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5月19日，光刻膠概念在A股成了香餑餑。容大感光、雅克科技、上海新陽、彤程新材、華懋科技、南大光電都有不小的漲幅。
作為芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)——光刻膠，是由樹脂，感光劑，溶劑，光引發(fā)劑等組成的混合液態(tài)感光材料。原理是利用光化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)光刻工藝將所需要的微細(xì)圖形轉(zhuǎn)移到加工襯底上，來達(dá)到在晶圓上刻蝕出需的圖形的目的。如果把光刻機(jī)理解為一臺膠片相機(jī)，它要使用的膠片就是光刻膠。
按照曝光波長不同，光刻膠可以分為g線，i線、KrF、ArF、以及EUV幾種，其中KrF、EUV和ArF光刻膠主要被應(yīng)用于集成電路，屬于高端光刻膠。由于在芯片生產(chǎn)中是不可或缺的重要原料，光刻膠也因此被稱為“半導(dǎo)體材料皇冠上的明珠”。
從世界市場來看，由于將光刻膠領(lǐng)域大半的技術(shù)專利都握在手中，全球的光刻膠生產(chǎn)幾乎被日本壟斷，全球排名前四的光刻膠廠商均來自日本，大約占據(jù)全球70%的光刻膠市場份額。而在高端光刻膠領(lǐng)域，日本廠商更是占據(jù)了KrF市場的80%、ArF市場的93%，EUV市場的99%的份額，統(tǒng)治力可見一斑。
2019年，日本就曾利用斷供光刻膠的辦法對韓國企業(yè)進(jìn)行制裁，向韓國政府施壓，以至于三星和海力士的CEO都不得不來到日本請求恢復(fù)供應(yīng)。
除日本廠商外剩下的30%份額中，美國所占份額又超過了15%，中國大陸的光刻膠廠商在全球市場的份額僅不足一成，并且其中94%為PCB光刻膠，只能簡單地用來印制電路板，是技術(shù)含量最低的一種光刻膠。
更麻煩的是，由于高端光刻膠的保質(zhì)期僅有6-9個(gè)月，并需要與光刻機(jī)協(xié)同工作，這樣的高技術(shù)壁壘和短周期，讓中國技術(shù)追趕難度很大。
在半導(dǎo)體用的高端光刻膠領(lǐng)域，我國尚沒有具備有國際競爭力的研發(fā)生產(chǎn)能力，對外依賴極其嚴(yán)重。
為了能夠擺脫在高端光刻膠方面受制于人的窘境，我國近年來在光刻膠國產(chǎn)替代方面不可謂不努力。包括南大光電、上海新陽、晶瑞股份等國內(nèi)光刻膠廠商也接連對外宣布取得技術(shù)突破。
2021年7月，南大光電就對外宣布ArF光刻膠已經(jīng)通過了50nm和55nm邏輯電路平臺的認(rèn)證，生產(chǎn)線建設(shè)已經(jīng)完成，且年產(chǎn)能能達(dá)到25噸。晶瑞股份六月稱，公司KrF光刻膠完成中試，ArF光刻膠研發(fā)即將啟動。上海新陽稱，其公司生產(chǎn)的KrF已經(jīng)通過了客戶認(rèn)證，并且拿到了第一筆訂單。
從缺少設(shè)備原料，無法滿足制作工藝，到在高端光刻膠領(lǐng)域取得突破，中國大陸的光刻膠生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)環(huán)節(jié)上取得的成績令人振奮，但是，現(xiàn)在還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到能夠慶功的時(shí)刻。
國產(chǎn)光刻膠至少在兩個(gè)問題上，還沒給出解決辦法。
第一，國內(nèi)高端光刻膠的量產(chǎn)就是一個(gè)大問題。量產(chǎn)不但對生產(chǎn)工藝要求更高，還需有廠商有能力配合產(chǎn)品差異化需求。
南大光電通過驗(yàn)收ArF光刻膠項(xiàng)目，理論上可用于90nm-14nm甚至7nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的集成電路制造工藝。但是通過認(rèn)證的目前卻不過是50nm的ArF光刻膠,這樣的尺寸，甚至已經(jīng)被像英特爾這樣的芯片加工企業(yè)放棄多年了。
南大光電曾在公告中坦言：
ArF光刻膠的復(fù)雜性決定了其在穩(wěn)定量產(chǎn)階段仍然存在工藝上的諸多風(fēng)險(xiǎn)，不僅需要技術(shù)攻關(guān)，還需要在應(yīng)用中進(jìn)行工藝的改進(jìn)、完善。同時(shí)，ArF光刻膠產(chǎn)品國產(chǎn)化替代受品質(zhì)、客戶的嚴(yán)格要求，后續(xù)是否能取得下游客戶的大批量訂單，能否大規(guī)模進(jìn)入市場仍存在較多的不確定性。這些都會影響ArF光刻膠的量產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益。
第二，光刻膠的純度和性能都會影響到最終成品的質(zhì)量，比起與日本廠商的穩(wěn)定合作，晶圓代工廠幾乎沒有理由去采用可靠性沒有得到驗(yàn)證的國產(chǎn)光刻膠。從晶圓代工廠的角度來看，光刻膠的質(zhì)量是要放在第一位的，貿(mào)然選擇新產(chǎn)品，如果由于質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生損失，對于晶圓代工廠來說得不償失。
2019年1月，臺積電就曾因?yàn)楣饪棠z規(guī)格不符導(dǎo)致大量晶圓作廢，發(fā)生事故的工廠廠長和質(zhì)檢負(fù)責(zé)人被換將，晶圓瑕疵造成的相關(guān)損失達(dá)到61億元，臺積電當(dāng)年第一季營收因此減少約5.5億美元，毛利率減少2.6個(gè)百分點(diǎn)，營業(yè)利益率減少3.2個(gè)百分點(diǎn)，每股盈余減少新臺幣0.42元。
為了避免類似的事故，使得晶圓代工廠一旦完成對光刻膠供應(yīng)商的認(rèn)證，就會與對方形成穩(wěn)定長期的合作關(guān)系。通常情況下，代工廠會提前一年依據(jù)自身需求向光刻膠廠商提供合約，為了避免換料清洗影響生產(chǎn)，工廠一整年都會使用完全相同的光刻膠原料進(jìn)行加工生產(chǎn)，避免產(chǎn)品品質(zhì)的波動。
同時(shí)，由于產(chǎn)量規(guī)模和技術(shù)實(shí)力的巨大差距，主要的晶圓代工廠都無法逃開日本的原料。比如，2019年，遭遇日本制裁的韓國企業(yè)曾掀起了“振興韓芯半導(dǎo)體核心原材料”運(yùn)動，然而由于在專利積累和工藝水平上實(shí)在與日本廠商差距過大，無論是進(jìn)口多元化還是自主生產(chǎn)的辦法都沒有改變現(xiàn)狀，斷供事件兩年來，韓國晶圓代工廠從日本進(jìn)口的光刻膠數(shù)量不降反升，光刻膠“去日化”運(yùn)動宣告失敗。
因此，對于起點(diǎn)更低，起跑更晚的國產(chǎn)光刻膠廠商來說，想從光刻膠這個(gè)“配好對”的市場里分一杯羹，更不是件容易的事。
從這樣的情況來看，中芯國際楊曉松曾說“沒一家能看的”，似乎也是行業(yè)實(shí)情。
技術(shù)在追趕中，量產(chǎn)說不準(zhǔn)，訂單沒著落，處在這樣境遇中的國產(chǎn)光刻膠，卻能在市場上攻城略地，沖在半導(dǎo)體板塊的排頭。
那么，國內(nèi)光刻膠市場實(shí)際有多大呢？
差不多只有22億美元。
而2020年國產(chǎn)半導(dǎo)體光刻膠銷售額合計(jì)不到2.5億元，高端光刻膠的銷售額則幾乎可以忽略不計(jì)。
放眼全球，光刻膠的整體市場規(guī)模也不過百億美元左右。國內(nèi)的光刻膠廠商沒有量產(chǎn)的能力，銷售盈利能力更無從談起，券商把未來描繪得再美好，此時(shí)此刻的光刻膠概念是不是虛高，從上面的數(shù)據(jù)一看便知。
冷靜地思考國產(chǎn)光刻膠的發(fā)展道路，踏實(shí)解決在技術(shù)、量產(chǎn)、市場上的問題，才能真正地讓我國的半導(dǎo)體事業(yè)走上國際的潮頭。
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發(fā)表于 2023-5-24 15:00:57
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