形势不太妙:日本、美国、韩国,拿走中国90%的光刻胶份额(形势不利) 99xcs.com

芯片制造是个复杂的过程,里面用到的材料也特别多,其中有一个材料非常关键,它就是光刻胶

如果你稍微关注一下芯片产业,对这个名字肯定不陌生。光刻胶在整个芯片制造材料成本里占了不小的比例,大约是13%左右,属于比较贵的材料之一。

光源与光刻胶:一对一的搭配

光刻胶不是随便哪一种都能用的,它必须和制造芯片的光刻机的光源一一对应。光刻机按照光源的不同,可以分成六种类型:G-line、I-line、KrF、ArF、ArFi,以及最先进的EUV。光刻胶也同样根据对应的光源波长,被分成了这六种类型。

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从全球的使用情况来看,目前用得最多的是ArFi光刻胶,也就是用于浸润式光刻机的光刻胶,它占了全球光刻胶总量的42%。其次是KrF、G线/I线,以及ArF。至于听起来最高大上的EUV光刻胶,目前在全球市场中的占比并不高,只有7%左右。

为什么是ArFi占大头呢?原因很简单,因为现在全球生产的芯片中,使用浸润式DUV(ArFi光刻机)制造的芯片数量最多。而EUV光刻机主要用于制造7纳米以下的顶尖芯片,虽然这些芯片价值很高,但从数量上看,占比还不是很大,所以对EUV光刻胶的需求自然也就不是最高的。

市场竞争:日美韩主导的格局

在光刻胶这个领域,日本企业的实力是最强的。全球市场主要被五大日本巨头占据,它们是东京应化、信越化学、东友化学、富士胶片和捷时雅。这五家日本公司加起来,拿走了全球超过70%的市场份额。

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如果再算上美国的杜邦和韩国的东进这两家,全球前六大厂商(日本5家,美国1家,韩国1家)更是占据了90%以上的全球份额。

这个格局在中国市场同样适用。根据一些机构的数据,那六大国际巨头占据了中国光刻胶市场90%以上的份额,我们自己国产的光刻胶用量还不到10%

国产化:为什么突破了但用量还低?

可能很多人会感到疑惑,国内不是有很多光刻胶企业已经有了突破吗?比如南大光电、上海新阳、容大感光、晶瑞电材、北京科华等,都有报道说在ArF光刻胶上取得了进展,有些甚至声称在ArFi光刻胶上也进行了验证。既然有突破,为什么国产光刻胶的使用率还是这么低呢?

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这就涉及到芯片材料替代的一个非常漫长和谨慎的过程。对于晶圆厂来说,更换关键材料供应商是一件风险极高的事情,不是说你有了产品我就一定会买。

你想想,晶圆厂以前一直使用某个品牌的光刻胶,经过长时间的磨合,配合得非常好,芯片的良率也很高。他们会轻易去更换吗?如果万一换了新的国产光刻胶,在使用中配合不好,导致芯片制造出现问题,良率下降,甚至造成整批晶圆报废,这个损失和责任谁来承担?

所以,在过去有得选、有得买的情况下,一般的晶圆厂是不敢轻易更换成熟供应商的,这是出于对良率和成本的极度审慎考量。

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外部形势紧迫,国产替代即将加速

不过,现在外部环境越来越紧张,网上也时不时传出一些关于限制或断供芯片材料的消息。在这种大背景下,可以预见的是,国内的晶圆制造厂不得不将目光投向国产光刻胶,进行国产替代已经是箭在弦上。

这对于国产光刻胶企业来说,无疑是一个大爆发的机会。毕竟,国内目前需要的主流光刻胶,并非是最高端的EUV类型。据数据显示,我国半导体光刻胶的需求以ArF和KrF为主,其中ArF占比约40%,KrF占比约39%

KrF和ArF这两个部分,正是目前国内一些光刻胶厂商已经努力突破并具备一定替代能力的领域,当然国产替代不是一蹴而就的,它需要时间来验证性能、稳定良率,并建立起晶圆厂的信任。但形势所迫,这一天只会越来越快。