芯片断供谁最怕?不是美国,也不是韩国,是中国。关键材料“光刻胶”,全球75.9%的市场被日本企业拿捏,东京应化一家就占了22.8%。
保质期6个月,囤都囤不了,一旦断供,所有芯片厂直接停摆。有人以为是小耗材,其实是高技术杀手锏。
2019年,三星就因为日本限供,差点瘫了;台积电10万片晶圆报废,损失5.5亿美元。今天,这根“脖子”,还压在日本人手里。
光刻胶到底多狠?中国又拿什么应对?答案,就藏在这场产业生死战里。
在整个半导体产业链里,光刻胶只占1%的市场份额,但它却是唯一一种“可精准断供”的原材料。因为它太“娇气”。保质期6个月,运输需控温,配方高度定制化。更要命的是,一旦断供,任何一个芯片厂都无法“应急替代”生产。
2019年7月4日,日本政府突然宣布对韩国出口的三种关键半导体材料实施限制,光刻胶名列其中。
那一天,三星电子和SK海力士的供应链应声而动,内部会议连轴开。不到两个月,韩国政府紧急拨款千亿韩元补贴国产材料,但进度始终无法追上需求。
光刻胶不是随便能“补”的。不同晶圆厂定制型号、不同波长的适配性、配方与设备协同验证周期,每一个细节都堪称“慢工出细活”。
同年第一季度,中国台积电南京厂因一批光刻胶出现质量偏差,直接导致10万片晶圆报废,损失高达5.5亿美元。事件最终被归结为材料成分稳定性不足,但也间接暴露出光刻胶在整个芯片工艺环节中的高依赖度。晶圆上千万道工序,有一道出问题,整片作废。
全球光刻胶市场,75.9%的份额被日本企业控制。其中,东京应化以22.8%市占率居首,JSR、住友化学、信越化学等紧随其后。美国杜邦虽然排在第四,也只拿下13.2%,其他国家合计不足10%。这意味着,几乎全球9成光刻胶,都要靠日本“供血”。
高端光刻胶更是重灾区。《瓦森纳协定》早已将EUV光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等关键型号列入出口管制清单,禁止向中国大陆直接供应。产品不是买不到,是压根“不许你买”。
日本之所以敢这么做,是因为光刻胶不能囤。六个月保质期决定了这不是“战略物资”,而是“鲜活耗材”。芯片厂不是储存粮食,光刻胶哪怕提前备货半年,过期就废,根本经不起“卡一次脖”的折腾。
从源头掐住供应,远比制裁成品芯片更高效。美国制裁高性能芯片的方式复杂,需要工具链配合。而日本只需要一句话,就能让材料企业按下“暂停键”。这是一种“原子弹级”的产业锁喉方式。
所有的警钟,都响在这6个月内。
2024年9月11日,日本经济新闻社公布全球71个品类核心供应份额调查,光刻胶领域,东京应化独占鳌头。EUV产品、汽车级光刻胶、深紫外线光刻胶皆列入其高增长战略。
2024年2月,该公司将2030年的营收目标提高至3500亿日元,是此前计划的1.75倍。这是一个技术霸权自信的表达。
产业霸权不是市场竞争的结果,是管制制度的衍生品。《瓦森纳协定》作为冷战后期建立的技术出口控制体系,明确将先进光刻胶归入战略物资。日本以该协定为依托,通过“非商业逻辑”构建起对全球的光刻胶垄断网络。
2024年,中国大陆不被纳入日本经济新闻社统计名单。原因很直接:大陆企业仍处于自主研发阶段,尚未形成对外竞争力。除了中国台湾的数据被勉强计入外,全球光刻胶供应排名榜上,几乎见不到任何中国内地企业的身影。
光刻胶不是单一产品,而是一组“多类型、高精度、超敏感”的组合物。它涉及树脂、光致酸生成剂、溶剂、稳定剂等几十种组分的微观调配。
每一种组分都可能决定曝光窗口的精度和图形的残留量。这不是模仿型技术,是跨越式突破型工程。
光刻胶不只是贵,而是定制贵。同一种产品在不同晶圆厂间无法共用。甚至连同一个晶圆厂不同产线用的光刻胶,也要重新匹配曝光剂量、刻蚀速率、显影时间等核心工艺参数。
所以,一旦日本断供,所有国产替代方案都必须从“工艺协同”开始,从零开始重走一遍验证流程。
光掩膜基板问题更加严峻。2024年,豪雅一家占据60%以上全球份额,信越化学和AGC分别控制20.6%和16.1%。三家合计市占率逼近97%。
这意味着,即使中国造出了光刻胶,没有光掩膜,也刻不出图形。这不是材料不达标,而是基础组件受限。更要命的是,这些掩膜基板同样在瓦森纳控制清单中,管控等级高,验证要求严,出口意向零。
一次性无法突破全部环节,任一组件被锁,整条产线仍无法运行。
2024年12月26日,厦门恒坤新材IPO申请获上交所受理。资料显示,该企业主营产品为光刻胶和前驱体材料,光刻胶业务营收占比超过80%。
招股书明确:募资12亿元用于集成电路先进材料、前驱体二期与SiARC工艺项目。
这是当前中国本土材料企业中,少有的“全力押注光刻胶”的企业之一。也是国家推动材料自主可控战略背景下,最前沿的资本回应。
光刻胶的突围路径,不在先进制程,而在成熟产能。中国在365nm波段的I线光刻胶市占率刚过10%,在193nm的DUV领域仍处渗透初期。在EUV光刻胶领域,国产产品几乎仍是空白。整个突破节奏,依赖下游晶圆代工厂的成熟制程扩产速度。
2025年,是成熟制程争夺的转折点。韩国已提出组建“韩积电”,全面抢占28nm以上成熟工艺市场。背景是三星在先进制程上的逐步掉队,中国大陆企业则被寄予推动国产材料的期望。
厦门恒坤的路径,是典型的材料企业向工艺协同靠拢。项目申报中提及的SiARC开发,属于光刻辅助层技术,用于提升DUV工艺图形精度。若能与本土光刻机、显影设备厂商形成闭环,将极大降低对日本材料商的依赖。
光刻胶突破不是一蹴而就的攻坚战,是逐层递进的体系战。从树脂合成,到掩膜协同,再到显影和清洗,再向下接入刻蚀深度与后处理精度,每一个环节都要有“替代”路径。
中国大陆的产业推进策略也在微调。从原先的“追赶EUV”,转为“先立后破”:先在I线、KrF站稳脚跟,通过成熟制程消化产能,再逐步向DUV推进,最终准备向EUV卡口发起冲击。
这一策略,决定了国产光刻胶不是打价格战,而是建工艺生态。材料企业不能单打独斗,必须与下游代工厂同步,提前部署验证路径。
恒坤不是孤军奋战,而是中国材料体系的窗口样本。