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

看來我國芯片被卡脖子的情況，又蒙上了一層陰影。

荷蘭阿斯麥公司，想必大家都聽說過，尤其是它家最強的EUV極紫外光光刻機，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，屬于獨霸全球的地位。

那隔壁的日本呢？千萬不要以為日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)落寞了，就在美國大舉封殺中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的同時，中國從日本市場獲取了不少半導(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、晶圓制造、封裝測試等細(xì)分領(lǐng)域。

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

而晶圓制造方面，中國臺灣的臺積電占據(jù)半壁江山；封測領(lǐng)域方面，中國大陸、中國臺灣及美國都排名前列。

很多人不了解的是，在半導(dǎo)體原材料領(lǐng)域，日本是當(dāng)之無愧的強國，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等一大批實力強勁的半導(dǎo)體材料企業(yè)。

說到材料，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，溶解度會發(fā)生變化的薄膜材料。

在光刻機工作的時候，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，光線會被投射到光刻膠上。

此時曝光區(qū)域的光刻膠，會發(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。

舉個形象的比喻：如果說光刻機是推動制程技術(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，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，光刻膠對集成電路的性能、成品率以及可靠性，起到了非常大的影響。

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

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

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％以上的市場份額，壟斷地位穩(wěn)固，尤其在高端EUV市場高度壟斷，擁有絕對的話語權(quán)。

國內(nèi)光刻膠方面，目前僅實現(xiàn)了KrF光刻膠的量產(chǎn)。

而且ArF光刻膠產(chǎn)品，仍處于下游客戶驗證階段并未形成實際量產(chǎn)產(chǎn)能，而最高端的EUV光刻膠的技術(shù)儲備，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，是伴隨著光刻機的。換句話說，只有光刻機先被發(fā)明出來，光刻膠才會像畫龍點睛一般的，給芯片的精度帶來不少的提高。

雖然美國在上個世紀(jì)60年代就開始搗鼓光刻機了，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。

但是后來卻被一個賣照相機的日企打敗，沒錯，這個日企就是尼康，至于為什么會失?。科鋵嵲蛞埠芎唵?，雖然這些巨頭實力非常強大，但核心鏡頭還是采購別人的。

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

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

反正日本光刻機無敵后，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。

光刻膠看似簡單，其實是需要大量資金投入和產(chǎn)業(yè)配合的，需要反復(fù)實驗和工業(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，才可以在全球光刻膠市場上屹立不倒，并占據(jù)了領(lǐng)先地位。

說個數(shù)據(jù)吧，全球光刻膠第一大技術(shù)來源國為日本，專利申請量占全球光刻膠專利總申請量的46％；美國則以25％的申請量位列第二；中國則以7％的申請量排在韓國之后。

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

結(jié)尾

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

對于美國而言，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。所以老美才會強烈要求荷蘭、日本對中國禁售光刻機以及相關(guān)設(shè)備。

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

雖然目前國內(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，核心原材料的國產(chǎn)化率也不高，但國內(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、北京科華等光刻膠企業(yè)的進(jìn)度來看，KrF光刻膠有望成為光刻膠國產(chǎn)替代的下一個主戰(zhàn)場。

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，但面對國外的封鎖跟打壓，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，說明我們路徑方向是對的，后面就是力度和機遇的問題了，所以芯片國產(chǎn)化之路任重而道遠(yuǎn)。