(液晶顯示器)、LED(發光二極體)、TP(觸控式面板)產業所需的光阻劑、顯影液、研磨液及濕式製程化學品。
其中,光阻劑是永光化學投入20年努力研發的關鍵產品。
經濟部技術處指出,由於半導體需求朝微型化、多樣化發展,製程端為使IC電路有更高密度布局,以減小產品體積,必須不斷縮短曝光波長來提高解析度;光阻劑即是微影製程中最重要角色之一。
簡單說,IC生產製程無論先進與否,都要經過曝光,過程中要先在晶圓上塗抹不同特性的光阻劑,才能透過光源照射,讓電路圖形成於晶圓表面,概念上有點接近於「拓印」。
「我會形容自己是一間配方公司。」
永光化學總經理陳偉望笑說,自家電子化學品出貨量不拚廣,專注於核心技術開發,甚至有獨創的利基型產品。
此外,永光也開始將重心拓展到IC封裝業者與新一代材料碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)帶來的功率半導體商機上。
掌握產業脈動,打出利基戰略
市調機構富士經濟(Fuji Keizai)指出,2019~2024年間,光阻劑市場將成長60%,規模達2,500億日圓,其中八成市占率掌握在日本業者手中。
永光化學電化事業副總經理林昭文解釋,製造光阻劑至少需要過三關:第一,要了解客戶晶圓設計方式,從尺寸4吋、6吋、8吋,到晶圓厚度多寡、乾燥方式都有影響; 第二,要了解曝光系統,長期測試後才知道光阻劑是否有效顯影,並呈現顧客要求的形狀 ;第三,要克服製程差異化,例如電鍍、離子植入,都會對化學反應帶來影響。
對永光而言,第二點是眼前最大的考驗,因為要做到這點,光阻劑業者必須購買要價不斐的設備。
工研院產科國際所指出,曝光光源可區分為紫外線(UV)、深紫外線(Deep UV;DUV)和極紫外線(Extreme UV;EUV)。生產7奈米或更先進製程產品,不只需要EUV光刻機,還需搭配EUV專屬光阻劑。
在台積電2019年報列出的光阻劑供應商們,有3家已經或正計畫投入最高階EUV光阻劑供應,皆為日本業者,包括領導品牌東京應化工業、信越化學(打算來台生產)及住友化學(預計明年投入開發)。
面對日本化學大廠技術領先、甚至積極來台設廠搶單,陳偉望坦言,永光即使全力投入EUV領域,都不見得可獲得客戶青睞,「光是曝光機就要新台幣30億元,更何況日本業者投入早,無論設備攤提、配方測試都已經跑在前頭。」
因此,永光另闢蹊徑,持續耕耘成熟IC製程的同時,也以更靈活、多元方式與業者合作。例如,指標客戶為維持競爭力,會自行研發專利化學品配方,交由永光代工生產;或客戶規畫好下一代製程設計時,由永光與設備業者共同測試化學品規格。
以產品技術面來說,封裝無需追求微影解析度變好,而是要配合終端產品屬性,提供多樣變化,這是我們強項。
面對中美科技冷戰,陳偉望認為,相較半導體前端製程業者已經意識到地緣政治的脆弱、在地供應鏈非做不可,後端業者還在觀望。
儘管現階段的產業氛圍,還是比較信賴掌握原料的外商,他相信化學品台廠只要能提供高度客製化的服務、彈性調度產能,重要性就會與日俱增。「畢竟國門是可能會關起來的,若兩個總統一言不合,對方說不賣你就不賣你,又該怎麼辦?」
全文報導:數位時代/撰文:吳元熙