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。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),。
圖源 | Youtube / Jae-Hwang Lee
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‥UV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。
圖源 | 韓國東進官網(wǎng)
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)制韓國三星模式的問題,,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,?
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