晶片製造的核心材料，被日本企業握在手中，獨佔全球85%的市場

2021-06-03 22:04:27

在晶片製造的過程中，需要應用到很多關鍵裝置及材料。受眾所周知的原因影響，目前最為人熟知的關鍵裝置當屬光刻機，至於材料，筆者最熟悉的就是光刻膠。

光刻膠是晶片製造領域最普遍也最核心的材料，目前高階光刻膠製造技術仍然被掌握在日企手中。

需要注意的是，日本企業掌握的半導體領域核心材料並非只有光刻膠。

晶片製造的核心材料

光罩，也被稱之為光掩膜版，就是幾十種被日企把控核心技術的關鍵材料之一。

據悉，光罩是一種由石英為材料製成的，可以用在半導體曝光製程上的膜版。

眾所周知，為了製造一顆晶片，需要幾百道工序，一張光掩膜版不可能完成任務。隨著工藝製程的微縮，半導體曝光過程中需要的光掩膜版數量也就越多。

例如14nm工藝製程大約需要60張光掩膜版，而7nm就可能需要80張甚至更多光掩膜版。

而且，光掩膜版也有品質高低之分，精度越高的工藝，對光掩膜版的精度要求也就越高。

目前中國企業在高階光掩膜版上仍然高度依賴進口，一眾日本巨頭不僅壟斷了中國高階市場，還幾乎壟斷了全球市場。

日企獨佔85%全球市場

放眼全球半導體光掩膜版市場，與全球EDA工具市場一樣，正處於嚴重的寡頭壟斷局面。

長期以來，Photronics、大日本印刷株式會社DNP和日本凸版印刷株式會社 Toppan三家佔據80%以上的市場份額。

其中，凸版印刷株式會社是全球最大的光罩生產商，市場佔有率超過30%。反觀我國的光掩膜版行業，仍然只能夠滿足國內中低端市場的需求。

至於一眾日本企業能夠處於絕對壟斷地位的原因，筆者認為，主要是因為技術上的領先，和配套產業的發展。

基於材料領域的資源優勢日本材料企業的發展非常迅速。而且，配套產業也在同步建設，並與材料巨頭形成協同作用，共同推進日本半導體材料產業的升級。

以主營光掩膜版檢測裝置研發、生產和銷售的Lasertec為例。早在1976年，該公司就成功研發出全球首臺自動LSI光罩檢測系統。

在2019年，Lasertec又推出了對已印有晶圓設計的模板進行檢測的裝置，並壟斷了這個細分領域。

此外，光掩膜版系統的複雜性，面對入局者豎起了高高的技術壁壘。筆者瞭解到，光掩膜版的製造和應用需要歷經石英基板製造、沉積光刻膠層等十幾個環節。

只看這個過程，就需要企業具備出眾的技術實力、知識儲備以及豐富的經驗。很顯然，這也正是中國企業所欠缺的地方。

不過，為了打破海外壟斷，掌握主動權，中國企業正在破局。

中國企業破局優勢

筆者認為，在攻關路上，目前中國企業具備以下三大優勢。

一，企業實力

雖說尚且無法與國際大廠抗衡，但部分中國企業已經取得了不錯的成績，例如主營石英玻璃材料製備的菲利華。

據筆者瞭解，該公司是全球第五、中國第一傢俱備半導體原產裝置廠商供應商資格的企業。

旗下FLH321和FLH321L牌號產品都成功進入全球半導體產業鏈，菲利華在生產G8代大尺寸、高精度TFT-LCD光掩膜基板的技術能力上，也達到國際先進水平。

總而言之，菲利華是現階段國內半導體配套石英行業，當之無愧的領軍者。除了菲利華之外，南大光電，晶瑞股份等也在各自擅長的領域發光發熱，未來可期。

二，政府支援

對於高精尖產業攻關，國家政府一向是鼎力支援。近年來，針對目前被卡脖子的現狀，政府推出了一系列利好政策，並設立了大基金等「官方」投資機構，為中國企業撐腰。

包括南大光電、晶瑞股份在內的行業龍頭，背後都有國家大基金的身影。

三，環境利好

全球半導體產業正在向東亞轉移，中國將成為世界上最大的半導體市場。廣闊的前景為中國企業帶來了絕佳的發展機遇。

2020年下半年蔓延至今的缺芯潮，同樣為中國半導體產業鏈上游的企業提供了進階機會。

隨著配套產業的完善，高階光掩膜版的國產替代指日可待。

文/諦林稽核/子揚校對/知秋