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對中國電子半導(dǎo)體發(fā)展的抑制還有什么漏洞？這是二月中下旬Digital Asia的熱門主題文章。該文直言，在光刻膠持續(xù)供應(yīng)的前提下，中國本土仍可推進晶圓制造與創(chuàng)新，最終在7nm及以下制程上取得突破。隨后，有關(guān)日本對中國斷供光刻膠的傳聞開始發(fā)酵。最終是否斷供仍未知，但包括容大感光在內(nèi)的本土光刻膠相關(guān)廠商，股價大漲，也算是一種焦慮的體現(xiàn)。
至于光刻膠的工作原理，首先將其涂抹在襯底上，在光照或輻射作用下溶解可溶部分后，光刻膠層形成與掩膜版上完全相同的圖形，再通過刻蝕在襯底上完成圖形轉(zhuǎn)移。根據(jù)應(yīng)用的不同，襯底可以為PCB、面板和集成電路板。
斷供陰影 三星布局
韓國在三年前也被日本斷供光刻膠等半導(dǎo)體材料，直到近期雙方握手言和，禁令被解除，而必須要提及的問題是：沒有光刻膠的日子里，三星晶圓代工業(yè)務(wù)如何推進？既然三星可以順利“上岸”，是否本土晶圓代工廠商們也可以？筆者在調(diào)研了后發(fā)現(xiàn)，同樣是斷供，同樣是光刻膠，三星的路子，無法復(fù)制。
首先，所謂日本對韓國的禁令，形同虛設(shè)。
2019年7月，日本政府正式停止對韓國出口氟化聚酰亞胺、光刻膠與氟化氫等關(guān)鍵電子原材料，但相關(guān)日企獲得政府許可后，仍可向韓國供貨。這套操作就如同：關(guān)進密閉空間，但給你開一扇后門。于是來到8月，日本政府便批復(fù)向三星供應(yīng)至少9個月的光刻膠用量，以便于三星在7nm/5nm產(chǎn)能方面的布局。
此外，企業(yè)層面，三星“有難”，八方支援。日本光刻膠大廠Tokyo Ohka Kogyo（下稱TOK）與三星C&T（Construction & Trading）公司于2020年在韓國當(dāng)?shù)睾辖?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/EUV/">EUV光刻膠工廠。與此同時，JSR在比利時的合資公司也在為三星提供EUV光刻膠。美國化學(xué)品巨頭杜邦公司投資2800萬美元在韓國生產(chǎn)光刻膠。
最后，韓國本土也并非無任何光刻膠可用。據(jù) TOK 和 Fujifilm 數(shù)據(jù)顯示，2021年東京應(yīng)化、JSR、住友化學(xué)、富士膠片分別占據(jù)27%、13%、12%、8%的光刻膠市場份額，陶氏化學(xué)占據(jù)17%的市場份額，韓國東進占據(jù)11%的市場份額。
而早在2019年，東進的EUV光刻膠便已通過三星的可靠性驗證，成為首家進入三星芯片制造產(chǎn)線的韓國本土光刻膠廠商。目前暫無法了解其在晶圓代工產(chǎn)線的效果，但瀏覽東進官網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)，其并未公開光刻膠具體產(chǎn)品類別的信息，示意圖列舉的是ArF光刻膠，而非EUV。
簡單來說，光刻膠按照應(yīng)用場景可分為低端（PCB、顯示面板與LED）和高端（半導(dǎo)體）兩類。其中，高端按曝光波長來看，可分為深紫外光刻膠（KrF，適用于248nm波長光源；干/濕ArF，適用于193nm波長光源），以及極紫外EUV光刻膠（適用于13.5nm波長光源，可用于10nm以下的先進制程）。
天風(fēng)證券數(shù)據(jù)顯示，ArF光刻系統(tǒng)突破了此前65nm分辨率的瓶頸，在45nm到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中，ArF光刻技術(shù)仍然得到了最廣泛的應(yīng)用。截止2021年，ArF光刻膠占比約42%，仍是市場需求的主流，KrF光刻膠占比約22%。
韓國模式，無法復(fù)制
回到本土廠商對光刻膠的布局，能否復(fù)制三星模式的問題，答案顯然是大寫的NO！
來自美國方面的壓力，不排除日本對中國實行光刻膠斷供的可能性。效仿三星，走海外合資公司的捷徑無從談起。另一方面，本土也暫時還未出現(xiàn)韓國東進這樣大規(guī)模量產(chǎn)高端光刻膠的廠商。
從國內(nèi)市場看，國內(nèi)從事半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)主要有晶瑞股份、南大光電、上海新陽、北京科華、容大感光、博康等。國內(nèi)廠家多以i 線、g線光刻膠生產(chǎn)為主，應(yīng)用集成電路制程為350nm以上。
高端光刻膠領(lǐng)域，北京科華、博康已量產(chǎn)KrF光刻膠（可應(yīng)用于130nm集成電路制程）；ArF方面目前還未實現(xiàn)量產(chǎn)，來自南大光電的最新消息，該公司ArF光刻膠，已在下游客戶存儲芯片50nm和邏輯芯片55nm技術(shù)節(jié)點上通過認(rèn)證，成為國內(nèi)通過客戶驗證的第一只國產(chǎn)ArF光刻膠；早前，瑞聯(lián)新材在投資者互動平臺表示，公司研發(fā)的光刻膠單體涉及ArF光刻膠及KrF光刻膠，其中部分ArF光刻膠單體產(chǎn)品已量產(chǎn)。極紫外EUV光刻膠方面，目前北京科華正在研發(fā)，已通過02專項驗收。
光刻膠驗證時間長，規(guī)定嚴(yán)格，下游客戶認(rèn)證時間長，面板光刻膠驗證周期一般1-2年，半導(dǎo)體光刻膠驗證周期一般為2-3年，客戶粘度大，一般下游客戶考慮產(chǎn)品質(zhì)量等因素不易更換供應(yīng)商，導(dǎo)致國內(nèi)光刻膠進展緩慢。
所以，不出意外，這可能是一盤沒有太大勝算的棋局，但值得欣慰的是，手握棋子的弱勢方，并沒有就此認(rèn)命。工信部及研究機構(gòu)Cision的報告顯示，十三五期間，國內(nèi)光刻膠市場實現(xiàn)年均14.5%增長，五年平均復(fù)合增長率為12.12%。
專利方面，據(jù)智慧芽專利數(shù)據(jù)顯示，光刻膠第一大技術(shù)來源為日本，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。從趨勢上看，2020年中國光刻膠專利申請量為1.29萬項，日本光刻膠專利申請量下降至8982項。
寫在最后
5G芯片、光刻機、光刻膠……全產(chǎn)業(yè)鏈上下游查漏補缺，全面阻擊?？陀^來說，對本土電子科技產(chǎn)業(yè)的沖擊不斷加深，而這何嘗不是提供了一種置之死地而后生的可能性？
