近日，在芯片領(lǐng)域又有不好的消息傳出來(lái)，日本、荷蘭已與美國(guó)達(dá)成協(xié)議，同意限制向中國(guó)出口制造先進(jìn)半導(dǎo)體所需的相關(guān)設(shè)備。

看來(lái)我國(guó)芯片被卡脖子的情況，又蒙上了一層陰影。

荷蘭阿斯麥公司，想必大家都聽說(shuō)過，尤其是它家最強(qiáng)的EUV極紫外光光刻機(jī)，是全球唯一一家能夠供應(yīng)7納米及以下芯片制程的光刻機(jī)，屬于獨(dú)霸全球的地位。

那隔壁的日本呢？千萬(wàn)不要以為日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)落寞了，就在美國(guó)大舉封殺中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，中國(guó)從日本市場(chǎng)獲取了不少半導(dǎo)體設(shè)備。

日本芯片材料

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠浅｝嫶蟮南到y(tǒng)，主要有原材料、半導(dǎo)體設(shè)備、IC設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試等細(xì)分領(lǐng)域。

其中，半導(dǎo)體設(shè)備方面，歐美日占據(jù)大部分市場(chǎng)份額；IC設(shè)計(jì)方面，美韓歐位居產(chǎn)業(yè)鏈頂端。

而晶圓制造方面，中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電占據(jù)半壁江山；封測(cè)領(lǐng)域方面，中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣及美國(guó)都排名前列。

很多人不了解的是，在半導(dǎo)體原材料領(lǐng)域，日本是當(dāng)之無(wú)愧的強(qiáng)國(guó)，擁有旭化成、揖斐電、昭和電工、信越化學(xué)、富士膠片、住友化學(xué)、JSR等一大批實(shí)力強(qiáng)勁的半導(dǎo)體材料企業(yè)。

說(shuō)到材料，就不得不提到一種叫做光刻膠的東西，它是一種在紫外光等光照或輻射下，溶解度會(huì)發(fā)生變化的薄膜材料。

在光刻機(jī)工作的時(shí)候，首先將光刻膠涂在硅片上形成一層薄膜，通過一系列復(fù)雜的曝光裝置進(jìn)行曝光后，光線會(huì)被投射到光刻膠上。

此時(shí)曝光區(qū)域的光刻膠，會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，在隨后的化學(xué)顯影過程中被去除，最后掩模的圖案就被轉(zhuǎn)移到了光刻膠膜上。

隨后通過一系列的工藝加工后，光刻膠上的圖案就被轉(zhuǎn)移到下層的薄膜上，再經(jīng)過多次迭代以及多種物理過程，便產(chǎn)生集成電路。

舉個(gè)形象的比喻：如果說(shuō)光刻機(jī)是推動(dòng)制程技術(shù)進(jìn)步的“引擎”，那么光刻膠就是這部引擎的“燃料”。

就算引擎再好，如果燃料里面雜質(zhì)太多，引擎也轉(zhuǎn)得不快。正因如此，就算有最牛的極紫外光EUV光刻機(jī)，如果沒有好的光刻膠輔助，最終芯片的光刻精度還是不行。

毫不夸張的說(shuō)，光刻膠對(duì)集成電路的性能、成品率以及可靠性，起到了非常大的影響。

按照曝光波長(zhǎng)分類，光刻膠可分為 UV: i/g型光刻膠，波長(zhǎng)大于300nm；DUV: KrF型光刻膠，波長(zhǎng)248nm, 和ArF型光刻膠，波長(zhǎng)193nm；以及最新的極紫外: EUV光刻膠，波長(zhǎng)進(jìn)一步降低至28納米以下。

從整體業(yè)態(tài)來(lái)看，目前全球光刻膠市場(chǎng)高度集中，日美把控著絕大部分市場(chǎng)份額。

其中日本的JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)及富士膠片四家企業(yè)占據(jù)了全球70％以上的市場(chǎng)份額，壟斷地位穩(wěn)固，尤其在高端EUV市場(chǎng)高度壟斷，擁有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。

國(guó)內(nèi)光刻膠方面，目前僅實(shí)現(xiàn)了KrF光刻膠的量產(chǎn)。

而且ArF光刻膠產(chǎn)品，仍處于下游客戶驗(yàn)證階段并未形成實(shí)際量產(chǎn)產(chǎn)能，而最高端的EUV光刻膠的技術(shù)儲(chǔ)備，非常慘烈，還處于近乎空白的地步。

日本光刻膠發(fā)展史

那么日本光刻膠，是如何發(fā)展到如今壟斷地步的？

光刻膠的發(fā)展，是伴隨著光刻機(jī)的。換句話說(shuō)，只有光刻機(jī)先被發(fā)明出來(lái)，光刻膠才會(huì)像畫龍點(diǎn)睛一般的，給芯片的精度帶來(lái)不少的提高。

雖然美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)60年代就開始搗鼓光刻機(jī)了，也擁有GCA、Ultratech和P&E三大光刻巨頭，幾乎壟斷了全世界的市場(chǎng)。

但是后來(lái)卻被一個(gè)賣照相機(jī)的日企打敗，沒錯(cuò)，這個(gè)日企就是尼康，至于為什么會(huì)失??？其實(shí)原因也很簡(jiǎn)單，雖然這些巨頭實(shí)力非常強(qiáng)大，但核心鏡頭還是采購(gòu)別人的。

而尼康本來(lái)就是做照相機(jī)的，鏡頭技術(shù)那必然是爐火燉青，自給自足完全沒有問題。

再加上自己對(duì)技術(shù)上的工匠精神，各項(xiàng)功能都追求極致，最終順理成章地開始蠶食美國(guó)的市場(chǎng)份額。至于后來(lái)阿斯麥的崛起，那是后話了。

反正日本光刻機(jī)無(wú)敵后，就開始搗鼓光刻膠，也涌現(xiàn)出了一批光刻膠企業(yè)。

比如在1995年，東京應(yīng)化率先研發(fā)出KrF光刻膠并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，標(biāo)志著光刻膠正式進(jìn)入日本廠商的霸主時(shí)代。

2011年，JSR與SEMATECH更是聯(lián)合開發(fā)出EUV光刻膠，已經(jīng)站上了金字塔的頂端。

光刻膠看似簡(jiǎn)單，其實(shí)是需要大量資金投入和產(chǎn)業(yè)配合的，需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)化制備。即使工藝向前進(jìn)幾微米，那也需要跨越非常大的鴻溝。

日本正是憑借著多年在光刻膠上專利積累、技術(shù)跟行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，才可以在全球光刻膠市場(chǎng)上屹立不倒，并占據(jù)了領(lǐng)先地位。

說(shuō)個(gè)數(shù)據(jù)吧，全球光刻膠第一大技術(shù)來(lái)源國(guó)為日本，專利申請(qǐng)量占全球光刻膠專利總申請(qǐng)量的46％；美國(guó)則以25％的申請(qǐng)量位列第二；中國(guó)則以7％的申請(qǐng)量排在韓國(guó)之后。

其他國(guó)家想要日本的光刻膠，不好意思，價(jià)格他說(shuō)了算。關(guān)系好還行，關(guān)系不好，那就只能慢慢等。

結(jié)尾

2021年，中國(guó)進(jìn)口芯片共花費(fèi)4326億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石油的進(jìn)口額。

對(duì)于美國(guó)而言，芯片是自己為數(shù)不多的還能牟取暴利的商品了，肯定是不能輕易放棄的。所以老美才會(huì)強(qiáng)烈要求荷蘭、日本對(duì)中國(guó)禁售光刻機(jī)以及相關(guān)設(shè)備。

這次看來(lái)，在芯片領(lǐng)域，日本掌控原料，荷蘭掌控設(shè)備，就是要對(duì)我們搞雙殺式圍剿。

雖然目前國(guó)內(nèi)光刻膠整體產(chǎn)業(yè)鏈都比較薄弱，供應(yīng)鏈整合能力不強(qiáng)，核心原材料的國(guó)產(chǎn)化率也不高，但國(guó)內(nèi)光刻膠企業(yè)們并沒有放棄，而是一直在精益求精。

以目前南大光電、徐州博康、上海新陽(yáng)、北京科華等光刻膠企業(yè)的進(jìn)度來(lái)看，KrF光刻膠有望成為光刻膠國(guó)產(chǎn)替代的下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)。

一旦KrF光刻膠被攻克后，前面還有ArF和EUV光刻膠兩座大山，雖然道路還很長(zhǎng)，但面對(duì)國(guó)外的封鎖跟打壓，現(xiàn)在留給我們的就只有一條路。

那就是丟掉幻想準(zhǔn)備戰(zhàn)斗，能把老美逼到這份上，說(shuō)明我們路徑方向是對(duì)的，后面就是力度和機(jī)遇的問題了，所以芯片國(guó)產(chǎn)化之路任重而道遠(yuǎn)。