中国芯片又被卡脖子！这次是因为一家日本公司……

中国芯片制造又被卡脖子了，这次是由于光刻机相配的材料光刻胶！最近，由于日本信越化学产能不足，我国部分中小晶圆厂遭遇了断供……

A股市场上光刻胶国产替代概念股借势大涨，虽然在中低端PCB光刻胶上我国目前可以实现国产替代，但是在中高端KrF光刻胶，尤其是最高端的EUV光刻胶上几乎全部依赖进口。

光刻胶有那么重要吗？在芯片制造中，光刻机是设备，光刻胶是必不可少的材料。从成本上来说，光刻胶材料虽然只占芯片制造材料总成本的4%，但是光刻工艺耗时占整个芯片工艺的40%到60%，因此是半导体制造中的核心工艺，光刻胶也是半导体集成电路制造的核心材料。

好马要配好鞍，尖端的光刻机也需要高端的光刻胶。2019年1月，全球芯片制造巨头台积电，就因为使用了不合格的光刻胶而导致大批晶圆报废，损失惨重。

光刻胶不止应用于芯片，在高端显示器、模拟半导体、发光二极管以及光子器件上都有广泛应用。比如我们经常用到的显示屏，就有一层彩色薄膜，其颜色的产生必须由光刻胶来实现。

目前全球高端光刻胶生产主要被日本企业所垄断，日本合成橡胶（JSR）、东京应化（TOK）、住友化学、信越化学、陶氏化学等占市场份额超过85%。其中信越化学这家公司对全球半导体行业更是不可或缺的存在，虽然不像三星、台积电、英特尔这些芯片巨头出名，但是信越化学打一次喷嚏，全球半导体行业都要打冷颤。

最近日本新冠疫情严峻，信越化工数名员工感染病毒，结果导致全球有机硅供应持续紧张。上一次供应紧张则是在2017年11月，因为生产成本上升，信越化工宣布在全球提高其所有有机硅产品的价格！有机硅也是一种应用广泛的化学材料，大到建筑机械，小到化妆品、日用品以及芯片，都要用到有机硅。而信越化学也是有机硅研发生产的全球龙头！

作为生产氮肥起家的信越化学，在二战后抓住了美国有机硅产业崛起的机遇，因为有机硅应用非常广泛，不像氮肥局限于农业领域，因此信越化学在日本政府支持下，投入大量人力物力进行有机硅研发。

在有机硅产品大获成功之后，信越化学同时扩展相关产品品类，结果把光刻胶、高纯度氟化氢、高纯度单晶硅等产品也鼓捣出来，阴差阳错成为全球半导体原材料上游供应商的王者。

信越化学的光刻胶不用多说了，其实他们最牛的还是硅晶锭部门，也就是为晶圆提供原材料的部门。芯片制造需要晶圆，晶圆来自石英砂中的二氧化硅。石英砂到处都有，但是要把其中的二氧化硅提纯制成晶圆却不简单——

二氧化硅经过高温熔炼提纯，制成了高纯度的多晶硅；多晶硅还要经过重新融合结晶，才能制成单晶硅；单晶硅熔融后被拉成铅笔状的硅晶柱再固化，就成为硅锭；硅锭切成一片片后就是晶圆。

我们的芯片一代代升级，硅晶圆上的晶体管数量越来越多，对二氧化硅的提纯要求也越来越高。信越化学的晶石纯度变态到什么地步呢？——99.999999999%，也就是每千亿原子中外来原子的数量不超过1个。

半导体单晶硅的优势就在于纯度与生产稳定性。对于信越化学来说，不但有领先的技术和工艺，还有丰田式的精益生产，因此信越化学能够稳定提供高质量半导体原材料，三星、台积电这些芯片制造巨头用的基本是信越的单晶硅。就单晶硅这一项，信越化学就占了全世界三分之一以上的供货量。当你看手机或电脑时，这时都有信越化学的沙子在为你服务。

在半导体领域信越化学还有一项领先的优势，就是稀土磁性材料。作为原材料供应商，信越涉足的原材料都有广泛应用场景，这样可以有着尽可能大的市场，而又可避免行业周期的影响。稀土磁性材料也是应用广泛，在微波通讯、电机工程、仪器仪表、电声器件、机械、交通、选矿、医疗等领域少不了，目前约1/3的产量都是用来制造各种永磁电机。这意味着，在未来电动车市场，信越化学再次占据上游原材料的主导地位。

也许你会想，稀土资源不是我国最多嘛，这个我们可以卡住日本的脖子了。的确，日本也想到稀土原材料受制于海外的风险，于是加大技术研发，力求减少稀土用量。2012年，信越化学开发的新技术可有效减少电机磁石中稀土用量，据称可降低日本对中国稀土出口的依赖。

除了单晶硅、光刻胶、有机硅、稀土磁体，信越化学还在原子共振荧光刻胶、三层材料、LED封装以及砷化镓半导体等高科技领域，占据领头羊的位置。

在纯化学材料领域，信越化学也是当仁不让，有着行业领先优势，是全世界产能最大聚氯乙烯生产企业。聚氯乙烯生产出来的型材、异型材在我国主要用于制作门窗和节能材料。不过信越化学的聚氯乙烯质量算得上全球最好，高端医疗设备用聚氯乙烯基本只能采用信越的原料才能符合要求。

现在，信越化学已经是全球最大的硅晶圆供应商和有机硅产品制造商，在半导体领域是神一般的存在。现在如果谁敢说日本半导体衰落了，只要搬出信越化学，无论欧美还是韩国都得闭嘴。

2019年日韩关系紧张，韩国人吵吵嚷嚷要抵制日货，日本说那就成全你们吧。7月1日，日本经济产业省宣布：因为“双方的互信关系受损”，决定收紧对韩国部分半导体材料的出口政策，如果日本企业想向韩国企业出口氟化聚酰亚胺、氟化氢和光刻胶，必须先向日本政府提交申请，审查时间通常是 90 天。

光刻胶可是半导体产业的命门，日本这不是要置韩国半导体产业于死地吗？上世纪90年代以来，日本芯片制造业一再萎缩，而韩国三星异军突起，迅速成为全球半导体行业的领导者之一，然而日本却始终拿拿掌握上游原材料的优势，这是韩国倾其所能也不能达到的高度。这其中，低调的日本公司如信越化学等，几十年如一日，始终牢牢守护住技术的“护城河”，成为全球半导体牌桌上不可或缺的力量。

这次光刻胶断供中国，起因在于今年2月中旬日本福岛发生7.3级地震发生，导致信越化学KrF光刻胶产线受到很大程度的破坏，甚至要关闭部分厂区，因此信越KrF光刻胶至今尚未完全恢复生产。因此，在多方因素下，信越化学不得不停止向中国几家晶圆厂供应KrF光刻胶。

在国内，光刻胶生产以低端PCB光刻胶为主，高端半导体光刻胶仅占1.6%，因此目前仍存在不小的缺口。不过，光刻胶技术难度比不上光刻机，我国已有不少企业涉足这个领域，并不断获得突破。

目前晶圆厂最紧缺的是KrF光刻胶，国内只有彤程新材一家能够供应KrF光刻胶，晶瑞股份的KrF光刻胶已完成中试，正进入客户测试阶段。

在ArF光刻胶领域，南大光电正在进行客户测试，北京科华和上海新阳还处于研发阶段。

在极紫外EUV光刻胶领域，已有北京科华通过02专项验收。

光刻胶的技术研发也许我们很快能赶上去，但是能否达到信越化学的高度，以质量和稳定性占据行业优势地位呢？除了技术研发，我们还需要在信越化学的企业哲学、组织管理中寻求答案。

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