前言
我国科技发展有目共睹,但就有这么一个物品的生产,全球约90%都被日本把控。
那么,几乎被日本垄断生产的究竟是什么?
为什么别的国家很难将其生产出来,而日本一旦对我国断供又该怎么办?
为何非日本不可
在半导体制造这一高精尖领域当中,存在着一种极为关键的材料,它是一种对光极为敏感的混合液体,犹如半导体产业大厦的基石般重要,这种材料便是光刻胶。
凭借其独特的光敏特性,深度参与到半导体芯片,从设计蓝图迈向实体芯片的复杂工序流程里,在每一道精细的光刻环节中,都发挥着不可替代的作用。
而通过光刻技术,就可以利用光刻胶等,将设计好的电路图案精确地转移到硅片等基底材料上,后再经过蚀刻、离子注入等工艺,最终可形成复杂的集成电路。
从手机芯片到电脑处理器,从工业控制芯片到汽车电子芯片,而几乎所有的半导体产品制造,都离不开光刻胶这一种关键的生产材料。
而日本就是抓住了光刻胶,这个有着半导体心脏的重要技术,占到了较大的市场份额。
在全球的日本光刻胶企业,就占据到了全球光刻市场的约70%——90%市场份额,其中尤其是在较为高端的ArF和EUV光刻胶领域 ,日本更是用超90%的市场占有率占据了全球主导。
日本的半导体材料,也确实在全球获得了认可,甚至在材料领域的地位,更是拥有着主动权。
在日本的多个企业,就经过几十年的持续研发和技术改进,愈发的掌握了光刻胶生产的关键技术,能够生产出高精度、高分辨率、高感光度的光刻胶产品。
甚至逐步实现了,在半导体材料行业的日渐垄断现象。
就像在2019年时的韩国,约80%的光刻机都依赖日本,但被日本给摆了一道。
当时因为日韩政治因素影响,2019年的日本就宣布要对韩国半导体进行限制。
目的是要对韩国在光刻胶材料上实施断供,这一举动也直接让韩国半导体行业陷入困境,直到2023年的日本政府才终于宣布,对韩国解除限制,这样的一来一回还是韩国吃了亏。
所以韩国政府也就开始了积极研发生产,并终于实现了反击日本垄断,突破了其技术壁垒。
而我国自然也是不甘落后,看到了日韩闹了长达四年的“日韩半导体贸易战”。
不仅韩国的国内企业加快突破技术壁垒,我国与世界各国都开始了技术研发突破。
可能鉴于日本之前对韩国的行为,让不少国家都看到了日本在贸易方面的野心,各个国家也都开始了发挥自身所长,并各司其职的对半导体材料进行生产。
在各国的未雨绸缪之下,光刻胶的研发也有了加快的趋势,无“胶”可用的现象也渐渐消失。
而为了满足半导体产业进步,各国也在不断向更小制程发展。
像是光刻胶的相关产品,在全球范围内,也开始了研发之路,可想要真正实现自主研发,却并不是一件容易的事儿。
光刻胶关键技术难在哪儿
面对日本在光刻胶领域的技术优势,以及在全球贸易市场较大的市场份额。
各国想要突破材料领域的限制,就需要自主研发与生产光刻胶产品。
但研究之路也并非总是一帆风顺的,也会与其他国家一样遇到一些的问题。
其中最先要解决与面对的,就是技术壁垒这一首要的因素。
因为在光刻胶的生产中,也会涉及到较为复杂的化学合成和精密工艺控制技术等。
所以从原材料的选择与合成方面,到光刻胶配方的设计与优化方面,再到生产的过程中,各国也都要对于质量的控制和检测,花费掉更多的投入,而每个环节也都需要精密与细致的研究。
在生产之中具有高度专业化知识与技术,就显得尤为重要的了。
像是在高端的光刻胶生产中,不少需要精确控制的分子大小、结构以及分布等,都会对研究的精准把握有着较高的要求。
但为了为确保在光刻生产过程中,能够展示其最优的表现性能,生产光刻胶的企业,也就需要具备更为深厚的化学研发实力,以及长期对相关技术研究的经验积累。
但就是这些要求,对于许多国家的企业来说,也是难以在短时间内实现突破的障碍。
不少的国家一直就处于被日本制约的状态,甚至较为依赖日本的生产制造等。
所以就会像前面讲到的韩国一样,被日本扼住了生产研发的脖颈,所以想要实现自主研发的脚步,也就不得不被禁锢住了,而除了技术上的问题外,还有一些因素同样艰难。
在光刻胶生产时,就有研究研发所需要的资金投入,成为了光刻机研发生产的,一个尤为关键的制约因素,所以在资金支持与投入方面也并不是各个国家,都能负担的起的。
就比如想要建设一条先进的光刻胶生产线,那么有所投入那自然是必不可少的。
而后续的研发投入,并想要持续的不断发展下去,那么资金消耗必不会少。
对于光刻胶这种技术要求高、投资回报周期长的光生产,就会显得后劲儿不足或是难以为继了。
而就算是一些国家,可以拥有雄厚的资金实力,与长远的战略眼光能力,还有一项也会成为其发展的羁绊。
光刻胶的生产领域,可不是任何一个国家或个人可以取得的成果。
尤其是在全球范围内,想要拥有高能力的相关研发人才,也是企业的必不可少。
就比如正常的光刻胶产业,所需要的人才,就是既懂化学、材料科学等多项基础学科的人。
而能熟悉上面的学科,又对半导体制造工艺掌握的复合型人才,全国范围内都很难得。
国家培养一个具备扎实理论知识、与丰富的实践经验和创新能力的专业人才,那也是需要花费较长的时间培养于良好教育科研环境中的,而这也就在一定程度上,极大限制了别国的自主研发。
而我国本身就拥有庞大的需求市场,而光刻胶产业的发展,因为就有了广阔的空间和机遇。
尤其是我国不断地进行自我突破,找寻并获得更为先进优越的技术,打破了日本的技术壁垒。
我国打破壁垒的惊人突破
随着我国半导体产业的快速发展,国内对于光刻胶的需求也在持续增长。
而国内光刻胶企业、高校等,就在国家的重视下,拥有天然市场优势与发展的优势。
在通过我国的不断努力与技术水平的提高,在产品的质量等都实现了技术突破。
尤其是在技术能力突破日本技术壁垒后,也还逐步扩大了国内外的市场份额。
就像在2024年的10月15日,我国光谷就诞生了尤其重大的科技成果。
2020 年对于我国光刻胶产业的发展而言,也是个关键节点。
在这一年,我国光刻胶销售额就取得重大突破,甚至一路攀升至约 87.4 亿元人民币。
这一数字较之往年不仅实现大幅的增长,甚至还在全球产业格局中,有了逐步站稳脚跟的趋势。
在我国的光刻胶这种物品的使用占比中,也是占到了全球约14.6%的份额,市场潜力巨大。
到了2021年的全球光刻胶市场规模在约113亿美元的程度下,我国也是达到了110亿元人民币。
这一数据较之以往,那也是同比增长了有约25%的水平,可见增长速度的迅猛。
等到了2022年的我国市场规模,更是达到了116亿元,呈现出了逐年增加的重要趋势。
我国作为全球重要的光刻胶消费国之一,想要打破技术壁垒也显得尤为重要,而我国的一些光刻胶生产研发企业,也是遵从国家的需要与国际社会的发展开始了布局。
像是在我国长三角、珠三角以及成渝鄂等地区,都开有展光刻胶的生产与研发技术。
因为有着较为广阔的光刻胶市场前景,以及一些企业所保持的高度市场敏锐度成果。
我国光谷就实现了技术上的重大成果,比如在光刻工艺里,能成功展现 120 纳米的极限分辨率。
实现极限分辨率这一成果,也让我国光谷实现了率先攻克光刻胶的原料与配方。
从而完成了打破制造瓶颈,并运用到半导体工艺上,呈现我国新技术与量产的能力。
这样一来既可以实现企业的盈利与抗风险能力,也可以让我国的国际地位不断提高。
通过拓展国际市场和积累经验,我国的新技术也逐步实现在世界占据一席的能力。
而我国自主研发的新型光刻胶,在全球同系列产品中,也日渐显现出了脱颖而出的架势。
不仅可以实现更宽的加工线宽,还可以为我国高端芯片制造等精细加工领域,提供更加强有力的技术支撑,从而极大地提升了我国在光刻胶相关产业的国际竞争力。
我国经过几十年的深耕科研,能在关键光刻胶的底层技术研究上,以新技术路线与半导体制造上面,开辟出具有自主知识产权的配方技术,也是不少科研人员共同的功劳。
即使研发之路,我国需要面临诸多的挑战,但通过政府、企业和科研机构等各方的共同努力,突破并实现了光刻胶生产的自主化,也是别的国家所想象不到的优越能力。
而我国致力于摆脱产业困境、和实现光刻胶的产业自主可控发展,也是为了保障我国半导体产业,能在供应链安全等方面,不受别国限制的重要前提。
而我国技术的不断发展,也让我国的光刻胶技术,有了实现世界领先的可能,而能够实心打破国外关键技术壁垒,终有一日实现相关产业全球的主导地位,也是指日可待的。
参考资料
中国电子报——《日本光刻胶市场地位:是否真的坚不可摧? 》2024-05-16
中国报告大厅——《2024年光刻胶市场规模分析:中国光刻胶市场规模为116亿元》2024-02-14
央广网——《谷攻克芯片光刻胶关键技术》2024-10-16
澎湃新闻——《重大突破!华科人攻克芯片光刻胶关键技术》2024-10-24