光刻膠，是芯片制造的關鍵材料。
爲了打破國際壟斷，中國企業全力攻關，進步确實很大。
但是，與日本，中國光刻膠仍然有很大的差距。
到底差在哪裏？
中國企業又該如何突圍？
光刻膠，顧名思義，就是光刻機在光刻過程中使用的聚合物薄膜材料，英文直譯過來是光緻抗蝕劑，能在紫外光、電子束、離子束、X 射線等照射或輻射下，發生聚合或解聚反應，把圖案留在矽片上。
光刻膠工作原理
我們平常說的光刻膠，其實是一類産品的統稱。
按形成的圖像來分，有正性和負性兩大類。按曝光光源和輻射源的不同就分得更細了，可分爲紫外光刻膠、深紫外光刻膠、X- 射線膠、電子束膠、離子束膠等。
光刻完成後的晶圓片
每類都有前面說的正負性之分，品種規格很多，非常複雜，對應的配方和生産技術也簡單不了，但總體上都包括三種成分：感光樹脂、增感劑和溶劑。
光刻膠的使用範圍相當廣，顯示面闆、集成電路和半導體分立器件等細微圖形的加工作業都用得到，下遊産品從智能手機的處理器到醫療設備的傳感器，再到航天器的控制系統 …… 無所不包。
尤其是對于精密制造和小型化設備的生産，光刻膠更是至關重要。
光刻膠是智能裝備必不可少的源頭精細化工品，其性能直接影響到終端産品的産能和質量。
光刻膠的市場規模基本約等于智能裝備的制造能力，它的研發和改進也是半導體技術水平的關鍵指标。
正是意識到光刻膠的重要性，近二十年來，我國一直非常重視光刻膠行業的發展，積極給予政策支持，力争實現國産化。
早在 " 十二五 " 期間列出的 16 個國家科技重大專項，《極大規模集成電路制造裝備及成套工藝》位列第二，号稱 "02 專項 "。
《極大規模集成電路制造裝備及成套工藝》列入國家科技重大專項
十年過去，"02 專項 " 結出碩果。
2020 年底，南大光電發布公告，稱其控股子公司 " 甯波南大光電 " 自主研發的 ArF ( 193nm ) 光刻膠産品成功通過客戶的使用認證，" 本次認證選擇客戶 50nm 閃存産品中的控制栅進行驗證，甯波南大光電的 ArF 光刻膠産品測試各項性能滿足工藝規格要求，良率結果達标。"
超高精細光刻膠項目在 2018 年 5 月通過了 02 專項驗收，2019 年底，以研發團隊爲技術骨幹的國科天骥公司在濱州成立，進行高檔光刻膠及其相關有機濕電子化學品的小批量生産。
2021 年，國科天骥在濱州生産園區試生産高檔光刻膠。
新聞報道
徐州博康已成功開發 ArF/KrF 單體及光刻膠、I 線光刻膠、封裝光刻膠、電子束光刻膠等系列産品。
最近，武漢太紫微光電科技有限公司推出的 T150 A 光刻膠産品，已通過半導體工藝量産驗證，實現配方全自主設計。
目前，國内已有數十家企業涉足光刻膠領域，在短短幾年内提高了光刻膠的國産化率，市場産值也快速增長。
比如，PCB 光刻膠，國産率達到了 63%，濕膜及阻焊油墨基本能實現自給；
LCD 光刻膠領域，觸控屏光刻膠正逐步實現國産化替代，目前國産率能到三到四成。
光刻膠國産化，進步确實很大。
看到進步，更要看到差距。
從規模上看，2023 年國内光刻膠市場規模約爲 121 億元，預計未來 5 年均複合增長率 10%，增長率超過全球平均水平，但規模占比在全球不到兩成。
從類别看，我國光刻膠在高端領域國産化率極低。像是 7nm 技術所需的最高端的 EUV 光刻膠，國産化率樂觀估計也不足 1%。
對比日本，差距尤爲突出。
全球五大光刻膠生産商中，日企獨占四家，JSR、東京應化、信越化學及富士膠片拿下全球超 70% 的光刻膠市場。
特别是在最高端的 ArF 和 EUV 領域，日企市場占有率超過 90%！
日本光刻膠的國際市場份額（2022 年）
不僅是市場份額，日企在光刻膠領域的專利申請量和技術水平在全世界也是遙遙領先。
根據 2021 年 9 月，日本光刻膠專利申請量占全球該領域專利數量的 46%，一家獨大，排名第二的是美國，占 25%。
中國則僅以 7% 的占比，排在韓國之後，排名全球第四。
2023 年，全球共有 5483 件光刻膠專利，日本獨占 63%。
2023 年光刻膠專利全球地區分布
應該說，在光刻膠領域，中國企業與日企的差距是全方位的。
那麽，日本的光刻膠企業爲什麽這麽強？
網上有很多文章解答過，大多是從起步較早、政府支持、人才培養等角度分析。
這裏，正解局不再面面俱到，而是提供一個觀察的視角：
壁壘。
簡單來說，日本光刻膠企業先建立了技術壁壘，再建立了行業壁壘，最後建立了産業壁壘。
先看技術壁壘。
早 1960 年代，日本就組織技術攻關，實現了光刻膠的知識産權自有——東京應化（TOK）于 1968 年研發出首個環化橡膠系光刻膠産品 MOR-81。
到 1970 年代，日本光刻膠已陸續完成商業化，幾大巨頭掌握核心技術。
1990 年代開始，繼續突破高端技術，初步構建技術壁壘。
日企光刻膠技術發展時間線
再看行業壁壘。
日本企業背後，大多有财團的影子。
化工領域更是日本财團重點布局的行業。财團之間，關系複雜，并非是完全的競争關系。
表面看上去，日本幾大光刻膠龍頭企業各自獨立。實際上，在不同細分領域側重不同，抱團合作，形成行業壁壘。
最後看産業壁壘。
光刻膠是關鍵行業的關鍵材料，一旦使用，輕易不會更換。
日本光刻膠企業在晶圓生産的初期就介入進來，聯合研發，開發出适配于晶圓廠專門要求的光刻膠。
後續實現生産，光刻膠跟晶圓廠的光刻機和生産條件高度匹配，專品專用，不可替代。
這樣一來，除非有巨大的不可抗力，晶圓廠不想也不敢換掉日本企業的光刻膠。
日本光刻膠企業與下遊晶圓廠深度合作，嵌入其全産業生态中，構建起牢不可破的産業壁壘，讓自己的霸主地位極爲穩固。
中國想要在光刻膠領域掌握主動，打破壟斷，要走的路還很遠。
首先還是要加大研發攻關，掌握核心技術。
光刻膠本身複雜産線的行業性質，爲打破壟斷，縮短與日企的差距，我國企業的研發是多向發力，多點開花。
最高端的 EUV 光刻膠主要有兩種類型，一種是化學放大型（CAR），另一種是金屬氧化物。
今年 4 月，湖北九峰山實驗室與華中科技大學的聯合研究團隊成功突破了 " 雙非離子型光酸協同增強響應的化學放大光刻膠 " 技術。
研究團隊發表的論文
這種光刻膠能在曝光後産生更多酸，從而提高成像質量，減小線寬粗糙度，以更高靈敏度和分辨率來适應更先進更複雜的集成電路制造工藝。
在新型光刻膠的研發領域，我國科研團隊也在攻關。
目前最頂級的 EUV 光刻機中，光刻膠的技術難度之一就是普遍對光源的敏感度不足，這不僅制約了産量，也推高了光刻機及其配套光源的制造難度和成本。
去年 10 月，我國清華大學與浙江大學的聯合團隊全球首次提出了 " 點擊光刻 " 新方法，并成功開發出與之匹配的超高感光度光刻膠樣品。
團隊發表的論文
這種新型的光刻膠材料，能在極低曝光劑量下實現高對比度成像，大大降低了光刻曝光劑量，提高光刻效率。
其次，光刻膠技術盡快産業化。
光刻膠行不行，技術突破隻是一個方面，不能隻看專利和論文，最終還是要看落地到産業的情況。
除了前面提到的南大光電和國科天骥等企業之外，中國的光刻膠企業還有不少。在 A 股，目前有約 20 隻光刻膠相關的股票，代表着中國光刻膠領域的中堅力量。
上市公司彤程新材号稱是中國唯一掌握高檔光刻膠研發技術的企業，大陸唯一一台 ASML 曝光機也在該公司。
在半導體光刻膠領域，彤程新材的産品線很全，G 線、I 線、KrF、ArF 和 EUV 等五大類光刻膠都有。
G 線光刻膠市場，該公司占據份額較大，I 線光刻膠的技術實力已經接近國際領先水平，KrF 光刻膠已經實現自主研發，主要供給國内下遊廠商。比較高端的 ArF 和 EUV 正在試量産中。
最後，要建立光刻膠的産業生态。
除了技術突破和産業化，分析日本的經驗可知，更重要的形成自己的産業生态體系——一定要與下遊企業深度合作。
說得直接點，就是要有自己的光刻機。
就像大飛機産業鏈，隻有中國自己能造大飛機，能賣大飛機，國産的大飛機零部件才有用武之地，相關的上遊産業才能蓬勃發展。
否則，僅有技術是沒用的，隻能白白拿着技術，轉化不出來，慢慢過時落伍被淘汰。
造出自己的光刻機，恰恰是最難的。
全球光刻機行業裏，幾乎是美日企業的天下。荷蘭阿斯麥 ASML 供給了全球 92% 的高端光刻機。
半導體制造設備市場份額 圖片來源：日 · 經中文網
目前，我國光刻機的國産化率不足 3%，2023 年進口光刻機數量高達 225 台，進口金額高達 87.54 億美元，進口金額創下曆史新高。
以産品來說，僅有上海微電子能制造 90nm 工藝節點 DUV 光刻機，與 ASML 差距極大。
難度再大，也要上。
換個角度看，國産光刻膠的發展，絕不能單打獨鬥，需要産業鏈整體突破。
對光刻膠和半導體行業，我們要有信心，更要有耐心。
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