在半导体生产过程中，光刻胶是一种十分重要的原料。

现在日本在光刻胶市场上的份额很高，低端光刻胶的份额70%％，高档光刻胶的占有率超过90%％。

由于日本在光刻胶方面的专利，是世界上最大的国家。

因此，光刻胶也成了日本手中的利器，一旦对一个国家实施封锁，那么这个国家的半导体产业就会遇到很大的麻烦。

这一专利壁垒在日本已经建立了40年，甚至日本人也认为这一壁垒是坚不可摧的。

那光刻胶是什么呢？

首先看一下光刻胶的定义。

是指耐蚀刻膜材料，经紫外线、深紫外线、电子束、离子束、X射线等光照或辐射后，溶解度发生变化。它是光刻过程中的关键材料，主要用于加工积体电路和分立器件的细微图形。

这是什么意思？

简而言之，就是在一件事情上附上一层薄膜，然后用各种光线作为笔，在薄膜上刻画图案。

而且有两种方法可以刻画。

第一，光刻画部分可以溶解，没有光刻画的地方不能溶解，这种方法可以参考在画纸上画画。

这类光刻胶被称为正性光刻胶

第二，光刻画的部分不溶解，而溶解的部分则是未刻画的部分，这种方法也能刻画图案。

这种光刻胶，叫做负性光刻胶。

事实上，这与石刻中的阴刻、阳刻十分相似，只不过一件是刻在石头上，另一件是刻在胶水上。

因此，光刻胶也被业界称为“微纳世界的画家”。

事实上，光刻胶的前置技术已经出现了很长时间。1826年，法国人发现了一种沥青，涂上玻璃板，放在相机的暗盒里曝光。经过一些技术操作，会出现一幅沥青成像画。

这一过程叫做感光。

谈到这里，许多人都明白了，这不就是相机吗？

确实是。

从那以后，德国、英国一直在研究这项技术，并取得了巨大的突破。

但是此时，光刻胶的前置技术只是不断完善。

一直到一九二五年，美国柯达公司发现了一种混合物，在紫外线的作用下，也会出现感光。

并且在光学玻璃的光栅蚀刻上采用了这种技术，从而产生了最初的光刻胶。

因此，要说，谁先闯入光刻胶领域，应该是美国。

属于后来者的日本。

主要原因是当时光刻胶出现后，光刻胶一步步完善甚至成熟，但当时半导体领域并不好，甚至还没有开发出来。

这样就影响了光刻胶的使用范围。

那日本又是如何在这一行业中，出现了几乎一家独大的局面呢？

20世纪50年代和60年代，日本的电子产业可以说是膨胀发展。

在七八十年代，日本政府开始引导半导体产业，以匹配这一发展速度。

集中开发资源，这就带来了晶圆大口径化、高纯度硅材料等技术的突破。

所以到了90年代，半导体产业产生的国家越来越多，竞争也越来越激烈。

面临这一局面，日本半导体产业被打压，销售额也一跌再跌。

但是由于日本以前的技术积累，特别是半导体材料领域的技术，使得日本仍然可以稳定半导体材料。

因此，在这一背景下，日本开始使用半导体材料。

一九八九年，日本科学家提出了极紫外光刻技术。

任何技术，只要有理论上的东西出现，那么在这个理论的指导下，就能把握先机。

由于理论是黑暗中的灯塔，他能指明一个方向。

因此，在光刻胶这一半导体材料的研发中，日本有了一个又一个的突破。

最后，日本利用专利建立了光刻胶的专利壁垒。

光刻胶专利壁垒的影响

建立专利壁垒的成功，不仅具有经济价值，而且原有的低成本可以高价出售，同样可以利用专利壁垒威胁其他国家。

利用光刻胶的专利壁垒，日本成功地打压了其他国家。

例如，在2019年，日本对韩国进行了半导体材料的审查和控制。

没有原料，能够生产出再好的产品，都要面对巧妇无米之炊的局面。

要知道，当时韩国对日本光刻胶的依赖程度很高，市场份额达到80%。％。

这次日本的控制，让韩国的三星半导体、海力士等存储企业，都有停产的危险。

为摆脱这一困境，韩国投入了6万亿韩元的预算，推动了半导体材料的研发。

光刻胶在2022年12月底突破，并引用到芯片生产线上。

而且日本对韩国光刻胶的限制，也在2023年3月结束。

四年来，损失绝对是巨大的。

尽管日本已经解除了对韩国光刻胶的限制，但是韩国仍然在投资更高纯度的光刻胶。

只是为了避免同样的事情再次发生。

事实上，日本并没有放松对光刻胶的控制。2023年6月，日本政府支持日本产业创新投资机构以64亿美元的价格收购日本最大的光刻胶企业。

许多专家认为，日本希望将这一最大的光刻胶企业国有化，以提高其国际竞争力。

集成电路中的光刻胶。

按照摩尔定律，集成电路每两年左右，上述部件就会翻倍。

所以用光刻胶来描绘光刻胶，也要占用一定的空间。

因此，在光刻过程中，由于集成电路的集成度、可靠性和成本，对光的宽度极限和精度都有很高的要求。

因此，随着光刻的线宽不断缩小，集成度不断提高，光刻胶也在不断变化。

但是长期以来，对集成电路的刻画工艺，只关注光线，从450纳米到现在的13.5纳米。

光几乎达到了瓶颈。

很少有人提到光刻胶。

光刻胶的低端技术就不提了，高端技术的生产工艺更加复杂，对纯度的要求也更高。

一项成果出来后，想要认证，需要两到三年的时间。

因此后来进入光刻胶领域的国家，难度相当大。

当前光刻胶技术，特别是高端技术，掌握在两国手中，一是日本，二是美国。

所以到了2021年，中国的整体光刻胶技术与国际相差甚远，自给率也勉强达到了10。％。

一瓶四公斤光刻胶，价格在四万到五万元之间，也就足够四百万芯片使用了。

四百万个听起来数量很大，但是对芯片的需求很大，足够一个公司产能五六个小时。

那一家公司进口光刻胶又是什么情况呢？

刚开始每次进口，也就是100公斤，到了2021年，据说原材料短缺，一次只能进口10公斤到20公斤。

由此可以看出，光刻胶严重缺货，这限制了集成电路的生产。

同时，中国芯片的发展也进入了一个快车道时期。

别的，在2024年的这一年里，将有38个全新的300纳米晶圆厂投产。

到年底，将300纳米晶圆厂的市场份额提高到200纳米。％。

而且这一数据，对应的是光刻胶的数量。

归根结底，工厂建得再多，没有光刻胶，成品就无法生产。

伴随着5G的发展，电子产品消费的不断增长，甚至汽车工业的不断崛起，中国半导体工业的规模也将进一步增长。

所以需要的光刻胶会变得更多。

以2010年为例，光刻胶在中国的市场销售额高达26亿9000万元，而到2015年，光刻胶已增至51亿7000万元。

2015年中国消费的光刻胶有10万1千吨，到2022年，已攀升至27万2千吨，是2015年的2.7倍。

因此，中国对光刻胶的需求逐年增加，这也成为半导体领域可以卡脖子的一个环节。

光刻胶在中国的发展

由上面可以看出，早在2021年，中国光刻胶的使用就出现了问题。

但是这个问题是暂时的。

怎样解决这个问题？

事实上，中国很早就开始制造光刻胶，比如晶瑞股份。这是一家生产光刻胶30年的公司，目前拥有国际先进水平的光刻胶生产线。

例如，2016年开始开发高端光刻胶，后期推荐给客户进行验证。

只需进行小批量的生产和销售。

进口量减少，但需求仍然增加，因此国内光刻胶有空间。

事实上，关于光刻胶制造企业，不仅有晶瑞股份，还有其他企业。比如2017年，NTU光电开始了193纳米光刻胶的研发和产业化推广。

并于2020年底，ArF光刻胶研制成功通过客户验证。

这种光刻胶也成为国内首款ArF光刻胶。

因此，在光刻胶领域，中国的技术也在不断更新和进步。例如，2021年生产的光刻胶可以满足90纳米到14纳米的工艺流程。

这类光刻胶的年产量可达25吨。

中国在光刻胶领域也在奋起直追，弯道超车也并非不可能。

高档光刻胶也不在话下。