文|小彭的灿烂笔记
编辑|小彭的灿烂笔记
声明:本文陈述内容参考的“官方信息来源”,均赘述在文章末尾,感谢支持。
【前言】
在如今这个科技发达的时代,半导体产业可谓是重中之重,而其中“光刻胶”虽然是及不起眼的存在,但却也至关重要。
但令人震惊的是,全球竟有 90% 的光刻胶出自日本,这一现状犹如一把高悬的达摩克利斯之剑,时刻威胁着其他国家半导体产业的发展,尤其是对于我国这样的半导体需求大国。
那么如果日本断供,我国该怎么办?为何至今无一国能打破日本的垄断呢?
【日本光刻胶的垄断地位】
光刻胶作为半导体制造中不可或缺的关键材料,其重要性如同芯片制造的 “生命线”,它负责将精密的电路图案转移到硅片上,直接决定了芯片的性能和质量。
可现在,全球 90% 光刻胶都由日本生产,这一惊人的数据充分彰显了,日本在光刻胶领域的绝对统治地位。
从东京应化到 JSR 等日本企业,如璀璨明星般在全球光刻胶市场中熠熠生辉,占据了绝对主导地位。
其中东京应化工业以 22.8% 的份额排在全球首位,在汽车用传统产品方面表现出色,同时在用于最新款智能手机用半导体的 “极紫外 (EUV) 光刻胶” 等领域也贡献卓越。
除了美国的杜邦公司在市场中占据 13.2%的份额,从而成功跻身第 4 位之外,其余的市场份额基本上均由日本的企业所垄断。
那些排名较为靠前的日本企业的合计份额更是高达 75.9%,这一数据充分显示出日本企业在该领域的强大主导地位。
而日本在光刻胶领域的垄断地位并非一蹴而就,而是经过了长期的技术积累和不断的创新发展。
早在几十年前,日本就开始涉足光刻胶的研发和生产,经过多年的探索和实践,日本企业积累了丰富的经验和大量的数据,逐步形成了自己的技术壁垒和专利优势。
其中,东京应化、JSR 等日本企业,能够生产从 G 线到 EUV 等各种类型的光刻胶,且在 10 纳米以下精度制程工艺方面占据着绝对的领先地位。
并且日本企业对产品质量有着极高的要求,建立了完善的质量管理体系和检测手段。
他们对生产工艺的每一个环节都进行严格的把控,确保每一批光刻胶产品都能达到极高的质量标准。
这种对质量的执着追求,使得日本光刻胶赢得了全球客户的信赖和好评,也为其在市场上的垄断地位奠定了坚实的基础。
日本还大力扶持美国半导体产业,在美国的支持下,日本半导体产业链发展迅猛。
在半导体的上游生产工序中,用于转印半导体电路的 “光掩膜基板”这一品类方面,3 家日本企业垄断全球份额。
豪雅 (HOYA) 的份额超过 60%,远高于位居第 2 的信越化学 (20.6%),排名第 3 的 AGC 的份额为 16.1%,正在迅速追赶排在前两名的公司。
那么如果日本突然断供光刻胶,那对我国将会产生怎样的影响呢?
【若日本断供我国,我国的应对之策】
光刻胶在芯片制造中不可或缺,一旦日本断供光刻胶,我国高端芯片生产将陷入绝境。
以华为麒麟 9000s 芯片为例,其制造过程高度依赖光刻胶。
光刻胶在半导体制造中的关键作用不可忽视,它能把准确的线路图形转印到硅片上,是晶片生产工艺的重要组成部分。
光刻胶的分辨率还决定了芯片特征尺寸的最小限度,高分辨率的光刻胶可以实现更精细的图案,有助于提高芯片的集成度和性能。
在华为麒麟 9000s 芯片的制造中,需要高分辨率的光刻胶来实现先进的制程,若断供,将无法满足这种高精度的要求,从而使芯片制造受阻。
光刻胶的粘附性对于芯片生产质量也十分重要,良好的粘附性能够确保光刻胶在制造过程中牢固地附着在硅片表面,避免出现脱落或不均匀的情况,从而保证图案的准确性。
所以如果日本对我国断供光刻胶,虽然会给我国的半导体产业带来巨大的冲击,但我国并非毫无应对之策。
为了防止这些情况的发生,我国在光刻胶技术的研发上已经取得了一定的进展。
近年来,国内的科研团队和企业不断加大对光刻胶的研发投入,在部分中低端光刻胶领域已经实现了突破,G 线、I 线光刻胶的自给率约为 20%,12 英寸硅片用的 ArF 光刻胶也已实现量产。
并且我国已有企业的 EUV 光刻胶通过了部分验收,虽然尚未形成量产能力,但这也为我国应对日本断供提供了一定的技术储备。
其次我国还拥有庞大的国内市场和完整的产业链,半导体产业的发展离不开市场的支持,我国作为全球最大的半导体市场之一,对光刻胶的需求巨大。
同时我国的半导体产业链也在不断完善,上下游企业之间的合作日益紧密。
在面对日本断供的情况下,我国可以充分发挥产业链的协同优势,加快光刻胶的国产化进程。
除此之外,我国政府也在积极推动半导体产业的发展,出台了一系列的政策支持光刻胶等关键材料的研发和生产。
虽然过程艰难,但却可以摆脱美日的控制,毕竟美国已经不是第一次联合日本给我们使绊子了……
【美国限制光刻机出口给中国】
2023年至2024年,美国都在通过限制光刻机的出口来对中国进行制裁。
要知道,光刻机是制造高端芯片的核心设备,其技术门槛极高,全球只有少数几家公司能够生产。
美国通过限制光刻机的出口,试图切断中国获取高端芯片制造技术的途径。
美国政府甚至还与荷兰和日本签署协议,限制这些国家或地区向中国出售半导体制造设备,包括先进的光刻设备。
美国还施压荷兰政府,要求阿斯麦(ASML)公司禁止向中国出口先进的光刻机。
这种做法不仅影响了中国的芯片市场,也迫使中国加快自主发展光刻机技术。
而尽管面临美国的制裁,中国并没有放弃自主研发的努力。
近年来,中国在光刻机技术上取得了显著进展,甚至实现了部分技术突破,这表明美国的制裁反而激发了中国在科技领域的自主创新能力和决心。
除此之外,美国的制裁也引发了国际反应。一些国家开始反水,拒绝参与美国的禁令。
其中荷兰政府虽然曾部分吊销向中国出口部分光刻机产品的许可证,但并未完全禁止所有出口。
但日本这个国家可就不好说了,毕竟中日关系的复杂,还有日本与美国的捆绑,都让日本无法全心全意的协助我们中国发展半导体行业。
特别是目前光刻胶,全球90%都是日本在生产,为何截至今日,已经没有一个国家打破这种垄断呢?
【为何无一国打破日本的垄断】
尽管目前全球各国都意识到了光刻胶的重要性,并纷纷加大对光刻胶技术的研发投入,但至今仍无一国能打破日本的垄断。
其中主要原因就是光刻胶的研发和生产,都需要大量的技术积累和专业知识,涉及到化学、材料学、光学等多个学科的交叉。
日本企业经过多年的探索和实践,已经掌握了核心技术和关键工艺,形成了难以逾越的技术壁垒。
而其他国家的企业要想突破这些技术壁垒,需要投入大量的时间和资金,面临着巨大的挑战。
并且光刻胶的生产不仅需要先进的技术,还需要上下游企业的紧密配合。
日本企业在光刻胶市场上,还占据了主导地位,拥有强大的品牌影响力和客户基础。
其他国家的企业要想进入这个市场,不仅需要面对技术和产业协同方面的挑战,还需要与日本企业进行激烈的市场竞争。
在这种情况下,很多企业望而却步,不敢轻易涉足光刻胶领域……
【结语】
“没有压力,哪里来的动力?” 光刻胶作为半导体制造中的关键材料,其重要性不言而喻,所以在这样的背景下,我们中国更是奋起直追。
相信总有一天,我们中国可以打破日本对光刻胶的垄断,从而实现自给自足。
参考资料:
华中科技大学在2024-10-24关于《重大突破!华科人攻克芯片光刻胶关键技术》的报道
湖北日报在2024-10-16关于《光谷攻克芯片光刻胶关键技术》的报道