依賴進(jìn)口 光刻膠國(guó)產(chǎn)化難不難

ASML的EUV極紫外光刻機(jī)何時(shí)能獲得出口中國(guó)的許可，是橫在國(guó)人心口的一根尖刺。中芯國(guó)際在沒有EUV設(shè)備的情況下，退而求其次開發(fā)的7nm制程，叫做FinFET制程N(yùn)+1，相比于14nm效能增加20%，低于友商臺(tái)積電7nm30%的提升，據(jù)猜測(cè)中芯國(guó)際的N+1應(yīng)該位于10nm和7nm之間。這與中芯國(guó)際無(wú)法獲得EUV設(shè)備有直接的關(guān)系。

與ASML一臺(tái)售價(jià)媲美一架F35 戰(zhàn)斗機(jī)，達(dá)到1億以上歐元的NXE3400B EVU設(shè)備比較起來，全球市場(chǎng)規(guī)模只有90億美元的光刻膠就要不顯眼許多。

但是，光刻膠在光刻工藝中的作用卻舉足輕重。江蘇博硯技術(shù)部章宇軒打了一個(gè)比方：“假如我們把光刻機(jī)比作一把菜刀，那么光刻膠就好比要切割的菜，沒有高質(zhì)量的菜，即便有了鋒利的菜刀，也無(wú)法做出一道佳肴”。我們理解一下，就好比牛刀用來砍骨頭，手術(shù)刀就是用來剝離血管的，如果我們有極紫外光刻機(jī)，卻用它來砍骨頭，那再好的刀也要砍缺了。

光刻膠是一種具有光化學(xué)敏感性的功能性化學(xué)材料，是由光引發(fā)劑（包括光增感劑、光致產(chǎn)酸劑）、光刻膠樹脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對(duì)光敏感的混合液體，其中，樹脂約占50%，單體約占35%。它能通過光化學(xué)反應(yīng)改變自身在顯影液中的溶解性，通過將光刻膠均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上，利用它的光化學(xué)敏感性，通過曝光、顯影、刻蝕等工藝過程，將設(shè)計(jì)在掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。

光刻膠在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域與光刻工藝緊密相關(guān)，是精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)壁壘最高的材料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累，其重要性十分突出。在主流的半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要40 步以上獨(dú)立的光刻步驟，貫穿了半導(dǎo)體制造的整個(gè)流程，光刻工藝的先進(jìn)程度決定了半導(dǎo)體制造工藝的先進(jìn)程度，光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%。

經(jīng)電子顯微鏡放大的芯片表層

整個(gè)光刻膠市場(chǎng)按應(yīng)用領(lǐng)域大致分成四類：半導(dǎo)體光刻膠占比24.1%，LCD 光刻膠占比26.6%，PCB 光刻膠占比24.5%，其他類光刻膠占比24.8%。我國(guó)大陸光半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模就達(dá)到83億美元（光刻膠是其中之一），全球占比16%，次于臺(tái)灣和韓國(guó)排第三。

從2016年開始，我國(guó)PCB行業(yè)產(chǎn)值超過全球總產(chǎn)值的一半，其配套的PCB光刻穩(wěn)健提升，因技術(shù)壁壘較低，國(guó)內(nèi)的PCB光刻膠相對(duì)成熟，已初步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。但是高端PCB光刻膠還需進(jìn)口。

在半導(dǎo)體和LCD的光刻膠領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠家與國(guó)外廠家的差距較大，6英寸以下硅片的g/i線光刻膠自給率約20%，適用于8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率不足5%，而適用于12寸硅片的ArF光刻膠幾乎只能進(jìn)口。

LCD光刻膠主要由日本和韓國(guó)壟斷，如JSR、LG化學(xué)、TOK、CHEIL等。這次LG化學(xué)被江蘇雅克科技收購(gòu)，希望能借此豐富光刻膠技術(shù)。

半導(dǎo)體光刻膠核心技術(shù)和95%的市場(chǎng)被美日占據(jù)，日本的JSR、信越化學(xué)、TOK、住友化學(xué)，美國(guó)的SEMATECH、IBM等。

國(guó)產(chǎn)高端光刻膠依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，在現(xiàn)在的國(guó)際貿(mào)易形勢(shì)之下，核心技術(shù)及材料的缺失將帶來整個(gè)行業(yè)的癱瘓，國(guó)產(chǎn)化刻不容緩。

在2015年的國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域中提到了，“高分辨率光刻膠及配套化學(xué)品作為精細(xì)化學(xué)品重要組成部分，是重點(diǎn)發(fā)展的新材料技術(shù)”，國(guó)家已對(duì)芯片制造工藝鏈的關(guān)鍵材料和設(shè)備進(jìn)行政策扶持。我國(guó)也有不少企業(yè)開始在這個(gè)針尖大小的市場(chǎng)上啃骨頭。

2018年彩虹集團(tuán)正性光刻膠項(xiàng)目投產(chǎn)

2005年以前，我國(guó)在光刻膠方面的專利申請(qǐng)極少，2005-2011年開始進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，2011-2017年進(jìn)入平穩(wěn)期。到2019年上半年，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人共申請(qǐng)了兩千多件。中國(guó)科學(xué)院、京東方、奇美實(shí)業(yè)股份有限公司（臺(tái)灣地區(qū)）占據(jù)申請(qǐng)量前3位，申請(qǐng)量分別為238件、216件、150件，另外還有幾家企業(yè)，中芯國(guó)際集成電路、中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、TCL集團(tuán)、臺(tái)灣積體電路、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、蘇州華飛微電子、友達(dá)光電。但是，總體上國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人僅有10%的實(shí)效專利，主要還是在研究院和高校，技術(shù)轉(zhuǎn)化率待提高。