芯片製造材料的國產替代，如果全部替代，倒大黴的主要是日本企業！囧！_風聞

日本在芯片材料上具有強大的地位，日本芯片材料的供應安全問題，就像一把達摩克里斯之劍懸在中國芯片產業的頭上。

一：當晶圓準備好之後，接下來就是開始製作芯片。而製作芯片流程的第一步是光刻，也就是把電路圖印到晶圓上，怎麼印？首先需要準備掩膜版，也就是光罩。根據事先設計好的電路圖做成光罩，光刻機的光源通過光罩之後，就把電路圖印在晶圓上

全球前五大生產光罩的公司分別是凸版印刷株式會社（TOPAN）、大日本印刷、HOYA、SK電子和Photronic ，其中前四家是日本公司，最後一家是美國公司。

清溢光電（688138）是國產光罩的龍頭。2005年，清溢光電推出國內第一張Reticle掩膜版，這是一款用於集成電路的光罩。清溢光電的客户包括長電科技、中芯國際、士蘭微和英特爾等

二：要想完成光刻，必須有光刻膠，必須事先在硅片上塗上光刻膠。那什麼是光刻膠？光刻原理具體是怎樣的？光刻膠又稱光致抗蝕劑，是指通過紫外光、電子束、離子束等照射或輻射，其溶解度發生變化的耐蝕刻薄膜材料。在光刻的時候，首先在硅片上塗上光刻膠，光刻機的激光透過光罩照在塗有光刻膠的硅片上，於是光刻膠的溶解度就會發生變化。也就是説，被光照到的地方和沒被光照到的地方，溶解度不同。接着，再用化學品將多餘的部分溶解清洗掉，於是就形成了與光罩完全對應的電路圖，後面通過蝕刻將所需要的圖形加工到硅片上，於是硅片上的電路圖就出來了。

2018年，全球光刻膠市場規模16億美元，規模不大，是一個高度壟斷的市場，全球前5大公司市場份額超過85%。而前4大光刻膠企業都是日本公司，分別是合成橡膠、信越化學、東京應化和住友化學。

2018年，南大光電新設了光刻膠事業部，還成立了子公司寧波南大光電材料有限公司，全力推進ArF光刻膠項目。2018年，南大光電ArF光刻膠立項，獲得中央財政撥款1.33億元，而ArF光刻膠是用於12寸硅片的光刻膠，目前，南大光電投資的北京科華KrF光刻膠已經能實現小規模供貨。

有的公司雖然不生產光刻膠，但是生產光刻膠化學品，強力新材就是這樣的公司。強力新材（300429）是國內光刻膠專用化學品龍頭，公司成立於1997年。目前，強力新材的幹膜光刻膠用光引發劑市場份額達到70%，全球第一。強力新材KrF光刻膠引發劑光酸及其中間體（其中光酸打破了國際壟斷），目前市場份額已經排名全球第三。

三：有了光刻膠，在對硅片進行光刻和刻蝕的過程中，還需要不斷的對晶圓進行清洗，這其中就需要用到濕電子化學品。濕電子化學品主要就是高純硫酸和雙氧水，硫酸和雙氧水在芯片濕電子化學品中的用量佔比達到60%。每加工1萬片6寸晶圓大概會消耗5.6噸雙氧水，而1萬片8寸晶圓需要消耗8.67噸，1萬片12寸晶圓的雙氧水需求量高達80噸。

雙氧水和硫酸，都很常見，問題的關鍵在於“高純”兩個字。濕電子化學品分為五個等級，G1到G5，其中G5是最高級。而芯片級要求在G4和G5等級，濕電子化學品同樣屬於寡頭壟斷市場，主要企業包括德國巴斯夫、美國霍尼韋爾、日本關東化學、日本三菱化學和韓國東進等。

早在2001年，晶瑞股份（300655）的氨水和雙氧水達到了G5等級，高純雙氧水是芯片製造用量最大的濕電子化學品之一。

四：電路刻到了硅片上，要想讓芯片運作起來，需要有一個前提，那就是刻在硅片上的晶體管要有開關特性。電路要想有開關特性，就需要離子注入，而離子注入就需要電子氣體，又叫電子特氣。電子氣體也是一個高度壟斷的市場，主要公司包括美國空氣化工、普萊克斯、德國林德集團、法國液化空氣和日本大陽日酸株式會社，用在芯片上的電子氣體首先的特點是高純，大部分電子氣體的純度達99.99%以上。而且大部分電子氣體具有高壓、易燃、高腐蝕和劇毒的特點。

華特氣體（688268）是中國電子氣體的先行者。2017年，華特氣體公司的Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne和Kr/F/Ne等4種混合氣體通過了阿斯麥公司的產品認證。也是我國唯一通過阿斯麥公司認證的氣體公司。華特氣體的客户包括中芯國際、長江存儲、台積電和士蘭微等公司，國際上還有英特爾、德州儀器和SK海力士等大公司，這些都是國際芯片界的頂級玩家。

四氟化碳是一種廣泛用於蝕刻的電子氣體，我國芯片公司用的四氟化碳50%需要從日本進口，國內能夠生產四氟化碳的公司主要包括雅克科技和華特氣體。

高純氨可以生成高質量的氮化硅薄膜，金宏氣體（831450）是國內超純氨龍頭，718所和黎明院是重要的電子級六氟化鎢生產企業，其中黎明院六氟化鎢年產能600噸。

五：把電路圖刻到了晶圓上，做了各種清洗，注入了離子，有了開關特性，但是還要把芯片上的電子元件連接起來才行，這就需要用到濺射。濺射主要是製備薄膜材料，是物理氣相沉積（PVD）技術的一種。濺射的大概意思是説用離子轟擊靶材，然後靶材上的原子被轟出來，最後掉在單晶硅的基板上，然後形成特定功能的金屬層，從而形成導電層或者阻擋層等，這就是金屬化。當在芯片表面形成金屬層後，再用光刻或者刻蝕，將不要的部分去掉，於是芯片表面就留下了金屬細線，這就能讓芯片上各種元器件連接起來了。

8寸晶圓生產中主要用到鋁靶和鈦靶，12寸晶圓主要用到鉭靶和銅靶。濺射靶材同樣屬於寡頭壟斷市場，主要企業包括日本日礦金屬、美國霍尼韋爾、日本東曹、美國普萊克斯和日本住友化學等。

國內生產濺射靶材的公司主要包括江豐電子、有研新材、阿石創、四豐電子和晶聯光電。生產半導體靶材的主要公司是江豐電子和有研新材，江豐電子在芯片靶材市場是唯一能與日本和美國競爭的中國企業。目前，江豐電子的超高純金屬濺射靶材在7納米技術節點已經實現批量供貨。2009年，江豐電子正式向中芯國際和台積電兩大晶圓代工廠巨頭供貨。

2011年，有研億金成為中芯國際的供應商。