前言

我们都明白光刻机的重要性，美国为了遏制中国芯片的发展，联合其盟友正不断升级“围堵”策略。

然而，在这场围堵之中，光刻胶同样是至关重要的一环，其甚至被誉为半导体产业的“血液”。

可令人担忧的是，日本企业却占据了全球光刻胶市场90%，尤其是在高端的ArF和EUV光刻胶领域，日本更是占据了绝对的统治地位。

那么，一旦日本断供光刻胶，中国的半导体产业会崩溃吗？而如此重要的东西，别的国家又为何无法生成？

什么是光刻胶

光刻胶是芯片制造过程中不可或缺的关键材料，听着像是胶水一样，然而它并非普通的黏合剂，而是一种特殊的光敏材料。

而光刻胶在光刻过程中所起的作用，也是在晶圆上形成一个临时的“掩膜”，为后续的刻蚀和离子注入等工序提供方向和保护。

这种“临时掩膜”的质量和精度直接影响到芯片最终的成品率和性能，所以对于光刻胶的要求极为苛刻。

光刻胶的生产环境也远超出人们的想象，因为在芯片制造中，一粒灰尘足以破坏纳米级别的精密结构。

如果说医院手术室已经是极其严格的无尘空间，那么光刻胶生产所需的环境则加要更苛刻。

此外，光刻胶的配方也是一门高难度的科学，背后需要大量的数据积累和经验支持，任何微小的配方改动，都需要经过无数次试验和验证。

这种高度复杂的配方导致光刻胶的保存周期也极其有限，一般来说，光刻胶的保存期限仅有半年左右，一旦超过这个时间，它的性能就会发生明显的衰减，无法再满足芯片制造的要求。

根据光刻工艺的不同需求，光刻胶的分类也非常多样，最早的G线光刻胶对应的是波长为436纳米的紫外光，后来随着技术的升级，I线光刻胶（365纳米）逐渐成为主流。

而随着半导体工艺不断向着更高精度发展，KrF光刻胶和ArF光刻胶相继诞生，分别对应248纳米和193纳米的波长。

这些光刻胶使芯片的线宽不断缩小，从微米级进入了纳米级时代，尤其是193纳米的ArF光刻胶，在很长一段时间里承担着高端芯片制造的重任。

直到EUV光刻技术的出现，光刻胶的精度达到了一个新的极限。

EUV光刻胶所用的光波长仅为13.5纳米，这意味着它能实现极其微小的图案转移，为芯片工艺迈入2纳米、甚至1纳米级别提供了可能。

而如今最大的光刻胶市场便是日本。

日本在光刻胶市场的地位

上世纪50年代起，当时的日本正处于战后重建时期，借助美国"扶日抗苏"的政策东风，日本获得了引进美国高新技术以此来进行光刻胶的研究。

到了70年代到90年代，日本在光刻胶领域成功实现了高纯度硅材料的制备，这是光刻胶生产的重要一环。

随着技术的不断进步，日本在全球光刻胶市场上逐步确立了主导地位，开始了长达数十年的辉煌时期。

如今，日本在光刻胶领域的地位可谓是独占鳌头，全球90%的光刻胶都出自日本之手，其中，东京应化工业一家就占据了22.8%的市场份额，而日本企业的总份额更是高达75.9%。

这种近乎垄断的市场占有率，让日本在全球半导体产业中拥有了举足轻重的地位。

当然，日本的技术优势也是有目共睹的，在全球光刻胶相关的专利申请中，日本占据了46%的份额。

在全球前五大光刻胶企业中，日本企业就占据了四个席位，为了保持这种优势，日本企业不断加大投资力度，持续推动技术创新。

如今光刻胶单个产品的价格从几万到二十万美元不等，整个市场规模已经接近30亿美元，专家预测，到2030年，这个数字可能会翻倍，超过60亿美元。

然而，日本的这种优势地位也带来了一些争议。

2019年，日本对韩国实施了光刻胶的供应限制，这导致韩国芯片的良率下降，研发进度受阻，生产成本上升。

面对这种困境，韩国政府和企业也没有坐以待毙，他们投入了6万亿韩元用于研发，三星等企业也取得了一些技术突破，最终实现了部分技术的自主可控。

2021年，日本又停止了对中国大陆的光刻胶供应，光刻胶供应的限制造成了生产瓶颈，影响了芯片制造工艺的升级，中国企业不得不高价进口其他替代品。

对于这种事情的发生，我国对于光刻胶的研究也是势不容缓。

我国对光刻胶的研究

2024年5月，国内一家名为太紫薇的公司成功研发出了配方完全自主的T150A光刻胶，分辨率达到了120nm。

太紫薇公司的成功不仅仅在于实现了全方位自主设计，更重要的是，他们的产品已经通过了量产验证，显示出良好的稳定性。

这意味着中国终于有了能够实际应用于芯片生产的国产光刻胶。

然而，光刻胶的研发之路并非一帆风顺，从技术层面来看，一种高质量的光刻胶往往包含数十种化学成分，每种成分的配比都需要精确控制。

从产业层面来看，一种新型光刻胶从开始研发到最终投入使用，通常需要5到10年的时间。

这期间需要投入大量资金，而且面临着巨大的失败风险，同时，中国的半导体产业链还不够完善，这也给光刻胶的研发和应用带来了额外的挑战。

面对这些困难，政府和企业加大了研发投入，大力支持本土企业的技术创新。

同时，中国也在积极寻求国际合作，希望通过技术交流加速自身发展，从长远来看，中国正在努力建立完整的产业链，培养专业人才，全面提升技术水平。

光刻胶行业的发展前景既充满机遇，也面临挑战，这个行业的利润率相对较低，研发风险大，市场空间也受到一定限制。

但对中国来说，发展光刻胶产业有着特殊的优势和意义，中国拥有庞大的半导体消费市场，已经建立了相当规模的半导体产业基础，而且在国际市场上也有巨大的出口潜力。

从战略角度来看，它不仅可以避免在关键技术上受制于人，保障供应链安全，还能为整个芯片产业的发展提供强有力的支持。

中国的目标是通过持续的技术突破，建立起自主的产业体系，最终在国际市场上赢得一席之地。

虽然道路艰辛，但中国在光刻胶领域的进步正在加速。

参考文献

中国电子报——2024-05-16《日本光刻胶市场地位：是否真的坚不可摧？》

湖北日报——2024-10-16《光谷攻克芯片光刻胶关键技术》