早在2019年,日本透過禁止光刻膠對韓國出口,在全球半導體市場扔下了一枚震撼彈,至此光刻膠的重要性走入了中國人的視野,很多人由此才知道:作為一個全球最大的半導體晶片消費國,中國的光刻膠技術遠遠落後世界先進水平。
光刻膠屬於液體膠狀物,這種液體對於光照非常敏感。在晶片製作中,光刻膠非常重要,將它塗抹在矽片表面,透過曝光等一系列光刻工序後,原本設計在掩膜版上的圖新,就能轉移到基片表面。
根據權威機構SEMI,統計的資料顯示,在2018年半導體材料市場中,光刻機佔據了5.24%的份額,是半導體材料中,耗費量最多的材料之一。
光刻膠作為晶片製作的核心耗材,對於晶圓的品質有著直接影響,並且對於晶片節點推進,也發揮了重要作用,因此在我們看來不起眼的光刻膠,在晶片製作中影響頗為深遠。
因為半導體發源於歐美,早些年又在日韓生根花芽,因此中國缺乏整套的半導體產業鏈體系,所以在全球光刻膠大廠中,幾乎沒有中國企業的身影,主要的巨頭是JSR、merck、TOK和陶氏化學等企業,產品涵蓋 I-line、KrF、ArF、ArFi、EUV 光刻膠等中高階產品。
反觀中國,中國大陸IC光刻膠市場的規模僅為20億元左右,在全球市場中佔比是15%,適用於 6 英寸矽片的 G/I 線光刻膠的自給率約為 20%,適用於 8 英寸矽片的 KrF 光刻膠的自給率不足 5%,而適用於 12 寸矽片的 ArF 光刻膠完全依靠進口。
作為晶片中的重要材料,臺積電等晶片製造廠商,在晶片製造過程中,都需要使用到光刻膠。現如今,日本光刻膠供應緊張,勢必會導致今年晶片緊缺的情況更加嚴重。
眾所周知,光刻機技術要求非常高,尤其在EUV光刻機上,全球只有ASML一家,能夠生產。光刻機門檻高,作為其中使用到的核心材料,光刻膠技術壁壘也相對較高。
在全球光刻膠市場中,日企佔據了大部分市場份額,尤其是在上游市場,日企壟斷現象最為明顯。根據資料統計,日企佔據光刻膠市場80%份額,像日本信越、TOK等企業,都是光刻膠領域的龍頭企業。也正因如此,在經歷這次地震後,日本企業對光刻膠市場,造成了嚴重供斷影響。
當前,在上游光刻膠領域,中國佔據的份額較低,技術和日企相比還存在一定差距。不過,在光刻膠替代浪潮下,已經有不少光刻膠本土企業,加大研發力度,力求在國內市場找回國產光刻膠的地位。
而在下游PCB光刻膠市場中,國產企業已經佔據50%的份額,而在LCD光刻膠領域上,國產化率也得到明顯提升,現在已經達到5%。在上游半導體光刻機領域方面,國產光刻膠還難以達到技術水準,仍需不斷突破技術。想要達到晶片從設計到成品製作,完全實現國產化,中國必須打破日企多年對光刻膠的壟斷,推動國產替代腳步發展。
國產替代的未來發展潛力巨大受地震影響,日本光刻膠供應緊張,恰好推動了國產替代的腳步。當前,中國已經湧現出大批優秀的光刻膠企業,例如晶瑞股份、上海新陽等,這些企業完全能夠滿足中國對於光刻膠的使用需求。
2020年,晶瑞股份傳來了令人振奮的好訊息。根據晶瑞股份釋出的公告顯示,該公司的KrF光刻膠目前已經在測試階段,測試階段一過,這款光刻膠就能量產投入使用。
同年,晶銳股份還耗費1102.5萬美元,採購了一款ASML的二手光刻機,目前這款光刻機已經到貨。有了這款光刻機裝置,晶瑞股份的光刻膠如虎添翼。
就在不久前,上市公司南大光電突破首隻國產ArF光刻膠,要知道ArF光刻膠適用於12寸矽片的,應用於7nm晶片工藝,屬於最高階的技術,目前這項技術正在等待國家驗收,未來勢必會提供給中芯國際使用,減少對日本的依賴,同時也降低成本。
而過去,ArF光刻膠則是100%依賴進口。也正是因為此,南大光電去年市值一下子飆升了89億,而這家公司的員工不過269人。
但是,因為光刻膠由樹脂、溶劑、感光劑、新增劑四種成分組成,其中樹脂基本上都從美、日、韓進口; 感光劑從日本進口為主,國內光刻膠產業鏈佈局不完整。
而且對比可以發現,上海新陽、南大光電和晶瑞股份,這些國內光刻膠企業的員工,規模也只有500人甚至不超過500人,但是JSR、信越化學和TOK等相關巨頭,員工規模都接近萬人,可見技術實力和資金之雄厚。
從上面三家光刻膠國產代表企業中,不難看出中國企業正在不斷朝高階領域發展,相信在這些企業的帶領下,中國高階光刻膠領域實現突破,是早晚的事情。