2019年,日本政府宣布加強包括光刻膠在內(nèi)的三種關(guān)鍵材料的出口管制,而韓國則直接被其踢出“白名單”,這一行為立即對韓國半導(dǎo)體行業(yè)造成了嚴重的影響。
韓國多個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不僅面臨停產(chǎn),日虧損都高達上萬億,一直到2023年日本重新開放,韓國這才喘了口氣。

日本的出口管制之所以“要命”,是因為那小小的光刻膠,不起眼卻極為重要,而日本在光刻膠領(lǐng)域還占據(jù)了九成的市場,一旦日本拒絕供應(yīng),那必然是半導(dǎo)體領(lǐng)域的一場無形的風(fēng)暴。
身為美國的盟友,日本隨時都有可能將矛頭對準我們,那我們遇到類似情況,怎樣才能有效破局呢?

光刻膠的規(guī)模極小
其實,光刻膠在整個半導(dǎo)體市場中的規(guī)模非常小,根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,光刻膠市場規(guī)模占比不足整個半導(dǎo)體市場規(guī)模的1%。
然而,就是這不足1%的光刻膠,卻是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不可或缺的關(guān)鍵一環(huán),沒有光刻膠,整個芯片生產(chǎn)都要受到影響。
光刻膠在芯片制造中承擔(dān)著什么作用呢?

芯片制造過程中,光刻膠會被涂在硅片表面,通過掩膜版曝光之后,光刻膠將在特定區(qū)域發(fā)生化學(xué)變化,這留下來的光刻膠就被“蝕刻”在硅片上,從而成為了芯片制造的核心材料之一。
而根據(jù)光刻技術(shù)的進步,光刻膠目前也呈現(xiàn)多樣化,曝光波長不同,所需的光刻膠也不一樣。

和光刻機一樣,目前EUV光刻膠成為了該市場最先進的技術(shù),在過去全球貿(mào)易正常的情況下,光刻膠的供應(yīng)向來穩(wěn)定。
然而我們不得不面對有可能到來的風(fēng)險。在全球光刻機市場中,美國和日本占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位。

美國在上世紀五十年代的時候,就有公司開發(fā)出了光刻膠,美國隨即成為了該領(lǐng)域的佼佼者。
之后長達十幾年的時間中,美國都占據(jù)著壟斷地位,但在美國發(fā)展的同時,日本半導(dǎo)體也逐漸起步。

說來也有趣,日本半導(dǎo)體的崛起引起了美國的關(guān)注,他們想方設(shè)法對日本進行打壓,最終硬生生將日本半導(dǎo)體壓在了一個限度之內(nèi)。
不過美國的限制還漏了個光刻膠,這個東西由于占據(jù)的規(guī)模極少,所以美國并沒有重視,結(jié)果日本還真的抓住了這個漏洞,將光刻膠做大做強,再創(chuàng)了日本半導(dǎo)體的輝煌。

1995年,日本企業(yè)研發(fā)出的光刻膠實現(xiàn)了商業(yè)化之后,成功打破美國長期以來的壟斷,而2011年日本研發(fā)出的EUV光刻膠,讓日本直接在該領(lǐng)域登頂。
一直到現(xiàn)在,10nm以下制程的光刻膠,只有日本企業(yè)能夠生產(chǎn)。

光刻膠
日本在光刻膠領(lǐng)域的市場占有率也是非常可怕的,在全球市場中,日本企業(yè)占據(jù)了70%到90%份額,而高端光刻膠市場,日本企業(yè)更是占據(jù)了超過90%。
近乎壟斷式的市場占有率,也成為了日本毫無忌憚使用的“武器”之一,在愈加不穩(wěn)定的市場上,日本首先將槍口對準了韓國。

正在逼近的風(fēng)險
韓國是芯片制造大國,2019年遭到日本針對的時候,他們在光刻膠領(lǐng)域?qū)θ毡镜囊蕾嚩雀哌_80%,日本一個管制,使得韓國所用的光刻膠材料純度不夠,芯片良率甚至只有10%到20%左右。
在危急時刻,韓國在全球大范圍尋找替代,但都未能達到理想狀態(tài),無奈之下,韓國宣布將自己研發(fā)光刻膠。

韓國政府牽頭,直接投入上萬億預(yù)算,半導(dǎo)體企業(yè)加快研發(fā),到2022年底,韓國宣布,他們將自研光刻膠成功應(yīng)用于生產(chǎn)線。
眼看韓國成功突圍,2023年初,日本便將又重新將韓國拉回“白名單”,雙方在半導(dǎo)體領(lǐng)域的合作又回到了往前。

日韓的這一出給我們也上了深刻的一課,美國近年來一直在半導(dǎo)體領(lǐng)域打壓中國,這光刻膠雖然占據(jù)規(guī)模小,不是美國主要打壓的領(lǐng)域,但我們也不能忽視這種風(fēng)險。
果然,在2022年,美國便出臺一項管制,禁止向中國出口相關(guān)中間材料,其中就包括光刻膠。

但美國的光刻膠并非不可替代,并且我國也已經(jīng)在逐步實現(xiàn)突破,所以美國的禁令只能說禁錮了自家企業(yè)的發(fā)展而已。
而日本這邊,雖然在2023年7月迫于壓力實施了新的出口管制,但由于中國市場是其重要布局點,市場規(guī)模已經(jīng)達到了全球光刻膠總銷售額的五分之一,日本只是加強了對光刻膠的管控,并未針對中國進行大范圍的出口管制。

不過對于我國來說,雖然有自己的光刻膠產(chǎn)業(yè),但在中低端市場也只占據(jù)10%的國產(chǎn)化率,中高端的國產(chǎn)化率甚至不足2%。
因此,我們不得不嚴重依賴進口,然而,光刻膠的特殊性質(zhì)又注定它不能被長時間保存,六個月已經(jīng)是極限,我們既然不能通過大量囤貨來解決,那遇到類似問題又當(dāng)如何呢?

我國在光刻膠領(lǐng)域已經(jīng)小有突破
其實,我們從十幾年前就已經(jīng)開始布局應(yīng)對這個問題了。
早在2011到2015年間,我國就給予國產(chǎn)光刻膠研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化以大力支持,要減少對光刻膠的依賴。

隨后,相關(guān)企業(yè)立即響應(yīng),比如說北京科華微電子,此前的大量投入幾乎燒了個精光,正當(dāng)困難之際,國家出手給予強力扶持,結(jié)果三年就建立起了第一條KrF光刻膠生產(chǎn)線。
到2017年,科華微電子在KrF光刻膠上緩慢實現(xiàn)了進口替代,現(xiàn)在,其生產(chǎn)的光刻膠已經(jīng)和國內(nèi)諸多半導(dǎo)體企業(yè)達成了合作,下一步就是研發(fā)突破先進制程的光刻膠。

南大光電也是推動國產(chǎn)光刻膠發(fā)展的強有力的企業(yè),近幾年,南大光電實現(xiàn)了國產(chǎn)ArF光刻膠的產(chǎn)品驗證和技術(shù)突破。
目前,南大光電已經(jīng)有產(chǎn)品在市場上實現(xiàn)銷售,相信光刻膠的規(guī)模量產(chǎn)也近在咫尺。
此前一直絆住我國的EUV光刻膠,現(xiàn)在也有了消息,我們的高校研究團隊成功攻克相關(guān)難題,為之后EUV光刻膠的突破提供了強有力的技術(shù)支持。

南大光電的光刻膠
結(jié)語
我國光刻膠雖然已經(jīng)有了些許結(jié)果,但在更先進的光刻膠技術(shù)上,我們要走的路還很長。
不過,有問題我們就去解決,有困難我們就去突破,在國家的領(lǐng)導(dǎo)下,相信會有越來越多的企業(yè)和人才加入科技賽道,共同打破國外壟斷,推動中國半導(dǎo)體行業(yè)繼續(xù)向前!


觀察者網(wǎng):國產(chǎn)光刻膠的關(guān)鍵戰(zhàn)場,在這里

中國電子報:日本光刻膠市場地位:是否真的堅不可摧?

觀察者網(wǎng):日媒調(diào)查:日企主導(dǎo)光刻膠市場,壟斷光掩膜份額
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