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日本断供光刻胶:韩国顺利着陆,本土半导体制造呢?

2023/03/23
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对中国电子半导体发展的抑制还有什么漏洞?这是二月中下旬Digital Asia的热门主题文章。该文直言,在光刻胶持续供应的前提下,中国本土仍可推进晶圆制造与创新,最终在7nm及以下制程上取得突破。随后,有关日本对中国断供光刻胶的传闻开始发酵。最终是否断供仍未知,但包括容大感光在内的本土光刻胶相关厂商,股价大涨,也算是一种焦虑的体现。

至于光刻胶的工作原理,首先将其涂抹在衬底上,在光照或辐射作用下溶解可溶部分后,光刻胶层形成与掩膜版上完全相同的图形,再通过刻蚀在衬底上完成图形转移。根据应用的不同,衬底可以为PCB、面板和集成电路板

断供阴影 三星布局

韩国在三年前也被日本断供光刻胶等半导体材料,直到近期双方握手言和,禁令被解除,而必须要提及的问题是:没有光刻胶的日子里,三星晶圆代工业务如何推进?既然三星可以顺利“上岸”,是否本土晶圆代工厂商们也可以?笔者在调研了后发现,同样是断供,同样是光刻胶,三星的路子,无法复制。

首先,所谓日本对韩国的禁令,形同虚设。

2019年7月,日本政府正式停止对韩国出口氟化聚酰亚胺、光刻胶与氟化氢等关键电子原材料,但相关日企获得政府许可后,仍可向韩国供货。这套操作就如同:关进密闭空间,但给你开一扇后门。于是来到8月,日本政府便批复向三星供应至少9个月的光刻胶用量,以便于三星在7nm/5nm产能方面的布局。

此外,企业层面,三星“有难”,八方支援。日本光刻胶大厂Tokyo Ohka Kogyo(下称TOK)与三星C&T(Construction & Trading)公司于2020年在韩国当地合建EUV光刻胶工厂。与此同时,JSR在比利时的合资公司也在为三星提供EUV光刻胶。美国化学品巨头杜邦公司投资2800万美元在韩国生产光刻胶。

最后,韩国本土也并非无任何光刻胶可用。据 TOK 和 Fujifilm 数据显示,2021年东京应化、JSR、住友化学、富士胶片分别占据27%、13%、12%、8%的光刻胶市场份额,陶氏化学占据17%的市场份额,韩国东进占据11%的市场份额。

而早在2019年,东进的EUV光刻胶便已通过三星的可靠性验证,成为首家进入三星芯片制造产线的韩国本土光刻胶厂商。目前暂无法了解其在晶圆代工产线的效果,但浏览东进官网后发现,其并未公开光刻胶具体产品类别的信息,示意图列举的是ArF光刻胶,而非EUV。

简单来说,光刻胶按照应用场景可分为低端(PCB、显示面板与LED)和高端(半导体)两类。其中,高端按曝光波长来看,可分为深紫外光刻胶(KrF,适用于248nm波长光源;干/湿ArF,适用于193nm波长光源),以及极紫外EUV光刻胶(适用于13.5nm波长光源,可用于10nm以下的先进制程)。

天风证券数据显示,ArF光刻系统突破了此前65nm分辨率的瓶颈,在45nm到10nm之间的半导体制程工艺中,ArF光刻技术仍然得到了最广泛的应用。截止2021年,ArF光刻胶占比约42%,仍是市场需求的主流,KrF光刻胶占比约22%。

韩国模式,无法复制

回到本土厂商对光刻胶的布局,能否复制三星模式的问题,答案显然是大写的NO!

来自美国方面的压力,不排除日本对中国实行光刻胶断供的可能性。效仿三星,走海外合资公司的捷径无从谈起。另一方面,本土也暂时还未出现韩国东进这样大规模量产高端光刻胶的厂商。

从国内市场看,国内从事半导体光刻胶研发和生产的企业主要有晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华、容大感光、博康等。国内厂家多以i 线、g线光刻胶生产为主,应用集成电路制程为350nm以上。

高端光刻胶领域,北京科华、博康已量产KrF光刻胶(可应用于130nm集成电路制程);ArF方面目前还未实现量产,来自南大光电的最新消息,该公司ArF光刻胶,已在下游客户存储芯片50nm和逻辑芯片55nm技术节点上通过认证,成为国内通过客户验证的第一只国产ArF光刻胶;早前,瑞联新材在投资者互动平台表示,公司研发的光刻胶单体涉及ArF光刻胶及KrF光刻胶,其中部分ArF光刻胶单体产品已量产。极紫外EUV光刻胶方面,目前北京科华正在研发,已通过02专项验收。

光刻胶验证时间长,规定严格,下游客户认证时间长,面板光刻胶验证周期一般1-2年,半导体光刻胶验证周期一般为2-3年,客户粘度大,一般下游客户考虑产品质量等因素不易更换供应商,导致国内光刻胶进展缓慢。

所以,不出意外,这可能是一盘没有太大胜算的棋局,但值得欣慰的是,手握棋子的弱势方,并没有就此认命。工信部及研究机构Cision的报告显示,十三五期间,国内光刻胶市场实现年均14.5%增长,五年平均复合增长率为12.12%。

专利方面,据智慧芽专利数据显示,光刻胶第一大技术来源为日本,专利申请量占全球光刻胶专利总申请量的46%;美国则以25%的申请量位列第二;中国则以7%的申请量排在韩国之后。从趋势上看,2020年中国光刻胶专利申请量为1.29万项,日本光刻胶专利申请量下降至8982项。

写在最后

5G芯片、光刻机、光刻胶……全产业链上下游查漏补缺,全面阻击。客观来说,对本土电子科技产业的冲击不断加深,而这何尝不是提供了一种置之死地而后生的可能性?

 

富士电机

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富士电机(中国)有限公司投资总额36亿日圆(约合2.8亿人民币),公司占地面积38200平方米,现有建筑面积12300平方米。公司从国内外引进、聘用了一批多年从事专业设计、工艺和试验的工程技术和管理人才,在国内同行企业中占有人才和技术方面的优势。富士电机(中国)有限公司十分重视产品质量,购置的生产设备都是当代专业生产设备中最为先进的一流设备,以确保加工制造的零部件的精度和质量要求。在日常生产管理中严格贯彻ISO9001标准,并于1999年6月顺利通过法国船级社BVQI公司的ISO9001质量体系认证,于2002年8月获得英国质量与环境国际质量认证有限公司(QEC)颁发的ISO9001-2000质量保证体系认证证书,于2003年10月上海富士电机开关获3C强制认证,于2004年5月获得(ZDHY)ISO9001-2000质量管理体系认证书。富士电机(中国)有限公司关键岗位员工大部分都曾赴日本富士电机工厂进行培训实习,富士电机也不断派出各类专业人员来公司进行全面指导,确保产品质量稳定和不断提高。

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