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文|波克

编辑|波克

前言:

在全球半导体产业的幕后，有一种被称为“光刻胶”的关键材料，全球90%由日本掌控。你可能从未听说过它，但它却在每一块芯片的制造中扮演着决定性角色。如果某一天，这条供应链断裂，后果将不堪设想。

更令人疑惑的是，为什么至今没有哪个国家能够打破这一垄断，掌握这一核心技术？在全球竞争日益激烈的背景下，光刻胶的生产和供应，已不仅仅是科技问题，而是国家安全、经济命脉的博弈。

如果这条“生命线”被切断，中国又该如何应对？这不仅仅是一个关于市场和技术的问题，它关系到未来科技霸主的格局。

真相究竟藏在哪里？是技术的壁垒，还是别有深意的政治博弈？

1、光刻胶的作用及重要性

光刻胶是集成电路制造中的关键材料，犹如芯片的“隐形杀手”。它的作用是在硅片上复制电路图案，直接决定了芯片的精度和性能。想要提升芯片制程，光刻胶的革新必不可少。作为芯片国产化的基础，光刻胶的重要性不言而喻。

光刻胶之所以被誉为芯片制造的“隐形杀手”，还在于其对芯片良率的影响。芯片生产是一个精密而复杂的过程，涉及上百道工序，每一环都容不得半点闪失。

其中，光刻工艺是最关键的一环，直接决定了芯片的成败。而光刻胶作为光刻工艺的核心材料，其品质的优劣将直接影响到光刻的精度和稳定性。

2、光刻胶性能对芯片制造的影响

光刻胶的性能对芯片良品率有着决定性影响。一旦光刻胶出现质量问题，就会导致芯片产生诸多缺陷，甚至报废。当下先进制程对光刻胶的要求愈发苛刻，控制精度已达纳米级。可以说，光刻胶性能的优劣直接左右着芯片制造商的命运。

以7nm制程芯片为例，其对光刻胶的精度要求已经达到了1-2nm的水平，这对光刻胶的均匀性、稳定性提出了极高的挑战。如果光刻胶材料出现一丝偏差，就可能导致芯片线宽不均匀，进而影响芯片的速度和功耗。

据业内人士透露，7nm制程良品率提升1%，就能为芯片制造商节省上亿美元的成本。由此可见，光刻胶性能对芯片制造的影响有多大。

1、 全球光刻胶市场现状

纵观全球光刻胶市场，日本企业独占鳌头。以信越化学、东京应化为代表的日企，凭借其在光刻胶领域的技术积累，牢牢把控着全球90%的市场份额，形成了垄断态势。相比之下，美国、韩国等国的企业影响力较为有限。

在全球光刻胶市场，日本企业可谓是一枝独秀。据统计，2020年全球光刻胶销售额约为117亿美元，其中日本企业就占据了约80%的份额。

相比之下，美国罗门哈斯公司以10%的份额位居第二，韩国企业的市场份额则不足5%。这种高度集中的市场格局，凸显了日本企业在光刻胶领域的绝对优势地位。

2、日本企业垄断的成因

日本在光刻胶领域的领先地位，源于其长期以来对光刻胶技术的重视和投入。早在上世纪50年代，日本就引进了美国的光刻技术，并在此基础上不断创新，形成了自己的专利优势。同时，日企还积极开展全球布局，在韩国、中国等地建厂，巩固了其市场地位。

事实上，日本企业在光刻胶领域的垄断优势已经形成了相当高的技术壁垒。以信越化学为例，其在光刻胶领域拥有超过1000项专利，涵盖了从单体合成、乳液聚合到配方设计等各个环节。

这些专利不仅为信越化学带来了可观的专利费收入，也为其竞争对手设置了层层障碍。据悉，信越化学每年在光刻胶领域的研发投入高达数亿美元，远超其他厂商。

除了技术优势外，日本企业在产业链布局上也有着得天独厚的优势。日本在上游原料方面拥有较强的自主可控能力，关键原料如丙烯酸、苯乙烯等都有日本厂商供应。

同时，日企在下游客户中也占据了重要地位，与英特尔、台积电、三星等全球头部芯片厂商建立了稳定的合作关系。这种全产业链的布局，进一步巩固了日企的垄断地位。

3、 日本限制对华出口的案例

近年来，日本企业频频采取限制对华出口光刻胶的措施，让中国芯片业者叫苦不迭。2019年，日本对韩国限制光刻胶出口，理由是担心相关物品和技术被转移到朝鲜。

2020年，日本又以“产能不足”为由，停止向中芯国际供应光刻胶。种种迹象表明，日本正利用其在光刻胶领域的优势对我国实施技术封锁。

值得一提的是，日本对华限制光刻胶出口的措施，很大程度上是受到了美国的怂恿。近年来，美国不断加大对中国高科技企业的打压力度，将矛头对准了包括中芯国际在内的中国芯片企业。

在美国的施压下，日本企业也开始配合美国，对华实施技术封锁。这种美日联手遏制中国芯片产业发展的做法，无疑加剧了光刻胶供应的不确定性。

1、我国集成电路产业发展现状

近年来，我国集成电路产业实现了跨越式发展。据IC Insights数据，2020年中国大陆晶圆厂总产值达到155亿美元，位列全球第五。

然而，在先进制程领域，我国与发达国家还存在较大差距。以中芯国际为例，其量产的最先进制程为14nm，而台积电、三星已实现5nm量产。

在集成电路产业发展过程中，我国一直面临着设计与制造能力不匹配的问题。一方面，我国集成电路设计企业数量众多，已经形成了华为海思、紫光展锐等一批优秀企业，设计能力不断提升。

但另一方面，受制于先进制程和关键材料的缺乏，国产芯片的制造能力却相对滞后。这种设计与制造能力的不匹配，导致国产芯片难以形成规模化生产，进而影响了产业的良性发展。

2、光刻胶短缺对我国芯片制造的影响

受制于人的光刻胶供应，使得我国芯片制造业举步维艰。一方面，国产替代尚未成气候，国产光刻胶的品质和产能还无法完全满足需求。

另一方面，国外垄断企业随时可能“关闭水龙头”，届时我国芯片制造商将面临“无胶可用”的窘境，产业发展和技术升级恐被延缓。

以中芯国际为例，其在14nm制程量产过程中就遭遇了光刻胶断供的困境。2020年8月，日本信越化学以“产能不足”为由，停止向中芯国际供应光刻胶。

这一举措直接导致中芯国际14nm产能利用率大幅下降，良品率也受到影响。尽管事后中芯国际通过多方渠道寻找替代品，但整个过程却凸显了光刻胶短缺对国内芯片制造的冲击。

中芯国际的遭遇绝非个案。事实上，在先进制程领域，国内芯片制造商普遍面临着光刻胶短缺的困扰。

一旦国外垄断企业采取限制出口的措施，国内芯片制造商就会陷入“无米之炊”的困境。这不仅会影响企业的生产经营，也会给我国集成电路产业的发展带来巨大的不确定性。

3、国产替代面临的困境

要打破日本在光刻胶领域的垄断，实现国产替代绝非易事。首先，光刻胶生产涉及上百种化学品，部分关键原料对外依存度高，供应风险不容忽视。

其次，光刻胶配方复杂，生产工艺难度大，国内企业在技术积累和人才储备方面还有不小差距。最后，光刻胶研发周期长、投入高，面临着市场和资本的双重考验。

以光刻胶用化学品为例，我国在光引发剂、助溶剂等领域还存在较大短板。以光引发剂为例，全球主要供应商均为日本和欧美企业，而国内企业目前还难以实现自主供应。

再以溶剂为例，高端溶剂主要依赖进口，而国产溶剂在杂质含量、稳定性等方面还难以满足光刻胶的要求。这些上游原料的短缺，无疑增加了国产替代的难度。

除了原料问题外，光刻胶生产对工艺技术的要求也极高。光刻胶产品种类繁多，不同客户的需求各不相同，这就需要企业具备快速迭代、定制化生产的能力。

而这种能力的形成，离不开长期的技术积累和人才储备。目前，国内企业在光刻胶领域的研发投入还相对有限，高端人才也较为匮乏，这些都制约了国产替代的进程。

1、攻克"卡脖子"技术的重大意义

光刻胶作为集成电路制造的命脉，事关国家经济安全和科技自立自强。只有掌握光刻胶的核心技术，才能从根本上摆脱受制于人的困境，真正实现芯片制造的自主可控。

这对于提升我国集成电路产业核心竞争力，推动数字经济高质量发展具有重大意义。

当前，以信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革正在深入发展，集成电路正成为全球科技和产业竞争的焦点。在这场没有硝烟的战争中，光刻胶无疑是攻坚克难的关键一环。

只有在光刻胶等核心材料上实现自主可控，我国芯片产业才能真正掌握发展主动权。否则，我们就可能重蹈“缺芯少屏”的覆辙，在关键时刻被人“卡脖子”。

2、 我国光刻胶国产化的进展与突破

为打破国外垄断，我国正全力推进光刻胶国产化进程。近年来，在政策扶持和产业协同创新下，国内光刻胶产业取得了积极进展。

以华东科技为代表的本土企业，实现了ArF光刻胶等产品的批量供货，部分性能指标已达国际先进水平。同时，高校、科研院所的基础研究也取得重要突破，为产业发展提供了有力支撑。

经过多年的技术攻关，华东科技的ArF光刻胶产品已经在45-65nm制程实现规模化应用，部分性能指标如抗腐蚀性、溶解速率等已达到国际先进水平。

除了华东科技外，近年来还涌现出一批有潜力的光刻胶企业。例如成都极宇半导体已经开始提供28nm光刻胶产品，上海康嘉科技的ArF光刻胶已经进入客户验证阶段。

在政府和产业界的共同推动下，国内光刻胶企业正在加快成长步伐，为实现更高水平的国产替代注入新的活力。

在国内光刻胶产业化取得突破的同时，高校和科研院所的基础研究也为之输送了源源不断的创新动能。

例如，华中科技大学精细工业研究院开发了具有完全自主知识产权的ArF光刻胶成套技术，并在武汉新芯集成电路制造有限公司实现产。

实现产业化应用。清华大学化学系研发出新型高分子光刻胶材料，有望突破极紫外光刻技术瓶颈。这些科研突破不仅为国内光刻胶产业发展提供了技术储备，也为我国攻克"卡脖子"难题增添了信心。

3、构建自主可控的光刻胶供应链

面向未来，构建自主可控的光刻胶供应链势在必行。一是加大核心技术攻关力度，突破关键材料、工艺、装备的“卡脖子”难题;二是完善产业生态，推动上下游企业融通创新，提升光刻胶材料的国产化率;三是优化政策环境，加大财税、金融等方面的支持力度，为光刻胶产业发展营造良好生态。只有协同发力，才能早日实现光刻胶“中国造”。

具体而言，要站在构建自主可控产业链的战略高度，系统谋划光刻胶产业发展。在技术攻关方面，要瞄准光刻胶领域的前沿方向，如极紫外光刻胶、电子束光刻胶等，加大研发投入和人才培养力度。

同时，要发挥新型举国体制优势，集中力量攻克关键核心技术，尽快在光引发剂、溶剂等关键原料领域实现自主可控。

在完善产业生态方面，要发挥产业联盟的作用，搭建政产学研用协同创新平台，推动上下游企业开展紧密合作。

例如，可以发挥电子材料行业协会等桥梁纽带作用，建立光刻胶材料标准体系，引导产业有序发展。同时，要加强光刻胶企业与下游芯片制造商的合作，通过定制化开发等方式，提高国产光刻胶的市场竞争力。

在优化政策环境方面，要制定光刻胶国产化的顶层设计，明确时间表和路线图。同时，要综合运用财税、金融、政府采购等政策工具，完善光刻胶产业发展的制度保障。

例如，可以在光刻胶领域设立专项基金，支持关键技术研发和产业化应用。又如，可以在芯片制造领域实施首台套政策，加大国产光刻胶的采购力度，以需求倒逼供给侧发展。

结语：

回望光刻胶的发展史，我们既要看到差距，更要坚定自主可控的决心。在百年未有之大变局下，光刻胶事关我国集成电路产业的核心竞争力，直接影响着高质量发展的进程。

站在新的历史起点，唯有下定决心、迎难而上，在关键核心技术上实现更多"从0到1"的突破，才能牢牢把握发展主动权，推动我国集成电路产业实现更高水平的自立自强!

面对光刻胶"卡脖子"的严峻挑战，我们要保持战略定力，坚定必胜信心。尽管前路艰辛，但我们有党中央的坚强领导，有国家战略的有力支撑，更有广大科技工作者的不懈奋斗。