日本又“落井下石”了。
4月3日,日本突然宣布對中國實施EUV光刻膠出口管制,一紙禁令讓中國半導體產(chǎn)業(yè)的喉嚨被死死扼住。
這絕非普通的膠水,而是制造7nm以下芯片的“命脈材料”。
從智能手機到智能汽車,從高端醫(yī)療設備到國防裝備,都離不開它。
然而,中國國產(chǎn)EUV光刻膠的國產(chǎn)化率不足1%,而日本卻壟斷著全球99%的EUV光刻膠市場。禁令的實施,意味著將阻礙中國半導體企業(yè)的生產(chǎn)甚至造成停擺。
不過,日本人的算盤打得有些早了。
只要中國下決心準備攻克這道壁壘,日本手中的“鐮刀”終將揮向他們自己。
畢竟在半導體史上,從液晶面板到存儲芯片,每一次封鎖最終都成了中國技術爆發(fā)的導火索。
EUV光刻膠究竟是何方神物,為何能擁有如此巨大的威力,能夠影響到中國半導體的“命門”?
其實,光刻膠是一種對光敏感的“特殊膠水”,被涂在硅片表面后,借助光照和顯影,便能在硅片上“畫出”電路圖案,相當于芯片制造的“模板”,它決定了芯片上電路的精細程度和準確度。
尤其,7nm以下制程的EUV光刻膠,技術難度堪比在頭發(fā)絲上雕刻《清明上河圖》。
其實,面對目前的管制,中國并非毫無準備。
早在2024年4月,南大光電便對外宣布,旗下第三款通過驗證的ArF光刻膠產(chǎn)品,已正式實現(xiàn)銷售;
同年10月,武漢太紫微公司,研制出了新型KrF光刻膠產(chǎn)品T150A,極限分辨率高達120nm,并已通過半導體工藝量產(chǎn)驗證。
但遺憾的是,這些均為中端光刻膠,在高端EUV光刻膠領域,國內企業(yè)至今仍未能突破。
因此,日本此次的管制,就像在高端芯片制造的“廚房”里突然撤走了核心調料——EUV光刻膠,這將直接導致中芯國際、長江存儲等企業(yè)難以繼續(xù)“烹飪”28nm以下的先進制程芯片。
有人或許會問,是否可以提前大量囤貨?
很可惜,光刻膠保質期只有6個月。
那么,是否可以買其他國家的EUV光刻膠?
也很難,全球產(chǎn)業(yè)鏈早已被日本JSR、信越化學等巨頭壟斷,短期內很難找到可靠的替代供應商。
這不禁讓人想起2019年,日本斷供韓國光刻膠,導致三星電子14nm產(chǎn)線停工38天,直接損失高達27億美元。
然而,這還不是最慘的,日本的這波斷供,對下游企業(yè)傷害更大。
華為手機若因7nm芯片斷供,就面臨高端手機產(chǎn)能不足、價格高昂的困境;
比亞迪等新能源汽車,自動駕駛芯片需依賴7nm工藝,斷供后或轉向16nm方案,這將導致L4級自動駕駛技術推遲3~5年;
AI算力企業(yè)更可能因芯片性能縮水,在國際競爭中失去先手優(yōu)勢。
如今,下游企業(yè)很有可能被迫“自廢武功”,這樣整個產(chǎn)業(yè)鏈就會被拖進“低配時代”。
因此,這絕不是簡單的技術博弈,而是一場與時間的生死賽跑。
日本對EUV光刻膠的出口管制,看似是一起孤立事件,實則是美國對華科技圍堵戰(zhàn)略的延伸。
從2018年開始,美國便向荷蘭光刻機巨頭ASML施壓,迫使其終止向中國出售EUV光刻機,這一舉動直接切斷中國7nm以下先進制程的研發(fā)能力。
2023年,美國修訂《瓦森納協(xié)定》,把光刻膠納入管制清單,迫使日本對中國斷供。
而這一系列舉措的背后,是既不讓中國獲得最先進的EUV光刻機,也不讓中國獲得與之配套的EUV光刻膠,最終將中國困在“高端失守”的境地,從而確保高端市場被美國及其盟友長期壟斷。
所以,中國若想打破這一僵局,必須走自主替代之路。
然而,現(xiàn)實情況卻并不樂觀。
2023年數(shù)據(jù)顯示,日本在EUV光刻膠技術專利中,以45.5%的申請量高居全球第一,這對中國而言,是一座“繞不開的壁壘”。
因為,這些專利不僅涉及光刻膠配方,甚至還包括原料。即便中國破解配方,也因原料純度不足,將導致7nm芯片良率暴跌至60%以下。
更棘手的是,日本企業(yè)與荷蘭EUV光刻機制造商形成深度綁定,導致中國無法獲得EUV光刻機實測數(shù)據(jù),相當于“瞎子摸路”。
而日本控制的SEMI國際標準,即國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會制定的行業(yè)技術規(guī)范,更是直接將中國光刻膠排除在認證名單之外,相當于說“你的產(chǎn)品不合格”。
這就好比,我們想做一頓飯,結果買不到鍋;好不容易湊齊了主食、蔬菜和肉蛋,卻買不到調料;最后,即便勉強把飯做熟,也會被判定“太難吃”。
這些困境對中國而言,無疑舉步維艱。
然而,更令人擔憂的是,這些挑戰(zhàn)可能引發(fā)“牽一發(fā)而動全身”的連鎖反應。
目前,光刻膠斷供已成為美國對華談判的“籌碼”,在貿易協(xié)定談判中,美國隨時可啟動技術管制施壓,這正是“卡脖子”戰(zhàn)略的終極意圖。
面對當前半導體產(chǎn)業(yè)的僵局,中國采用何種策略去突破,就顯得尤為重要。
是繼續(xù)跟隨日美腳步,在他們制定的游戲規(guī)則中徘徊,還是走出一條截然不同的路?
好消息是,面對日本專利封鎖,中國選擇“換道突圍”。
武漢太紫微研發(fā)的T150A光刻膠,對標國際KrF光刻膠,通過“分子烘焙法”繞開日本專利壁壘。中芯國際28nm生產(chǎn)線實測數(shù)據(jù)顯示,芯片良率從89%躍升至93.7%。
同樣,2020年華為遭遇芯片斷供的局面時,它通過“小步快跑”的策略,持續(xù)優(yōu)化芯片設計,并依托鴻蒙系統(tǒng)的優(yōu)勢,有效對沖芯片性能的不足,如今已逐步擺脫困境。
中國不僅在原材料領域尋求出路,更在產(chǎn)業(yè)鏈上進行了重構,實現(xiàn)了從“單點突破”到“全鏈突圍”的跨越。
在光刻機領域,上海微電子與上下游企業(yè)攜手合作,有望在2025年實現(xiàn)28nm制程突破;而在光刻膠領域,南大光電、彤程新材等企業(yè)通過不斷迭代,逐步攻克高端產(chǎn)線。
同時,中國在資金扶持上也加大力度。
2024年,光刻膠被列入“關鍵電子化學品清單”,配套資金傾斜至百億規(guī)模;長三角、珠三角等地,也出臺了區(qū)域性產(chǎn)業(yè)扶持政策,對本土企業(yè)研發(fā)投入,給予30%~50%的稅收抵扣。
此外,中國在人才培養(yǎng)方面也取得了顯著進展。每年高校培養(yǎng)的半導體材料專業(yè)人才超過5000人,歸國留學人員占比達到42%。清華大學團隊研發(fā)的“量子點光刻膠”技術已申請國際專利。
在政策上,中國也開始實施反制措施,用“稀土武器”打破“技術鐵幕”。
4月4日,中國決定對7類中重稀土相關物項實施出口管制措施。
緊接著,4月3日、4日,美國股市連續(xù)兩天暴跌,市值蒸發(fā)5萬億美元,納斯達克綜合指數(shù)已正式進入技術性熊市。
那么,小小的稀土為何具有如此強大的威力?
以豐田混動車為例,制造一輛,需要2—4公斤稀土;一架F-35戰(zhàn)機,則需消耗400公斤稀土。
然而,全世界稀土產(chǎn)業(yè)鏈的咽喉,卻被中國握在手里,日本沒有稀土礦,美國因開采技術落后,只能長期依賴進口。
而中國則以自主創(chuàng)新破壁,政策、人才、稀土反制三箭齊發(fā),終將刺破技術封鎖,重塑全球半導體產(chǎn)業(yè)新版圖。
這場光刻膠出口管制的博弈,看似是“傷敵一千自損八百”的消耗戰(zhàn),實則是“鳳凰涅槃”的重生之路。
歷史早已證明,封鎖或許能延緩技術發(fā)展的步伐,卻無法澆滅中國突破桎梏的決心。
正如任正非所說:“我們走在無人區(qū),前面沒有燈塔,但我們可以成為自己的燈塔。”
參考文獻:
1、銳眼世界報告網(wǎng):《國產(chǎn)芯片:于困境中突圍,在機遇中奮進》
2、新財富:《國產(chǎn)半導體光刻膠靜待突破》
3、正解局:《中國光刻膠,離日本還有多大差距?》
作者:九思
編輯:歌
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