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歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

早在2004年任正非就成立海思半導體,由“晶片女王”何庭波扛大旗,每年投資4億美元,致力於打造出中國人自己的高階晶片,然而如今來看,任正非還是慢了。

近些年來,全球晶片下游產業禍不單行。因為限制與缺貨,華為只能釋出4G手機,三星原定2021年中旬釋出的Galaxy S21 FE型號手機,也被迫限量發行,豐田、奧迪、賓士等車企在2021年也紛紛限產、限工。小小的晶片牽動著全球製造業的神經。

生產智慧手機晶片的高通、生產車規級晶片的博世、生產家電晶片的英飛凌等,但凡哪家晶片大廠咳嗽一聲,全球製造業都得感冒。而在全球晶片的產業鏈中,我國科技公司始終無法躋身高階領域。儘管華為的海思半導體擁有全球頂級的晶片設計能力,但具體制造仍要交由臺積電完成,其主要原因就是生產10nm製程以內晶片的光刻機我國尚不能獨立製造。

歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

不過,最近幾年,我國相關產業公司選擇彎道超車,成功在光刻機產業的耗材領域實現了突破。

一、每年進口晶片2。48萬億,技術替代刻不容緩

如果把晶片比作電子資訊行業的一頂桂冠,那麼生產晶片的光刻技術就是這頂桂冠之上的明珠,而光刻機就是光刻技術的重要載體。目前全球光刻機可以分為鐳射直寫光刻機、接觸式光刻機和電子束光刻機3大類。因光刻機發出鐳射波長的不同又分為DUV光刻機和EUV光刻機。

目前,EUV光刻機因其極深紫外光可以將鐳射波長縮小至7nm以內,成為了全球最先進的光刻機,且這種級別的光刻機只有荷蘭ASML公司可以生產。2018年,中國晶片巨頭中芯國際曾出資1。2億美元採購EUV光刻機,因特殊原因至今仍未交貨。

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用光刻機生產晶片,類似照相館沖洗膠片。光刻機相當於照相館的沖洗臺,掩膜版相當於膠片。光刻機會將複製到光刻膠薄膜上的晶片電路,再透過刻蝕技術再刻到晶圓上,在此過程中,光刻膠的角色極為重要,因此,光刻機對光刻膠單體的純度要求極高。然而此前幾十年,該技術一直被髮達國家壟斷。

我國是晶片進口大國,每年全球33%的晶片會銷往我國市場。根據資料統計,2021年前11個月,我國進口晶片總額突破3890。6億美元,摺合約2。48萬億人民幣,比2020年雲南省GDP還要高。面對如此巨大的市場需求,突破晶片產業的核心科技刻不容緩。但就國產光刻機的精度來看,與前段時間三星與臺積電爭相搶奪的3nm晶片高地比起來,目前我國光刻機的精度只有28nm,追趕之路可謂是路漫漫其修遠兮。

歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

但是近日,我國光刻機產業在光刻機耗材領域實現彎道超車,來自江蘇徐州佔地不到200畝的小廠卻打破了國外對光刻膠技術的壟斷。

二、來自徐州的小工廠——徐州博康

一直以來,國內生產光刻膠的企業主要集中在東南沿海地區,且產量十分有限,僅佔全球市場份額的10%左右,主要集中在技術含量較低的傳統光刻膠領域,但對於技術難度較大的ArF和KrF深紫外光刻膠,卻少量替代。但在這個領域,徐州博康公司卻實現了突破。

為了讓自主研發的光刻膠單體可以面向高階市場,博康的研發團隊2021年大部分時間幾乎全天無休地做實驗,吃住都在公司,最終將光刻膠的金屬含量從100ppb降到了10ppb,純度提高了10倍。可以應用於手機晶片、電腦晶片等對光刻膠純度要求較高的積體電路生產中,一舉打破了外國對光刻膠的技術壟斷。

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目前,博康已研發出10餘款高階光刻膠產品,光刻膠單體銷量佔全球市場份額的5%,並儲備了全球80%的光刻膠技術。

另外,博康還積極佈局光刻裝置。2013年,博康與中科院微電子所合作成立了江蘇影速,僅用3年時間便實現了兩大國家級重大科技專項——奈米級製版光刻機裝置和PCB鐳射直接成像裝置的研發,對進口光刻裝置形成了“國產替代”,也終結了我國半導體裝置“零出口”的歷史。

2021年8月,華為旗下的哈勃科技向博康投資了3億資金用於光刻膠技術的研發,華為的到來帶動了更多資本的加盟,上市公司華懋科技與博康成立合資公司,並實繳資金2。8億元。

歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

三、中國光刻膠產業百家爭鳴

除博抗之外,得益於近些年國家對光刻膠產業大力扶持下,我國整個光刻膠產業鏈都在快速升級。目前,上市公司晶瑞電材已獲專利43項,其中有17項與光刻膠專案有關。同時,晶瑞電材已已經完成深紫外KrF光刻膠的生產線建設,而ArF光刻膠已小批次地投入市場。

隨著國內市場上光刻機的百花齊放,國內科研高校也步履不停,全面擘畫深紫外KrF光刻膠的研發。南京大學旗下的上市公司——南大光電早在2020年底便成功生產了第一款國產ArF光刻膠,且收穫了顧客的一致好評。目前該款光刻膠經過評估,已經應用於14nm製程晶片的製造中。

總的來說,因為全球對ArF光刻膠的市場需求空間巨大,由於西方國家的技術壁壘,我國光刻膠產業無論是在市場份額,還是技術水平仍有很大提升的空間。

歐美光刻膠壟斷被打破?徐州小廠拿下80%核心技術,華為已投資3億

四、總結

臺積電創始人張忠謀曾說,中國哪怕用舉國之力也研發不出光刻機。面對張忠謀的自以為是,比亞迪創始人王傳福堅決回懟,光刻機又不是神造的。王傳福之所以有這樣的底氣,是因為在全球高階光刻機產業鏈中,中國已是重要一環。而憑藉中國人的聰明才智,只要有1個突破口,我們便能打通整個體系。而隨著華為、比亞迪、格力等科技巨頭每年在晶片產業數千億的研發投入,EUV等高階光刻機實現100%國產化只是時間問題。