对于日本人还没有封印的光刻胶我们已经不耐烦了！

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7月23日起，日本高端半导体制造设备出口限制生效。

此次，共有6大类23种设备受到出口限制，涵盖芯片光刻、刻蚀、测试等各个环节。

这些设备如果要出口，必须向日本政府申请出口许可证，获得批准后才能出口到特定国家和地区。

日本此次的出口限制只是针对设备，并没有关注到半导体材料。比如近年来大家都担心的光刻胶，就是日本垄断的一大强项。

但他们真的没有动那只斜眼吗？很明显不是。

就在最近，日本产业创新投资公司（JIC）同意收购全球最大的日本光刻胶制造商耀明JSR，该公司占据全球光刻胶市场约30%的份额。

收购价格近1万亿日元（9093亿日元），约合人民币464亿元。

而这个投资机构的背后就是日本政府。

翻译过来就是，日本人要把世界第一的光刻胶公司“国有化”。

有人猜测，未来日本政府甚至可能将半导体企业一一收购，将其打造成大型企业集团。

国有化之后，您认为日本人能在中国保留多少进口日本光刻胶？

这个东西，产值不大，只占全球半导体市场的1%，但是对于半导体行业来说却非常重要。

三星集团CEO曾表示，“如果光刻机没有光刻胶，光刻机就是一堆废金属”。

全球光刻胶中，前五名约占80%的份额，除美国公司罗门哈斯外，其余四家均为日本公司。

目前，10纳米以下工艺的光刻胶基本只有日本企业生产。

半导体材料方面，前段工艺常用的材料共有19种，其中14种由日本企业主导。

在集成电路中，光刻是基础也是最重要的加工环节，占整个芯片工艺的40-50%。

光刻胶是光刻工艺中的基础材料之一，其纯度和质量直接决定芯片良率。

虽然日本人还没有封锁光刻胶的出口，但是我们还需要加快国产化的发展。

为什么？

由于光刻胶储存非常困难，保质期只有6个月。

你的光刻机卡住了，你可以找到一个用过的产品，把它拉出来使用。

如果光刻胶粘住了，就只能发呆了。

不管是哪个国家的半导体行业，如果光刻胶供应中断，那供应中断真是一笔大钱。

2019年，日本与韩国翻脸，日本不准向韩国出口光刻胶。导致三星半导体第一代3nm工艺的芯片良率只有10%到20%。一个重要原因是三星此次使用的光刻胶材料纯度不够。

这迫使韩国人离开。到2022年12月，三星宣布韩国东进半导体研发的EUV光刻胶已成功应用于芯片生产线。东进也是第一家应用EUV光刻胶的公司。韩国公司本土化达到量产水平。

说了这么多，光刻胶是用来做什么的呢？它的作用是“图形传输”。

例如，如果你想在墙上画标语，先用报纸剪一个洞，贴在墙上，然后喷上油漆。报纸撕下来就完成了。

现在半导体硅片是墙，掩模是报纸，光是颜色，光刻胶是墙的表面（涂的白色底漆层）。

经过曝光、预烘烤、显影、蚀刻等几个步骤后，就可以将所需的电路图案转移到半导体晶圆上。

熟悉“国产替代”话题的朋友都知道，我国的替代是一步步从低到高的。

光刻胶也是如此。

除半导体集成电路外，印刷电路板（PCB）和显示面板行业实际上都需要光刻胶，并且市场规模分布相对均匀。

这两类比半导体更简单，国产化率也更高。

在半导体光刻胶中，它可以分为不同的类型。

不同工艺的光刻机响应不同波长的光，相应地必须使用不同类型的光刻胶。

比如采用最先进的EUV光刻机支持亚7纳米，这是大家最关心的。如果极紫外光的波长小于13.5纳米，则必须使用EUV光刻胶。

稍微简单一点，DUV光刻机使用波长为193纳米的深紫外光和ArF光刻胶（或ArFi光刻胶），也可以称为“胶水”。

为了方便起见，制造工艺不是纳米级别，而是微米级别，而光的波长为248纳米，因此必须使用KrF光刻胶或“K胶”。

相对最简单的是波长为436nm和365nm的g线和i线光刻胶。

一般g线/i线光刻胶价格为2万至3万元每瓶，K胶价格为4万至5万元每瓶，胶水价格为6万至8万元，照片瓶为0.00万元。元/瓶。元/瓶。

国内替代过程由易到难。目前g线、i线光刻胶市场已略显饱和，国产化率较高。

国产替代刚刚达到K胶、A胶阶段，国产化程度极低。

国内企业量产EUV光刻胶还没有触及大门。

也就是说，我们现在的智能手机几乎都是进口光刻胶手机芯片。

具体障碍为：高品质光刻胶必须严格控制金属杂质含量，但国内精细化工水平不足，金属杂质含量比要求高出几个数量级。

另外，生产高质量光刻胶时使用反应釜，反应釜必须加盖，防止金属离子沉淀。但国内技术水平较低，相关设备必须从国外进口。

而且由于市场太小，国内企业还没有特别准备好开发反应堆涂层技术。

另外，上游材料，例如A胶所用的溶剂，必须从国外进口。

本地公司提供的光刻胶大部分用于PCB。半导体光敏电阻很少，高端产品自然也更少。

幸运的是，在整个半导体光刻胶市场中，EUV仅占1%，真正的部分仍然是A胶和K胶，两者合计占比82%。这也是我们现阶段努力的重点。

数据来源：前瞻产业研究院、国科硬科技测绘

例如，该胶主要用于130nm至7nm的多次曝光工艺，因此需求量比普通光刻胶高2-4倍。

日本人想要国有化的JSR占据了全球A胶市场39%的份额。

所以有时候看到大家兴奋的时候，我的心情也很复杂。

例如最新消息：

兴奋就是兴奋，作为酷玩乐队的粉丝，您可能会问其他问题：

如果某种芯片是国产的，那么该芯片制造设备有多少是国产的？该国生产了多少设备零部件？零部件所用原材料有多少是国产的？

生产过程中使用的不同材料（例如光刻胶）有多少种是国内生产的？生产这些材料所使用的原材料有多少是国内生产的？

我们并不是说最终所有产品都必须100%本地化，而不是“眼睛里进沙子”。

但我们要注意，有些东西中国人不能生产，这是非常危险的，你必须自己制定B计划。

因为卡脖子问题不仅仅发生在手机芯片上。

我国半导体材料自给率仅为10-15%。

卡脖子的问题非常严重，对于你从未听说过的芯片，它可能发生在供应链上下游的任何环节。

现在，在半导体光刻胶领域，已经有几家中国企业跑在了前面，但无论是营收规模，还是满足生产工艺的产品先进水平，仍然称不上“巨头”和“领先”。从长远来看，跟踪他们的发展进程。

例如，南京大学校企“南大光电”最初并不生产光刻胶。十年前，南大光电承担了一项国家研究项目，将高纯度砷化氢和磷化氢工业化，这是长期被西方垄断的航空航天和国防领域的两种重要电子材料。

结果，南大光电实现了这一目标，目前胂产量世界第一，磷化氢产量世界第二。

由于这个项目的成功，国家计划给他们“重担”，将光刻胶的研发和产业化转移给南大光电。

当时，有股东担心该项目风险太大，会给公司带来损失。然而，作为南大光电的大股东，南京大学领导却发出批示：

南大的使命是克服世界级的挑战，全力支持企业开展先进的光刻胶项目。

为了获得该项目顶尖专家的支持，南大光电技术总监徐聪英将其整个家族的财富投入到该项目中。

2020年12月底，南大光电成功研发出我国首款自主研发的ArF光刻胶，并通过客户验收。

据悉，台大光电已向中芯国际供应批次55nm和28nmA胶，每月700-800瓶，14nmA胶仍在中试，每月50-100瓶。

在光刻胶研发过程中，南大光电离不开国家的大力支持。

然后是“02专项”，指的是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》16个重大项目，其中第二个项目“超大规模集成电路制造装备及成套工艺”就包括光刻胶研究项目。

由于半导体材料客户的认证流程较长，中间可能出现问题，且材料价格对集成电路产品成本影响不大，因此不少下游半导体企业不愿意主动替代新材料进行试用使用。。

但在这种情况下，国产光刻胶却束之高阁，无人问津。

针对这个痛点的是02专项工程，要求一家公司开发光刻胶，另一家芯片厂开发和评估光刻胶，并有义务采购国产光刻胶。

这意味着，在开展02专项项目后，台大光电供应的光刻胶仅用于02专项项目客户。

为了更好地控制光刻胶产品的质量和稳定性，南大光电的部分关键原材料我们自行开发和生产。

事实上，光刻胶行业也越来越注重上下游“纵向一体化”的水平，即光刻胶企业能够自行处理上游原材料的程度。

目前，徐州博康是国内唯一一家能够完全实现上游材料国产化的企业，也是华为最青睐的光刻胶企业。

创始人付志伟同样来自南大大学，主修生物制药，原就职于一家上市制药公司。

后来，他无意中发现了一份起源于日本的客户服务记录查询表中经常出现的化学结构。后来他才知道，这种东西叫光刻胶，是一种电子化学品。

他想创建一个内部研发项目但遭到拒绝，于是他决定在2004年自己创业，创立了博康。

当时资金紧张，实验室建在上海的一家涂料厂，测试台上铺着白瓷砖。日本团队前来调查，认为他们是骗子。

他也有过一段非常屈辱的经历……

当时，博康与光刻胶公司拜访了国际顶级厂商，而博康正是这家光刻胶公司的供应商。

但对方面试晶圆厂的时候，让交银的人出去，有不懂的问题就请他们过来。

“甚至我们一进会议室，他们就立即拿走了U盘。”

经过8年的艰苦研发和数千批次的反应实验，他们成功完成了193纳米光刻胶单体的研发和规模化生产。在上游材料方面，目前已成功开发出50多种半导体光刻胶。。

2022年以来，徐州博康已获得多款国产12英寸晶圆高端光刻胶产品的相关订单，其中ArFi光刻胶用于28-45nm工艺。

华为哈勃于2021年投资了这家公司。此外，数十家知名风险投资机构也是博康的投资者。

华为对哈勃的投资进一步证明，它不是纯粹的财务投资，而是将博康融入华为整个供应链生产体系。

除了南大光电和徐州博康之外，国内还有几家光刻胶企业在应用最广泛的半导体领域K光刻胶和A光刻胶也取得了逐步突破。

也确实有一些光刻胶公司，比如博康（创始人）从事医药行业，因为光刻胶的结构与聚苯乙烯类似，医学专业人员有一定的化学合成和降解知识。搜集。

因为这个东西的难点就在于公式。半导体光刻胶的成功开发通常需要进行数千次配方测试，以确定哪种树脂与哪种光引发剂相匹配、使用哪种溶剂以及每种原材料的用量。

仅树脂就需要光刻胶生产商和树脂生产商合作，阐明树脂的结构、分子量和规模，并提出合成路线和合成技术。如果制造商缺乏经验，就必须反复尝试不同的分子量和范围类型，开发速度仍然缓慢。

有点类似于中国菜。

西红柿炒鸡蛋每个家庭的味道都不一样。

鸡蛋和西红柿的来源不同，加或不加盐、酱油和糖的味道也不同。

您只会在食谱上看到两种描述：“一点”和“适度”，这取决于您。

一些中国光刻胶企业正试图通过挖掘海外光刻胶人才来破解配方秘密。

但实际上，每个人的防守反击的状态都是相似的——只有公司高层的少数人知道所有的公式，而且你不能把他们赶走；对于其余的士兵来说，每个人最多只知道公式的一部分。

不同工艺的光刻胶成分之所以不同，最重要的是在分辨率、粗糙度和感光度三个指标上达到各自工艺的目标。

所谓分辨率，就是利用光刻胶所能获得的最小图案尺寸。

光敏度是光刻胶形成图案所需的最小能量。

粗糙度是光刻图案边缘的粗糙度。

总的来说，这三个参数就像一个“三角形”，只有两个方面才能达到最佳。

就像孩子画画时一样，画的图案越小、边缘越细，铅笔消耗的能量和力量就越多。

无论你在光刻胶领域看到了多少复杂的分子式，有多少你从未听说过的化学物质，最基本的就是希望光刻胶能够在这三个方面达到理想的目标。

当然，作为一种复杂的半导体材料，它还有许多其他参数必须满足一定的要求。

就算搞清楚配方，就算做出所谓的“国产替代”光刻胶，从客户检验到量产的周期也是2-3年。

一般来说，如果半导体工厂想要更换国外光刻胶，首先必须将光刻胶的性能参数发送给晶圆厂，他们会与国外光刻胶进行比较。如果性能完全相同，则进入下一个评估阶段，制作实验片，然后向客户要求更换。

客户对产品的良率感兴趣，如果良率符合要求，就可以更换。

然后进行小批量批量生产，更换产品，如少于10个，测试0.5年，观察产品的稳定性，如果稳定性好，则逐渐加大产量。

对于高端光刻胶，从客户提出换货请求到通过评估可能需要一年半的时间。

通过评估后，从客户认可到逐步扩大更换规模，大约需要三年时间。

所以请重新定义“置换家园”这个词。

这不是某个特定的时刻，也不是某个人发布的新闻稿，而是某家公司在生产一种名为“家庭替代品”的产品。

对于一些关键产品来说，这可能是一个长达数年的小故障。

而且说实话，很多老产品可能不太愿意更换光刻胶，但一些新产品更可能接受建议并尝试新的光刻胶产品。

此外，部分终端用户要求供应商实行双轨制，因此必须至少选择一家国内供应商作为替代，这也给国内光刻胶企业带来了新的机遇。

一般来说，我们说一个东西实现了“国产替代”，很大的好处就是可以比进口的东西便宜。但坦率地说，光刻胶并不是芯片制造商真正关心的。光刻胶的成本仅占芯片总成本的6%。

最主要的是使用东西稳定，不要出现意外。如果节省那么少的钱来换取较低的芯片质量和产量，他们当然不会妥协。

虽然先进工艺光刻机是器件领域最难做的半导体“王”，但材料领域最难做的半导体“皇后”却是先进工艺光刻胶。

除了材料和配方技术的突破之外，还涉及到很多实际因素。

日本、美国和韩国是全球光刻胶技术专利数量最多的三个主要半导体国家，中国可能仅排名第四。

不仅我们的份额低，而且光刻胶公司很多，光刻胶不是他们的核心业务。

由于这块蛋糕太小，半导体光刻胶近年来发展得这么好，我国光刻胶市场规模在100亿元左右，其中半导体光刻胶仅30亿元以上。

对于中芯国际这样的大厂来说，光刻胶的采购量每年只有400-5亿。

而且，这项业务所承担的风险与花费和赚到的钱并不成正比。

必须购买光刻机来制作光刻胶。

具有先进工艺的光刻机要么无法获得，要么价格昂贵。

以晶瑞电材为例，A胶研发项目购买一台光刻机就需要1.5亿元，相当于他们2020年8000万元净利润的两倍。

而如果下游客户你的光刻胶出现问题，那将需要巨额的赔偿。

2019年，台积电曾因光刻胶原材料污染光刻胶而报废数万片12英寸晶圆，造成直接损失5.5亿美元。一些高价索赔正在导致光刻胶公司破产。

所以从商业角度来看这个行业并不是真正的“好生意”：

市场小、头部集中垄断、追随客户窄、技术门槛高、研发投入高、失败风险高、管控周期长……现在还有一件事：地缘政治风险很高。

值得庆幸的是，国内一些光刻胶厂商一方面开发高品质的光刻胶产品，另一方面用中低价位或其他行业的光刻胶产品收入来支持这种研发。

例如，荣达灵敏度有限公司。首先制作PCB光刻胶，第二步是显示面板光刻胶，第三步是插入半导体光刻胶。是国内为数不多的涵盖三大类的光刻胶产品之一。对于公司来说。

京东方、华星光电、深天马等国内几家领先的液晶面板公司目前正在使用或测试荣达的感光产品。

在半导体光刻胶方面，已与北京师范大学、黄埔新材料研究所、中科院长春应用化学研究所等开展产学研合作。

资本、技术、客户的聚集必须一步一步来。这也适用于南大光电。他们的年报中并没有列出“光刻胶”产品的收入，只是将其列在“其他”项下，仅占总收入的10%左右。

我们还处于“筑高墙、广聚粮、慢慢称王”的阶段。

再往上游，在光刻胶生产的原材料方面，中国企业也在行动。

圣泉、强力新材料等正在逐步推出光刻胶树脂。

强力新材、九日新材等公司也可以生产光刻胶引发剂玫瑰花。

生产溶剂的企业就更多了，因为溶剂主要是PGMEA（1,2-丙二醇甲醚醋酸酯），国内自给率比较高。

经过多年的技术积累，我国光刻胶电子化学品已形成一定的生产能力，相关企业的市场份额逐步提升，国产替代不断。

我们面临的国外竞争非常激烈。我们不仅要跑得更快，我们还要比国外的竞争对手跑得更快。

例如，上个月东金思密康宣布正在开发2nm半导体工艺的核心材料HighNA光刻胶。

而台积电也正在从5nm、4nm工艺转向3nm工艺。

他们在5nm工艺中使用了多达14层EUV光刻，而3nm工艺中对EUV光刻的需求只会更高，要求只会更高。

在某些行业中确实如此。确保供应安全比赚钱更重要。我们需要把它放在半导体产业的整个链条上来考虑，而不是把它看成百亿的规模。“小工业”。

是否会做是一个是或否的问题。

高和便宜是一个好坏的问题。

输出大小或多或少是一个问题。

由于国际形势复杂严峻，当今的中国光刻胶行业必须同时努力解决这三个问题。我们需要像对待光刻机一样认真对待光刻胶。

多少事，从不忧虑；

世界在转动，时间在紧迫。

一万年太久，现在就战斗。

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