2024年，中國芯片出口達到了1.03萬億元，這也是我國首次突破萬億元的大關。
由此也能看出，在這場持續多年的“中美半導體之爭”中，我國已經率先取得了階段性的勝利，但身為半導體“心臟”的光刻膠，卻長期被日本給壟斷了！
據統計，日本企業佔據了全球光刻膠市場約90%的份額，尤其是在ArF和EUV高端光刻膠領域，日本企業的市場佔有率甚至超過了90%，處於絕對的壟斷地位。
都說“人無遠慮，必有近憂”，那麼如果日本真的斷供光刻膠了，我國的半導體產業會崩潰嗎？
被日本“鎖喉”的命門
在半導體產業中，芯片是核心部件，而光刻膠則是製造芯片過程中不可或缺的關鍵材料，可以說一個國家如果沒有光刻膠，就不可能製造出芯片！
而在目前行業中，這“續命膠”90%的全球供應幾乎被日本攥在手裡。
準確來說，日本JSR、東京應化、信越化學、富士膠片這四家巨頭，就霸占了全球近80%的光刻膠市場份額。
尤其是造高端芯片用的EUV光刻膠，日本企業更是掌控了超過90%的產能，10nm以下製程的光刻膠幾乎只有日本能生產。
2024年我們單從日本進口光刻膠就花了13.6億美元，佔了感光化學品進口總額的54.5%，整體進口依賴度更是高達80%-90%。
其中最關鍵的高端產品，造14nm及以下芯片要用的ArF光刻膠，還有EUV光刻機專用的EUV光刻膠，咱們的國產化率連5%都不到。
這種依賴也讓日本有了絕對的話語權。
2019年7月，日本就把韓國移出貿易“白色清單”，對光刻膠、氟化氫等三種關鍵半導體材料實施出口管制。
當時韓國80%的光刻膠都靠從日本進口，三星、SK海力士這些半導體巨頭一下子就慌了神。
要知道光刻膠保質期只有6個月，還特容易污染，根本存不了多少貨。
斷供後沒多久，三星的3nm工藝良率直接跌到10%-20%，就是因為找不到合格的光刻膠，材料純度不夠導致芯片大量報廢。
雖然沒直接說損失多少錢，但光台積電之前因為光刻膠污染，就報廢了上萬片12英寸晶圓，直接損失5.5億美元。
這場斷供足足持續了三年，直到2023年日本才解除限制，韓國也是靠全力自研才勉強突圍。
這件事也給我國提了個醒，要想擺脫依賴，唯有自我研發，可是這麼重要的東西，為啥沒有一家工業強國造呢？
其實不是不想，是造不出來，日本的壁壘實在太高了：
日本為啥能壟斷？
光刻膠這東西，講究“純”和“穩”到極致。
裡面的金屬雜質得控制在十億分之一以內，比純淨水乾淨幾萬倍，生產車間每立方米只能有幾十粒灰塵，比手術室還嚴格。
就這標準，很多國家的工廠連基礎條件都達不到。
而且研發週期長得嚇人，從實驗室到量產至少要十幾年，還得持續砸錢。
日本企業從上世紀70年代就開始鑽研，80年代跟著半導體產業起飛，90年代又搶先搞ArF類型，2000年後再攻EUV。
可以說在全球光刻膠專利中，有46%由日本企業掌握，在高端光刻膠領域，這一比例更是高達70%以上。
而且日本不是單靠一家企業強，他們跟全球最牛的光刻機公司ASML一起搞研發。
新研發的光刻膠需要經過2-3年的嚴格驗證週期，才能被芯片製造企業所採用。
這一過程不僅需要投入大量的時間和資金，還需要與芯片廠進行密切的合作和溝通。
在研發過程中，一些企業也會為了確保產品質量，往往不敢輕易更換光刻膠供應商，因為一旦更換，可能會面臨工藝調整、良率下降等諸多風險。
這就讓日本企業在光刻膠市場裡，既有了“老客戶離不開”的優勢，又豎起了“新對手進不來”的門檻。
面對日本在光刻膠領域的技術封鎖和市場壟斷，中國企業並未坐以待斃。
中國逐漸破局
2024年太紫微光電科技有限公司在武漢成立，該公司由英國皇家化學會會員朱明強教授領銜。
核心成員深耕有機及納米光電子學領域二十餘載，在光引髮劑合成、樹脂改性等關鍵技術上積澱深厚。
研發之初，材料體系的平衡難題便接踵而至，光刻膠作為多組分複合物，樹脂的成膜性、光引髮劑的光敏性與抑製劑的反應控制存在天然矛盾。
團隊在合成核心光敏劑時，曾因金屬雜質超標導致批次穩定性波動超5%，反复優化催化體係後才將雜質控制在0.01ppb以下。
樹脂改性階段更難，增加納米粒子含量可以提升抗刻蝕性，卻導致193nm處透光率跌破90%，降低含量又無法滿足刻蝕選擇比要求。
朱明強教授帶領團隊創新採用中空SiO₂納米球與星型分散劑組合方案，歷經百次試驗才將透光率提升至95%以上，同時將沉降率控制在2%以內。
經過團隊日夜研究，T150A光刻膠誕生。
这款新型光刻胶的极限分辨率高达120纳米，且稳定性显著提高。这意味着我国在光刻胶领域的技术水平有了质的飞跃。
現在國內其他企業，比如晶瑞股份、飛凱材料這些公司，2024年產量翻了一倍，PCB光刻膠基本能自給。
政府也在砸錢支持，集成電路基金三期已經啟動，專門補貼EUV光刻膠研發。
作為太紫薇公司的負責人，朱明強教授還特意強調T150A光刻膠只是國產光刻膠的一個開始，算不上終點。
未來他和他的團隊，還會接著研發更多適合不同場景的高端光刻膠，爭取在國產光刻膠這條路上走得更遠、更穩。
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