日本人还没封光的光刻胶，我们已经不耐烦了！

7月23日，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种设备被纳入限制出口范围，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某些国家和地区。

这次日本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。

但他们真的没有动这个歪眼吗？很明显不是。

近日，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公司耀明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。

日本人要将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单独收购半导体材料公司，将其变成一个大集团。

日本国有化后，您认为中国进口日本光刻胶的机会还有多少？

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却非常重要。

三星集团首席执行官曾表示，“如果光刻机缺乏耐光性，那么光刻机就是一堆废金属”。

全球光刻胶前五名约占80%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，前端常用材料有19种，其中14种由日本企业控制。

在集成电路中，光刻是核心也是最重要的加工环节，占据整个芯片工艺的40-50%。

光刻胶是光刻工艺的核心材料之一，其纯度和质量直接决定芯片的良率。

虽然日本人还没有封锁光刻胶的出口，但我们还需要加快国产化的发展。

为什么？

由于光刻胶非常难保存，保质期只有6个月。

你的光刻机被卡住了，你可以找到一个用过的物品并将其拖到上面来使用它。

如果光刻胶粘住了，你能做的就是发呆。

无论是哪个国家的半导体行业，当光刻胶供应被切断时，断供确实意味着巨额资金。

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工艺芯片良率仅为10-20%。主要原因之一是三星此次使用的光刻胶材料纯度不够。

这迫使韩国人退出。到2022年12月，三星宣布韩国东进半导体开发的EUV光刻胶已成功应用于芯片生产线。东进也是第一家使用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？它的工作是“移动图形”。

例如，如果你想在墙上画标语，就提前在报纸上剪一个洞，贴在墙上，然后喷上油漆。报纸被移除，你就完成了。

现在半导体晶圆是墙，掩模是报纸，光是油漆，光刻胶是墙的表面（白色底漆涂层）。

经过曝光、预烘、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，我国的替代是从低到高，一步步进行的。

这同样适用于光致抗蚀剂。

除了半导体集成电路外，实际上印刷电路板（PCB）和显示面板行业都需要光刻胶，而且市场规模分布也比较均匀。

这两类比半导体更容易，国产化速度也更高。

在半导体光敏电阻中，它可以分为不同的类型。

不同工艺的光刻机对应不同波长的光，相应地必须使用不同类型的光刻胶。

比如大家最关心的最先进的EUV光刻机，就是用来支持亚7纳米的。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”。

相对而言，最简单的是g线和i线光刻胶，其波长为436nm和365nm。

一般来说，G线/i线光刻胶的价格为20000-30000元/瓶，K胶40000-50000元/瓶，胶水60000-80000元和0.000元/瓶元/瓶元/瓶。元/瓶。

国内赔偿流程从简单到困难。现在g线、i线光刻胶市场有点饱和，国产化程度比较高。

国内替代刚刚达到K胶、A胶阶段，国产化程度很低。

国内企业EUV光刻胶的量产几乎连门都没有碰过。

或者换句话来说，我们现在的智能手机几乎都是进口光刻胶制成的手机芯片。

特殊障碍是：高端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，金属杂质浓度比要求高几个数量级。

另外，反应釜用于高端光刻胶的生产，必须对反应釜进行涂层处理，以防止金属离子沉淀。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，国内企业也不太愿意开发反应堆涂层技术。

此外，上游材料，例如A胶所用的溶剂，都必须从国外进口。

本地公司供应的光刻胶大部分用于印刷电路板。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%，真正的大头仍然是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工艺中的多次曝光工艺，因此需求量是普通光刻胶的2-4倍。

日本人想要将其国有化的JSR控制着全球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，您可以提出其他问题：

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？硬件有多少部分是国产的？零部件所用原材料有多少是国产的？

制造过程中使用的不同材料（例如光刻胶）有多少是在芬兰制造的？生产这些材料所使用的原材料有多少是国产的？

我们并不是说最终所有产品都必须是100%本地产品，而不是“眼睛里进沙子”。

但我们应该注意，如果中国人无法制造，会有什么危险。你需要为自己准备一个B计划。

因为卡脖子问题不仅仅发生在您的手机芯片上。

我国半导体材料自给率仅为10%~15%。

卡脖子的问题非常严重，可能发生在你从未听说过的这种芯片供应链的任何上游或下游环节。

在半导体光刻胶领域，现在已经有几家中国企业已经先进，但无论是收入规模还是制造工艺对应的产品先进水平，仍然称不上“巨头”和“领导”。长期跟踪他们的发展进程。

例如，南京大学校办的“南大光电”公司一开始并不生产光刻胶。十年前，南大光电启动了一项国家研究项目，将高纯度砷化氢和磷化氢工业化，这两种长期被西方垄断的航空航天和国防重要电子材料。

结果南大光电做到了，现在砷化氢产量全球第一，磷化氢产量全球第二。

由于这个项目的成功，政府计划再次“超负荷”，将光刻胶研发和产业化交给南大光电。

当时，一些股东担心该项目风险太大，会给公司带来损失。然而，作为南大光电的主要所有者，南京大学领导却发出批示：

南大的使命是攻克世界级难题，全力支持该公司实现先进的光刻胶项目。

南大光电技术总监徐聪英将其全部家产投入到该项目中，以获得顶尖专家对该项目的支持。

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55nm和28nmA胶，批量为每月700-800瓶，其中一款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。

当时有“02专项”，指的是16个大型项目《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》，其中第二个项目“超大规模集成电路制造装备及成套工艺”项目就包含了光刻胶研究项目。

由于半导体材料的客户认证流程较长，中间容易出现问题，而且材料的价格对集成电路产品的成本影响不大，因此很多下游半导体企业并不愿意主动更换新材料。试用。。

但在这种情况下，国产光刻胶就一直束之高阁，无人问津。

02专项针对这一痛点，要求一家公司开发光刻胶，另一家芯片厂对光刻胶进行性能和评估，并有义务采购国产光刻胶。

也就是说，02专项工程实施后，台大光电供应的光刻胶将专门提供给02专项工程的客户。

为了更好地控制光防护产品的质量和稳定性，南大光电使用的一些最重要的原材料都是内部开发和制造的。

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

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，也是华为最受欢迎的光刻胶企业。

创始人付志伟同样来自南大大学，主修生物制药行业，原就职于上市公司。

后来，他无意中在一份客服查询表上发现了来自日本的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。

他想在公司内部启动一个研发项目，但遭到拒绝，于是2004年他决定创办自己的公司，创立了博康。

当时资金紧张，实验室建在上海一家涂料厂，试验台上铺着白瓷砖。日本团队前来调查，发现他们是骗子。

他也有过一段非常屈辱的经历……

当时，博康与光刻胶公司参观了国际顶级工厂，而博康正是这家光刻胶公司的上游供应商。

但对方面试晶圆厂的时候，让交银的人出去，遇到不明白的问题就请他们进来。

“甚至我们一进会议室，他们就立即拿走了U盘。”

经过八年的艰苦研发和数千次反应测试，他们成功实现了193纳米光刻胶单体的研发和规模化生产。上游材料方面，目前已成功开发出50多种半导体光刻胶树脂。。

2022年以来，徐州博康已获得多款国产12英寸晶圆片高品质光刻胶产品订单，其中ArFi光刻胶已应用于28-45nm工艺。

华为哈勃于2021年投资了这家公司。此外，数十家知名私募机构也是博康的投资者。

华为哈勃的投资从侧面证明，它并不是纯粹的财务投资，而是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半导体行业应用最广泛的K光刻胶和A光刻胶上取得了一步步的突破。

也确实有一些光刻胶公司，比如博康（创始人）已经涉足医药行业，因为光刻胶的结构与聚苯乙烯类似，而医务工作者也有一定的化学合成和降解知识。应计。

因为这个东西的难点就在于公式。要成功开发半导体光刻胶，往往需要进行数千次配方测试，哪种树脂与哪种光引发剂、哪种溶剂相结合以及每种原材料的用量是多少。

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、分子量和范围，并提出合成路线和合成技术。如果制造商没有经验，就必须反复尝试不同分子量和类型的区域，因此开发速度缓慢。

有点像中国菜。

西红柿炒鸡蛋的味道和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。

您只会看到食谱的两种描述：“少量”和“适量”，由您决定。

一些中国光刻胶企业正试图通过挖掘国外光刻胶人才来破解配方之谜。

但实际上，每个人防守反击的立场都是一样的——只有公司高层的少数人知道所有的公式，而且你不能把他们挖走；对于剩下的士兵来说，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相应工艺的目标。

所谓分辨率，就是用光刻胶所能获得的最小图案尺寸。

光敏度是在光刻胶上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。

一般来说，这三个参数就像一个“三角形”，只有两种方法才能达到最佳效果。

就像儿童画白线一样，画得越小，边缘越细，用笔的能量和力量就越大。

无论你在光刻胶领域看到多么复杂的分子式，有什么你从未听说过的化学物质，核心都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。

即使拿出配方，即使做出所谓的“国产替代”光刻胶，从客户验证到量产的周期也长达2-3年。

一般来说，如果你想把国外的光刻胶换给半导体工厂，首先要把光刻胶的性能参数发给工厂，他们会和国外的光刻胶进行比较。如果性能完全一样，就进入下一步评估，制作测试片，然后找他们的后处理客户进行交换。

客户对产品的退货率感兴趣，如果退货率符合要求，就可以得到补偿。

然后进行小批量批量生产，更换产品例如10件以下，测试0.5年，观察产品的稳定性，如果稳定性好，则逐渐增加数量。

采用高端光刻胶，从客户提出换货要求到评估通过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。

所以重新理解一下“国产替代”。

这不是一个特定的时间，不是某个人发布的新闻稿，也不是某个特定的公司生产一种名为“国产替代品”的产品。

对于一些关键产品来说，可能会浪费数年的时间。

而且平心而论，很多老产品可能不太愿意取代光刻胶，但一些新产品却更容易接受新光刻胶产品的推荐和试用。

此外，一些终端客户需要供应商实行双轨制，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，我们说某个东西实现了“国产替代”，很大的优势就是可以比进口货便宜。但说实话，在光刻胶领域，下游芯片厂商真正关心的并不是成本。光刻胶的价格只能占芯片总成本的6%。

最重要的是货物使用稳定，不发生意外。如果节省那么一点钱来换取较低的芯片质量和良率，他们肯定不会妥协。

如果说先进工艺光刻机是器件行业最难对付的半导体“王”，那么先进工艺光刻胶就是材料领域最难对付的半导体“女王”。

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最多的三大半导体国家，中国只能排名第四。

除了我们的份额较低之外，还有很多光刻胶公司，光刻胶并不是他们的主营业务。

由于这块太小，半导体光刻胶近年来发展如此强劲，我国光刻胶市场规模在100亿元左右，其中半导体光刻胶仅占30亿元以上。

对于中芯国际这样的工厂来说，光刻胶的采购额每年只有400-5亿欧元。

此外，这项业务所承担的风险与花费和赚到的钱并不成正比。

为了制作光刻胶，你需要购买光刻机。

先进工艺的光刻设备无法获得或价格昂贵。

以晶锐电材为例，在A胶研发项目中，购买一台光刻机花费了1.5亿元，相当于2020年净利润8000万元的两倍。

而且当下游客户你的光刻胶出现问题的时候，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，直接损失5.5亿美元。一些昂贵的索赔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、上游集中垄断、下游客户窄、技术门槛高、研发投入高、失败风险高、验证周期长……现在有还有一件事：地缘政治风险高。

值得庆幸的是，国内一些光刻胶厂商一方面在研发高端光刻胶产品，另一方面则用来自其他行业的中端或光刻胶产品的收入来支持这一研发。

例如，荣达灵敏度有限公司。首先生产PCB光刻胶，第二步是显示面板光刻胶，第三步是半导体光刻胶的引入。是国内为数不多的涵盖三大类的耐光产品之一。对于公司来说。

目前，京东方、华星光电、深天马等国内几家领先的液晶面板企业都在使用或测试荣达的感光产品。

在半导体光刻胶方面，他们与北京师范大学、中科院长春应用化学研究所黄埔新材料研究所启动了产学研合作。

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。他们没有在年报中列出“光刻胶”产品的收入，只是将其计入“其他”，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。

仍处于生产链起始端的中国企业也在光刻胶生产原材料方面采取了行动。

圣泉、强力新材料等正在逐步推出光刻胶树脂。

强力新材、久日新材等公司也具备生产光刻胶引发剂剂量的能力。

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，我国电子化学光刻胶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。

国外的竞争非常激烈。我们不仅要跑得更快，而且比国外竞争对手跑得更快。

例如，上个月东进思密康宣布开发出高NA光刻胶，这是2纳米半导体工艺的核心材料。

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EUV光刻的需求只会增加，要求只会更高。

某些行业就是这种情况。确保供应安全比能赚多少钱更重要。我们需要把它放在半导体产业的整个链条上来考虑，而不是仅仅从百亿的规模上看。“小工业”。

是否会做是一个是或否的问题。

顶部和底部是一个好与坏的问题。

输出的大小或多或少是一个问题。

由于国际形势复杂严峻，当今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，不曾苦恼；

世界在转动，时间紧迫。

一万年太久，现在就战斗。