全球晶片短缺愈演愈烈，引發了晶片材料的供應緊張。而光刻膠作為晶片製造的必備材料，如今出現了“靠搶”的狀況。然而，全球光刻膠市場基本被日美企業所壟斷，國內光刻膠技術水平與國際先進水平存在較大差距，自給率僅約10%！
光刻膠可分為半導體光刻膠、面板光刻膠和PCB光刻膠，而我國目前集中在技術含量較低的PCB光刻膠領域。不過，這種狀況正在改變，該領域的三家巨頭企業近來紛紛購買光刻機，開始進攻高階光刻膠。那麼，這能改變光刻膠落後狀況嗎？
上海新陽：連續買下三臺光刻機
半導體光刻膠，屬於高階光刻膠，包括g/i線光刻膠（436/365nm）和Krf/ArF光刻膠（248/193nm）。因此，其技術難度大，質量要求高，其研發過程中需要使用ASML浸沒式光刻機裝置，進行光刻膠驗證，這就是為什麼要買光刻機。
近日，上海新陽釋出公告稱，再次成功中標，購得ASML XT 1900 Gi型二手光刻機一臺，該裝置可用於研發解析度達28nm的高階光刻膠。接下來將啟動裝置的運輸及相關安裝除錯等工作，此臺光刻機將用於進行ArF溼法光刻膠的研發。
當然，這不是上海新陽第一次購買光刻機。前段時間，上海新陽就披露，ASML-1400光刻機裝置已進入合作方場地，將加快193nm ArF幹法光刻膠產品開發進度。去年6月，上海新陽就表示已有一臺到廠執行，這樣就一共購買了三臺光刻機。
雖然都是二手光刻機，但對於驗證光刻膠已經足夠。上海新陽先後購買了三臺光刻機，可見其突破高階光刻膠決心之大。不僅如此，上海新陽還投入了7.32億元，主攻193奈米ArF幹法光刻膠的生產，以期能夠突破，徹底打破美日在該行業的壟斷。
晶瑞股份：聲勢浩大購買光刻機
面板光刻膠，屬於中端光刻膠，包括LCD光刻膠和LED光刻膠。晶瑞股份的光刻膠產品由其旗下的子公司蘇州瑞紅生產，蘇州瑞紅是國內光刻膠領域的先驅，規模生產光刻膠近30年，在光刻膠領域實力較強，已經量產了LCD/LED/IC光刻膠。
蘇州瑞紅承擔並完成了國家02專項“i線光刻膠產品開發及產業化”專案，現在開始進軍KrF（248nm深紫外）高階光刻膠，目前已經完成中試，開始研發ArF光刻膠。為此，晶股股份於去年9月份就宣佈，將進口韓國ASML光刻機裝置。
終於在1月份，晶股股份花費達1102.5萬美元（約合人民幣7129萬元），順利購得ASML XT 1900 Gi型光刻機一臺，也已運抵蘇州併成功搬入該公司高階光刻膠研發實驗室。當時，晶股股份還專門為此舉行了聲勢浩大的光刻機進廠儀式。
這臺光刻機也是二手的，是從韓國SK海力士公司買來的，將用於研發滿足90-28nm晶片製程的ArF（193nm）光刻膠。晶股股份計劃3年內完成ArF光刻膠的產業化，並最終實現應用於12英寸晶片製造的戰略佈局，致力於半導體材料的“國產替代”。
南大光電：低調購買突破光刻膠
光刻膠的研發難度隨著製程增大，晶片製造越先進，越需要波長越短的光刻膠。目前，市場上最先進的是EUV（<13.5nm）光刻膠，而用量最大的是KrF（248nm）、ArF（193nm）光刻膠。不過，國內的光刻膠國產化依然任重道遠。
目前。國內高階的半導體光刻膠，g線、i線光刻膠自給率為20%，KrF光刻膠的自給率不足5%，而適用於12英寸矽片的ArF光刻膠則基本依靠進口。這個目前依然處於“卡脖子”狀態，這就是文章開頭提到的為什麼“光刻膠靠搶”！
關於ArF光刻膠，上邊提到的上海新陽、晶瑞股份都還在研發階段，而南大光電在這方面走在了前列，承擔了 “ArF光刻膠產品的開發與產業化專案”專案，目前完成了國內首條ArF光刻膠生產線，正在積極籌備國家02專項的驗收工作。
並且南大光電自主研發的ArF光刻膠產品成功透過客戶的使用認證，成為透過產品驗證的第一隻國產ArF光刻膠，且已經拿到首個訂單，擬進行小批次生產，可用於7nm及以上的晶片製造。至於光刻機，南大光電早就低調購買，只是沒有向外披露。
寫在最後
ArF光刻膠是晶片製造過程中的關鍵材料，可以用於90nm-14nm甚至7nm技術節點的積體電路製造，決定了工藝的精密程度和良率。南大光電在ArF光刻膠的突破 ，不僅填補了國內該項高階光刻膠空白，也將徹底打破美日在該行業的壟斷。
隨著全球缺芯問題的持續發展，各地都加快了晶圓廠的擴產步伐，預計2024年前全球將有38個新晶圓廠投產，其中我國大陸預計將有8個，像中芯國際就連續兩次投建晶圓廠。這必然會產生更多半導體材料的需求，光刻膠需求有望持續擴大！
晶片行業中，我國下游設計已經進入全球第一梯隊，中游晶圓製造也在迎頭趕上，而上游裝置及材料領域仍存在較大差距。希望相關企業抓住現在發展的黃金時期，尤其是光刻膠方面，爭取早日實現國產替代，徹底解決光刻膠緊缺狀況！