摘要:2025年2月,日本将42家中国实体列入出口管制黑名单,其中“光刻胶”赫然在列。
2025年2月,日本将42家中国实体列入出口管制黑名单,其中“光刻胶”赫然在列。
这种看似普通的化学材料,再次被推向了中日科技博弈的风口浪尖。
乍听起来,它不过是一种在芯片制造过程中转移电路图案的粘性介质,怎么就成了“全球90%由日本垄断”的卡脖关键?
甚至韩国三星、SK海力士都曾在2019年饱尝断供苦头。
如今,日本对华最新制裁更像是当头棒喝:若真的断供,国内的芯片制造会不会重蹈韩国的覆辙?
光刻胶的价值,绝不是一只普通“胶水”那么简单。
它能在最核心的光刻环节中,把电路图案精确地刻蚀到硅片上。
工艺制程越先进,所需光刻次数越多,对光刻胶的要求就越苛刻。
比如7nm、5nm乃至未来2nm芯片,一旦光刻胶的纯度和分辨率稍有欠缺,就会导致成品率骤降。
那些高端工艺几乎意味着“性能的天花板”,对应的研发和量产投入惊人,任何闪失都会带来巨大经济损失。
回顾2019年日本对韩国半导体企业的断供事件,既是前车之鉴也是警世警钟。
三星、SK海力士的光刻胶库存仅够1个月,当时差点把韩国整个半导体产业链吓出一身冷汗。
虽然他们最终靠政府扶持和巨额研发费,在4年后实现了EUV光刻胶自产,但过程中付出的代价极其巨大。
由此可见,“光刻胶被掐脖子”并非危言耸听,而是随时可能发生的“产业噩梦”。
中国的环境与韩国并不完全相同,但我们也深知,这块材料在高端制程中非常依赖进口。
数据显示,全球光刻胶虽然有美国企业参与竞争,但总体份额高达九成被日本牢牢掌控。
在这个领域,东京应化、JSR、信越化学、富士胶片与住友化学等巨头的技术积累和产能布局,足以支撑半导体产业的高端需求。
这样牢固的优势,让很多国家和地区很难找到可替代方案。
日本掌握光刻胶霸主地位绝非偶然,主要得益于以下三重护城河。
第一,技术壁垒深厚。
自上世纪50年代起,日本便紧追美国脚步,一路打磨和升级光刻胶配方。
到了今日,他们在ArF、EUV等先进工艺拥有参天专利门槛,背后有几十年如一日的研发投入作支撑。
精度纯度达到99.99%的工艺门槛,外加4600余项专利布局,令其他国家望尘莫及。
第二,生态闭环扎实。
光刻机巨头ASML与台积电的高端制程,与日本光刻胶企业形成了牢不可破的供应链快捷通道。
要想让光刻胶在量产时效果最佳,必须与光刻机和制程参数做深度配合,最好能在设计之初就完整对接。
显然,这些核心数据都牢牢握在日本企业和他们的主要合作伙伴手中。
只要中国企业想要过渡到国产胶,就要经历大规模反复调试,还得承担停机带来的生产风险与收益损失。
第三,政策护航。
不仅是企业自身,日本政府也长期在暗中推波助澜,通过补贴和税收手段,将光刻胶企业的研发环境打造成一场“举国体制”的配合。
这些日本企业也清楚自身在国际供应链中扮演的角色,不断筑高技术壁垒和资源护城河。
在2024年,他们更是将光刻胶列为“特定重要物资”,加强对关键技术外流的审查。
这些政策组合拳,进一步扩大了日本在这方面的优势,也让想要“弯道超车”的后来者难度倍增。
近些年来,中国在光刻胶领域虽已开足马力,但高端胶水仍差在最后几步关键性指标上。
南大光电、彤程新材、华懋科技等企业都在ArF、KrF光刻胶上取得了一定突破。
据官方信息显示,南大光电已在28nm制程上实现量产,且良率还在不断上升。
然而,与日本技术最前沿的14nm、7nm胶水相比,我们仍有至少一两代差距。
换句话说,当今中国芯片厂想要转用国产胶需要一整条产线的磨合。
另外,高端胶水依然相当倚重国外供应,不仅是主料,还包括光引发剂、树脂等原材料,大多来自日本。
业内企业为防范风险,不得不进行“囤货”以及海外中转采购等非常手段,可这种方式一来成本陡增,二来光刻胶本身保质期短,储存时间稍长就失去化学活性,实在不是长远之计。
为求曲线救国,国内一些科研机构和厂商也在探索纳米压印光刻胶等新路子。
如果能绕过EUV高昂的机台价格,并通过全新技术路线实现7nm制程或更先进水平,那确实会在卡脖问题上赢得宝贵的主动权。
但目前尚在科研攻关阶段,离规模化应用仍存在很大不确定性。
对于已经进行数十亿美元投资的国内晶圆厂来说,选择新技术还是坚持现有线路,都是一次冒险的赌注。
大国竞争从来都不是一场短跑,而是长跑,光刻胶的故事就是一个鲜活的案例。
在集成电路行业,每一项突破都需要大量资金、人力和技术积累,同时也意味着失败的风险。
有人说,这玩意儿表面看只是化学“包装”,但实际研发布局就代表着一个国家的技术广度。
中国要大踏步地奔向7nm和5nm,就必须解决物料上的“最后一公里”。
然而,现实并不总是激情燃烧。
国产光刻胶的企业家们也在不断挣扎:一方面,高端研发需要动辄数亿、数十亿的持续投入,但短期内难以看到回报;另一方面,下游晶圆厂对稳定和良率极度敏感,不敢轻易切换材料。
长江存储曾有过用国产胶导致良率波动的案例,最后不得不切换回日胶。
对企业而言,任何一次产线调整都伴随着产能、信誉与订单的风险。
在这种背景下,有的厂商选择“一边学习、一边迂回”的战略,比如通过“双重图形技术”去延长已有制程设备的寿命。
这会导致成本增加,但好歹能在短期内维持住一定的芯片生产。
而另一些团队试图在基础研发层面把路打透,誓要在化学、材料等源头上实现突破,以图长远。
究竟哪条路更有效,可能需要时间来检验。
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参考信息:
《全球90%都是日本生产,一旦断供我国怎么办?为何无一国打破》安卓中国 2025-03-24
《全球90%都是日本生产,一旦断供我国如何应对?为何别国复刻》 珠玑说 2025.2.11
来源:医师老付