在全球科技競爭的浪潮中,芯片產(chǎn)業(yè)無疑是最為關(guān)鍵的領(lǐng)域之一,堪稱現(xiàn)代科技的“心臟”。而中國,作為全球最大的芯片消費(fèi)市場,近年來正大力推動芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,力求在這場科技競賽中占據(jù)更有利的位置。然而,一個不容忽視的現(xiàn)實(shí)是,全球約90%的光刻膠都來自日本,這一關(guān)鍵材料的供應(yīng)若被切斷,中國的芯片產(chǎn)業(yè)將面臨巨大的挑戰(zhàn)。那么,面對這一潛在的危機(jī),中國究竟該怎么辦呢?
光刻膠,這個名字或許對大多數(shù)人來說有些陌生,但它在芯片制造過程中卻扮演著至關(guān)重要的角色。在半導(dǎo)體制造中,光刻膠要先被涂覆在硅片或其他襯底上,然后通過光照和后續(xù)蝕刻等處理,實(shí)現(xiàn)微細(xì)圖案的制作。這一過程就像是繪制微觀世界的藍(lán)圖,光刻膠的優(yōu)良特性保證了半導(dǎo)體制造過程的一致性和可靠性,為高效生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),2022年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模為5735億美元,而光刻膠的市場規(guī)模雖然只有22億美元左右,不足整體半導(dǎo)體市場規(guī)模的1%,但其在芯片制造中的重要性卻不可小覷。沒有高質(zhì)量的光刻膠,就無法制造出高性能的芯片,也就難以滿足現(xiàn)代科技對芯片的巨大需求。
目前,全球光刻膠市場幾乎被來自日本的JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)、富士電子等企業(yè)所瓜分。日本企業(yè)在全球光刻膠市場占據(jù)約70%到90%的份額,特別是在高端的ArF和EUV光刻膠領(lǐng)域,市場占有率甚至超過90%。這一壟斷地位的形成,源于日本在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的長期積累。早在20世紀(jì)50—60年代,隨著日本電子產(chǎn)業(yè)需求的增長,其半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)張,如今已在全球半導(dǎo)體制造鏈中占據(jù)了舉足輕重的地位。
近年來,中國芯片產(chǎn)業(yè)取得了顯著的發(fā)展。2024年1月至10月,中國的芯片出貨量已經(jīng)達(dá)到3531.6億顆,同比增長了24.8%,出口額也突破了1309億美元,上漲了19.6%。這一成績的取得,離不開中國政府的大力支持。從稅收優(yōu)惠到研發(fā)資金,中國政府為芯片行業(yè)提供了全面的扶持,同時,越來越多的中國企業(yè)開始布局從芯片設(shè)計(jì)到制造、測試的全產(chǎn)業(yè)鏈。
然而,在芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背后,中國也面臨著光刻膠供應(yīng)的困境。目前,國內(nèi)的光刻膠市場仍以中低端產(chǎn)品為主,高端EUV光刻膠仍然依賴進(jìn)口。以面板光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠為例,部分高端產(chǎn)品仍需依靠進(jìn)口,自給率較低,發(fā)展相對不均衡。2022年國內(nèi)光刻膠市場中,PCB光刻膠占比達(dá)94%,面板光刻膠占比3%、半導(dǎo)體光刻膠占比2%,這一數(shù)據(jù)清晰地反映了國內(nèi)光刻膠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的失衡。
如果日本對中國實(shí)施光刻膠斷供,中國的芯片產(chǎn)業(yè)將受到嚴(yán)重影響。以華為為例,其推出的高端芯片麒麟系列,在生產(chǎn)過程中高度依賴高端光刻膠。一旦日本斷供,華為的高端芯片生產(chǎn)將陷入絕境。事實(shí)上,日本在2021年就不斷傳出要對中國斷供光刻膠的消息,雖然最終并未大規(guī)模實(shí)施,但這一威脅始終如達(dá)摩克利斯之劍般懸在中國芯片產(chǎn)業(yè)的頭頂。
面對日本的壟斷和潛在的斷供威脅,中國并沒有坐以待斃,而是積極采取了一系列措施來尋求突圍。
在政策層面,國家出臺了多項(xiàng)扶持政策,鼓勵企業(yè)和高校加大在光刻膠領(lǐng)域的研發(fā)投入。例如,國家鼓勵的集成電路線寬小于130納米的集成電路生產(chǎn)企業(yè),最高可免稅10年。同時,國內(nèi)資本也開始涌入光刻膠行業(yè),為技術(shù)攻關(guān)提供了有力支撐。
在研發(fā)方面,中國的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)近年來在光刻膠領(lǐng)域不斷取得進(jìn)展。中國科學(xué)院、南大光電等科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新,在光刻膠的研發(fā)上取得了重要突破。南大光電已經(jīng)研發(fā)出90nm制程的ArF光刻膠,并計(jì)劃向更高端的EUV光刻膠邁進(jìn)。彤程新材在自主開發(fā)電子級酚醛樹脂方面取得了重要進(jìn)展,其相關(guān)樹脂產(chǎn)品已在客戶端開展性能評價,部分ArF/ArFi光刻膠產(chǎn)品也通過了國內(nèi)芯片廠的驗(yàn)證,取得了規(guī)模量產(chǎn)訂單。此外,華懋科技、晶瑞電材等企業(yè)也在EUV光刻膠領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。
產(chǎn)業(yè)協(xié)同也是中國光刻膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。越來越多的中國企業(yè)開始布局全產(chǎn)業(yè)鏈,加強(qiáng)上下游企業(yè)之間的合作。通過整合資源,提高產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。例如,一些芯片制造企業(yè)與光刻膠生產(chǎn)企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系,共同開展技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品驗(yàn)證,加速了光刻膠的國產(chǎn)化進(jìn)程。
中國芯片產(chǎn)業(yè)的未來,掌握在自己手中。讓我們共同期待中國芯片產(chǎn)業(yè)在光刻膠等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,在全球科技舞臺上綻放更加耀眼的光芒。
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