从一件小事看半导体产业链的国产化
今朝半导体财产链国产化的环境进度若何，本日我们就从光刻胶动身简单的聊一聊，题目的一件小事实在便是光刻胶项目进展中的波折。
半导体的国产化是一个体系性的工程，涉及到年夜量分歧的临盆装备和资料，光刻机无疑是我们最为存眷的，但只是光刻机国产化了也是不够的，本日我们从海内某半导体临盆资料公司的通知布告看一下今朝半导体国产化的进度和难点。
光刻胶是芯片制作症结工艺光刻的必需产物，海内某卖力光刻胶研发制作的公司， 他们在 2018 年承接了国度 02 专项 “ArF 光刻胶开发和财产化项目 ” 。
在 2020 年 11 月，该公司宣布了一个向特定工具（非通俗股平易近）刊行股票预案，拟向特定工具刊行股票的召募资金总额不跨越 6.35 亿元（含本数），扣除刊行用度后的净额将用于光刻胶项目、扩建 2000 吨 / 年三氟化氮临盆装配项目和弥补流动资金。
这个项眼光刻胶的部门包含两个内容，
一个内容是先进光刻胶及高纯配套资料的开发和财产化：
建设内容为树立光刻胶配套高纯显影液的范围化临盆线，包含合成、纯化、阐发、灌装等工艺的配套临盆装配及阐发检测装备；
另外还将建设海内首个先进光刻胶阐发测试中心，包括浸没式光刻机、涂胶显影一体机和 CD-SEM 等症结量测装备。
项目完全达产后，将建成光刻胶研发中心、先进光刻胶的阐发测试中心，以及年产 350 吨的高纯显影液的临盆线。
另一个内容是 ArF 光刻胶产物的开发和财产化：
树立包括高品级超净间在内的 ArF 光刻胶临盆线，具备 ArF 光刻胶产物的临盆才能；树立 ArF 光刻胶配套症结组分资料的临盆才能，完美光刻胶原资料的供给。 项目完全达产后，将建成年产 5 吨 ArF 干式光刻胶的临盆线、年产 20 吨 ArF 浸没式光刻胶的临盆线以及年产 45 吨的光刻胶配套高纯试剂的临盆线。
2021 年 3 月 31 日，该公司宣布了关于向特定工具刊行股票的审核问询函的回复称，并澄清 本次募投光刻胶项目与“ 02 专项”项目标主要区别在于：
一方面，在产物规模上，本次募投项目将开展光刻胶原资料的研发，并推进配套资料和显影液的研发和财产化，旨在实现 ArF 光刻胶上游资料的自立研发和临盆 ，进一步确保国产 ArF 光刻胶全财产链的自立可控，是“ 02 专项”的建设目的的拓展和延续 ；
另一方面，公司本募投项目主要内容在“ 02 专项”所提出目的根基上继续深化， 如“光刻胶检测评估平台”将在“ 02 专项”项下“在海内树立首个 ArF 光刻胶产物的光刻评估测试中心”目的根基上引入更为先进的检测评估装备，强化中心的评估测试才能；
在前期“ 02 专项”研发结果根基长进一步丰硕产物种类、晋升技术指标，修正评估系统等。
在2021年3月31日的通知布告中，该公司并称：
“公司 ArF 光刻胶产线建设正在稳步推动中，且已制成小批量用于客户验证的光刻胶制品，公司光刻胶项目所需的光刻车间已根本建成，本次募投项目所需的主要先进光刻装备，如 ASML 浸没式光刻机、 CD-SEM （特性尺寸丈量用扫描电子显微镜）、涂胶显影一体机等已经完成安装并投入使用。上述装备的分辩率达 7nm 节点要求，已具备了 ArF 光刻胶及配套资料开发和量产的根本前提。
公司正在有序购买残剩辅助装备，加速推进项目建设顺遂落地。
2020 年 12 月，公司自立研发的 ArF 光刻胶产物胜利经由过程武汉新芯集成电路制作有限公司（长江存储之子公司）的使用认证，成为经由过程产物验证的第一只国产 ArF 光刻胶，标记着财产化取得了症结性的突破。
本次验证使用 50nm 闪存技术平台，在特性尺寸上，线制程工艺已经可以满意 45nm-90nm 光刻需求，孔制程工艺可满意 65nm-90nm 光刻需求，该工艺平台验证的光刻胶产物在业界具有较强的代表性和技术领先性，为项目终极目的实现奠基了坚实的根基。今朝刊行人光刻胶产物正在继续发往多个下旅客户进行验证事情。”
注意在 2021 年 3 月该公司发的通知布告照样不错的，此中 50nm 闪存技术平台使用的光刻胶已经经由过程了验证，其他的多个客户也在验证中，就比及2021年岁尾项目建成和量产了。
而在一年后的 2022 年 3 月 31 日，该公司宣布通知布告称 ArF 光刻胶项目延期一年：
“依据召募资金投资项目当前的现实建设进度，方案将该项目标建设完成刻日由原方案 2021 年 12 月 31 日延伸至 2022 年 12 月 31 日 。公司将继续经由过程兼顾和谐全力推动，力争早日完成该项目建设。”
而在 2022 年 7 月 4 日该公司又发了一个通知布告，表露了“ 募投项目无法依照方案进度实施的风险”，称“今朝产物验证进度仍旧具有不肯定性，无法排除上次募投光刻胶项目无法按方案进度实施的风险。”，也便是说本年底（2022岁尾）完成也是有风险的，那么这个国产化的难点毕竟在哪里呢，
2022年7月的这个通知布告里面说：
1 ：以 ArF 光刻胶为代表的高端光刻胶范畴历久被以日本合成橡胶、东京应化、信越化学、富士电子资料等为代表的国外巨擘所垄断，今朝入口原资料供给受到国际商业影响，下游集成电路客户验证需乞降验证尺度都产生了变化；
且因为光刻胶（分外是 193nm ArF 及 EUV 等高制程芯片用光刻胶）系研发和财产化难度极高的精细化学品，在分辩率（症结尺寸年夜小）、对照度（曝光区到非曝光区过渡的陡度）、敏感度（最小曝光量）、粘滞性（胶体厚度）、粘附性（黏着于衬底的强度）、抗蚀性（坚持粘附性的才能）、外面张力、存储和传送方面都具有多元化且极高的要求，同时对树脂型聚合物、光激发剂、溶剂、活性稀释剂及其他助剂等原资料的要求也异常刻薄，光刻胶规格不符、质量不稳固会导致芯片产物良率的年夜幅降落，是以各晶圆厂对光刻胶年夜范围替换广泛持谨严立场。
此外，新冠肺炎疫情也对公司上次募投光刻胶项目开展造成了较年夜影响，详细体如今为满意下游需求变化所进行的改良调试事情有所延缓、验证效力有所低落、委外检测实施艰苦以及装备颐养维修难度增年夜等方面。若海内疫情继续呈现年夜范围重复，进而导致防疫政策对职员流动及物流等频仍采取限定步伐等情形，将对上次募投光刻胶项目实施带来晦气影响。
2 ：拟财产化的 193nm ArF 光刻胶产物今朝仍旧必要颠末较永劫间的客户验证，能力到达可批量临盆的相对成熟状况。且因为下游需求的差别性和繁杂性，刊行人今朝送验的产物种类也无法完全笼罩下游分歧客户的分歧工艺、分歧环节的用胶需求。
是以， 纵然刊行人今朝主打的ArF光刻胶细分产物种类财产化推动顺遂，仍旧面对来自入口企业及其他国产供给商的市场竞争压力 。
今朝，海内比拟成熟的晶圆厂在验证国产光刻胶时年夜多采纳 “ 替代型验证 ” ，即要求国产产物在光刻，刻蚀， OPC 修正等机能方面同 Fab 厂如今使用的光刻胶可以或许完全匹配，高端制程偏差要求在 +/- 2nm 规模内，以满意其现有产线、工艺的要求，削减其调试本钱 。
同时，因使用芯片制程、用途分歧，即便同为 193nm ArF 光刻胶，分歧客户的分歧产线、工艺等也会对参数要求年夜不雷同，对应光刻胶产物的配方就会有所区别 。
例如 LANs base 线条层因为线条宽窄、布线范围、线条间距等分歧，对光刻胶的需求均纷歧样；
Hole 孔柱用光刻胶因孔型年夜小分歧也对参数有分外划定；
Metal 金属布线层在 Fab 端从图片到出品，必要颠末多遍以上全临盆进程，每遍所要求的参数也有分歧。
此外，存储芯片和逻辑芯片等分歧芯片类型对光刻胶的验证要求也存在差别。
是以，公司 ArF 光刻胶产物除必要除针对分歧客户需求开展产物验证外，又因为上述分歧工艺、分歧环节所发生的分歧使用需求，纵然针对统一客户也必要多款产物同时送验，并一一进行零丁验证，乃至必要多种产物组的综合验证经由过程后才会被采纳。
是以，只管在 193nm ArF 光刻胶范畴公司今朝具有必定的先发上风，但仍有在高端光刻胶范畴相对其他国产供给商领先上风减小的风险。
此外，以 ArF 光刻胶为代表的高端光刻胶范畴历久被以日本合成橡胶、东京应化、信越化学、富士电子资料等为代表的国外巨擘垄断。因为光刻胶产物必要与下旅客户进行较永劫间的试产与磨合，下旅客户对现有产物粘性较年夜，对新产物则必要进行较永劫间的验证，以保障产物的利用兼容度、机能稳固性、杂质纯度等诸多方面到达或跨越现有入口产物程度。
若将来国际商业情况转暖，主要国度向我国出口的限定有所放松，高端光刻胶产物断供或限供风险减小，也可能发生下旅客户对国产化替代需求变弱，进而对公司 ArF 光刻胶产物研发及财产化过程带来晦气影响的风险。
3 、因装备缺失无法保障部门产物量产的风险
缺陷检测装备主要用于光刻后图形的缺陷检测，系 28nm 及以下制程芯片 用光刻胶制备所必须的检测装备。如颗粒，微桥连（ micro bridging ）等多种因素都邑导致图形上存在缺陷，跟着芯片制程的赓续缩短和体积的赓续缩小，在裸硅晶圆或镀膜监控晶圆上的将导致良率损失的颗粒缺陷每每加倍难以判别。
缺陷检测体系可以及早发现缺陷问题，经由过程阐发缺陷的形成缘故原由，调整和转变光刻胶产物配方，到达削减和打消缺陷的目标。
公司今朝正在建设的上次募投光刻胶项目相关产线已建设完毕，涵盖 28-90nm 制程芯片使用的多款型号产物尚在下旅客户验证进程中，公司将依据验证成果积极调整配方工艺，以临盆满意客户临盆需求的产物。 但不排除部门量产所需装备入口渠道受阻，同时因国产装备供给商测试进度放缓等缘故原由致使无替代装备可用的风险状态呈现。 跟着公司光刻胶产物研发和验证事情的推动，症结装备的缺失将会给 28nm 及以下制程芯片用光刻胶的财产化带来艰苦，进而影响整体募投项目实施进度。
好了，我们从以上的一系列通知布告，经由过程光刻胶这个症结的技术产物，就可以或许看出我国半导体国产化的进展环境和难度，从 2018 年就开端的 02 专项 ArF 光刻胶财产化，历时四年多的光阴，到本年岁尾仍有无法完成的风险。
其难度之一是跟着国际情况的变化，以至于原有的 02 专项设计的目的已经不实用了，导致公司必要召募资金把上游的光刻胶上游原资料和配套资料也国产化，实现自立可控。
其难度之二是光刻胶的用户粘性异常年夜，分歧的产线，乃至统一条产线使用分歧的工艺，使用的光刻胶都邑纷歧样，这就意味着并不存在一个客户送样一种光刻胶进行验证即可，而是面对多种分歧的产物在分歧的产线，工艺上验证，天然验证光阴长，并且该公司送检的产物还无法满意所有客户的要求，也便是说该公司今朝送样验证的产物也只能完成部门种类ArF光刻胶的国产替代；
而同时海内晶圆厂在验证国产光刻胶时年夜多采纳 “ 替代型验证 ” ，即要求国产产物在各类机能方面同 Fab 厂如今使用的光刻胶可以或许完全匹配，工场之以是如许要求，是由于不想为了引入新参数的资料而从新对产线装备进行调试，这会进步工场的本钱。
其难度之三是跟着美国加年夜了制裁，固然光刻胶产线的临盆装备已经购置完毕，然则症结的缺陷检测装备仍可能面对无法到货的风险，是以还在验证国产装备供给商的产物。
但只管如斯，我仍旧感到跟以前相比，国产半导体财产今朝可以说处于汗青上最好的时期，由于我感到以前半导体国产化的最年夜难点是贸易轮回的树立，但这个问题已经被美国办理了。
什么是贸易轮回，便是财产链上每个链条都有足够的好处可以获取，从而有壮大的驱动力去办事情，有极高的积极性去搞技术开发。
贸易轮回一旦树立了，就可以或许把每小我的积极性都调动起来，就可以或许形成壮大的动力，以前美苏暗斗的时刻，苏联就没有办理好这个问题，固然苏联有两亿多生齿，然则临盆和研发的自我积极性并没有真正的调动起来，其技术的提高主要照样寄托国度规划的军工项目和引导意志。
而同时期美国和西方已经树立起了优越的贸易轮回，不管是贸易人才照样技术人才，搞立异，搞研发，搞创业可以或许在这个轮回中得到伟大的好处，是以发生了伟大的动力。美国年夜量的精英可以从贸易轮回中得到利益，迸发出了伟大的立异力气，平易近用科技和财产的成长，又反过来为军事的成长提供了资金和技术，实现了优越的双轮驱动，这也预示了美苏暗斗的终局。
我国改造开放后最年夜的胜利便是树立起了贸易轮回，调动了宽大人平易近的积极性，在许多财产当局只卖力提供税收，根基举措措施，司法，国际关系，转移付出等公共服务，年夜量的平易近营企业可以或许经由过程本身的贸易斗争就可以或许赚到钱，动力实足，像华为，年夜疆，小米，比亚迪等公司都是此中的佼佼者，浙江省的中小平易近营企业年夜量的出口外洋，得到了伟大的财富。
然则单纯的贸易轮回存在的问题是，它是基于好处最年夜化的，也便是说我采购国外公司的产物能获取贸易上的最年夜好处，那各个公司天然会采购国外公司的产物，而不给海内供给商机遇，除非你可以或许做到在收益上（例如更低的价钱，更好的服务，更好的技术）可以或许到达乃至跨越西方同业的程度，而国产要做到这一点，尤其是技术繁杂的半导体行业，实在是必要和财产链上的各厂家结合立异的，芯片设计厂家，芯片制作厂家和芯片临盆装备厂家，实在是互相成绩的，不管是芯片设计厂家，照样芯片临盆装备厂家，都邑派驻工程师历久驻厂结合事情，这阐明芯片各个环节的立异是相互联系关系的，假如都没有机遇获得财产链的支撑，得到产物导入和验证的机遇，连续提高也无从谈起，更不要说领先了。
而美国从 2018 年开端的芯片制裁，极年夜的转变了这个贸易轮回的好处最年夜化环境，那便是这个贸易轮回中的中国公司，继续采购美系芯片，软件和装备不再可以或许让本身好处最年夜化了，由于会有让本身不克不及扩产，减产乃至关门的风险，是以开端纷繁采购和搀扶国产芯片，装备，软件和资料厂家，使得底本没有机遇的国产公司，纷繁获得了机遇参加了海内必要芯片的各行业的贸易年夜轮回，而且逐渐强大。
办理了国产芯片，装备，软件和资料的贸易轮回进口问题，实在最年夜的问题就办理了，由于纵然你做出来的器械一开端并不太完美，或者技术上比拟低端，一样可以或许获取进入贸易轮回的机遇，而假如做的越好，从这个贸易轮回中获取的好处越年夜，从而实现慢慢的国产替代。
这几年半导体财产链的国产化水平是在赓续进步的，如今也在赓续提高，这个贸易轮回会推进着国产化率赓续进步。
从光刻胶的例子就可以看出来，该公司的通知布告乃至把制裁放松作为风险项在通知布告中列出来，称“ 若将来国际商业情况转暖，主要国度向我国出口的限定有所放松，高端光刻胶产物断供或限供风险减小，也可能发生下旅客户对国产化替代需求变弱，进而对公司 ArF 光刻胶产物研发及财产化过程带来晦气影响的风险。”，
而该公司除了在研发光刻胶之外，今朝半导体（芯片， LED ）使用的电子特气是该公司的主要收入起源， 公司 2022 年 1-9 月实现业务收入 12.59 亿元，同比增加 77.64% ，归属于上市公司股东的净利润为 2.11 亿元，同比增加 70.33% ，如许的业绩实在和国产化海潮是有很年夜联系关系的。
而另一方面，美国对临盆装备出口的管制，让该公司也在验证国产的光刻胶缺陷检测装备供给商，而假如没有美国加年夜管制，可能该公司也纷歧定会给国产装备机遇，由于它有准期完成 ArF 光刻胶项目量产的压力，假如购置美系装备就能完成，那确定会优先买技术先进成熟的产物。
而不仅如斯，我们也可以看到，中国因为有庞年夜的体量和资源，是以纵然在 ArF 光刻胶这个范围比拟小的赛道上，也有多家海内公司在研发，是以该公司只管以为本身的 ArF 光刻胶进度上领先，但也在通知布告中认可有“相对其他国产供给商领先上风减小的风险”。
另外值得注意的是，我们也要感激 02 专项的提前结构，使得该公司的 ArF 光刻胶财产化项目从 2018 年就开端了，这意味着我国到如今已经在该项目上攻关了四年多的光阴，有了相称水平的积聚，恰是有了如许的提前结构，为半导体财产链的国产化肯定了种子选手，同时也博得了一些光阴，而美国的赓续扩展制裁，在加年夜了国产化的技术难度的同时，却又赞助我们办理了贸易轮回的问题，避免了专项研发出来的产物经由过程验收后就进入技术贮备状况，无法在贸易市场中年夜量现实利用，而这在以前长短常难办理的一个问题。
本日的文章是我对半导体财产链国产化的一些设法主意，我们不要低估高科技财产化的难度，它有极高的技术门槛，必要历久的履历积聚和进修，还会受到各类因素的阻碍，假如很容易那就不叫高科技，不叫焦点技术了，就会很容易被天下列国掌握了，而是具有很高的门槛，像本文提到的光刻胶项目，就由于各类缘故原由呈现了一年的延期，并且还可能继续延期，
但我们也不必要消极，不缺钱，不缺市场，贸易轮回有利可图，多家分歧的公司攻关，全行业集体推进国产化，终极必定会有办理的时刻，纵然一开端做出来的器械有差距，也能在贸易轮回中逐渐发展，还能获取金钱收益。
实在假如看半导体行业其他范畴国产化的各类信息，实在也会得出同样的结论。