#日本晶片
光刻膠:日本壟斷的"晶片刻刀",中國如何破局?
不少人曾認為,中國手持稀土這張王牌,便能在高端製造領域領先歐美。但現實是,日本也握有一張關鍵王牌──光刻膠,其技術優勢曾讓中國等多國難以追趕。尤其在中日關係複雜的當下,日本在光刻膠領域的絕對主導地位,更值得深入探討。資料顯示,日本在全球高階光刻膠市場佔有近90%的份額,連科技實力雄厚的美國也難以企及。瑞士銀行集團(UBS)曾評估,日本光刻膠企業的技術領先優勢至少能維持到2030年,這意味著未來數年全球半導體產業的命脈仍被日本深度影響。那麼,光刻膠究竟為何如此重要?日本憑何建立起這般壁壘?中國又如何突破封鎖?一、半導體的"隱形心臟":光刻膠的核心價值要理解日本的技術優勢,首先需明確光刻膠的戰略意義。在半導體產業中,晶片是核心載體,而光刻膠則是晶片製造的"精密刻刀"-其解析度直接決定晶片的製程精度和性能上限。沒有光刻膠,晶片的電路輪廓無法精準刻畫,堪稱半導體產業的"隱形心臟"。除晶片製造外,光刻膠在液晶面板、印刷電路板等高端製造業同樣是不可或缺的關鍵原料。從技術演進史來看,光刻膠的早期研發完全由西方國家主導,中國錯失了最初的發展機會。 1826年,法德科學家先後發現物質的感光特性;1948年,美國提出光固化油墨專利;1949年,德國企業研發出全球首款紫外正性光刻膠。而彼時的中國正處於積貧積弱的階段,根本無力參與這一技術賽道的競爭。二、彎道超車:日本如何壟斷全球市場?令人意外的是,最初同樣落後的日本,卻透過系統性佈局實現了對歐美的彎道超車,最終建立起近乎壟斷的市場地位。這項成就的背後,是技術累積、政策扶持與產業協同的多重作用。1950-60年代,日本電子產業因國內需求激增而快速擴張,政府順勢推出扶持政策,全力推動半導體產業發展。其中,"VLSI項目"堪稱關鍵舉措-日本集結全國頂尖科研力量,集中突破高純度矽材料製備等核心技術,為光刻膠研發奠定了堅實基礎。憑藉紮實的技術積累,日本在半導體材料創新上逐漸反超歐美,擺脫了對外部技術的依賴。日本人對產品純度和品質的極致追求,更讓其在市場競爭中脫穎而出。一群半導體巨頭應運而生,形成了從原料到成品的完整產業鏈體系。與其他國家不同,日本光刻膠企業多在本土建構供應基地,配套設施和零件優先選用國產產品,形成了技術閉環。這種全產業鏈優勢,既降低了外部依賴風險,也提升了技術迭代效率。反觀其他國家,或因無法承受高昂的研發試錯成本而中途放棄,或因產業鏈不完整處處受制。客戶出於穩定性考慮,更傾向於選擇技術成熟、供應可靠的日本企業,進一步強化了日本的市場黏性。到西方國家幡然醒悟時,日本已牢牢掌控全球90%的高階光刻膠市場。三、嚴防死守:日本的市場保衛戰為鞏固壟斷地位,日本採取了"技術封鎖+產業鏈管控+市場干預"的多重策略,甚至不惜動用貿易手段維護優勢。 2019年的"日韓半導體貿易戰"便是典型案例-因歷史問題糾紛,日本政府突然對韓國實施半導體材料出口管控,光刻膠赫然在列。這項舉措直接重創韓國半導體產業,三星等巨頭陷入停產危機。被逼至絕境的韓國政府隨即加大研發投入,全力扶持本土光刻膠產業。經過數年攻堅,韓國企業最終突破技術封鎖,日本只好在2023年撤銷相關限制。這場貿易戰雖以韓國突破封鎖告終,卻也讓日本更加警覺技術外流,隨後甚至推動光刻膠巨頭企業國有化,進一步加強技術壁壘。四、中國破局:從"卡脖子"到技術突圍中國光刻膠產業的起步比日本晚了整整二十年,長期面臨"卡脖子」困境。 2022年,中國高階光刻膠國產化率不到5%,幾乎完全依賴日本進口。日本光刻膠巨頭JSR的CEO甚至曾嘲諷:"即便給中國人完整的技術論文,他們也造不出EUV光刻膠。"這種嘲諷反而激發了中國科研人員的鬥志。國家層級加大資金扶持,科學研究團隊日以繼日攻關,中國光刻膠產業迎來加速突破。 2024年,國產光刻膠國產化率提升至10%,雖看似增幅不大,但在晶片這種精密製造領域,從"能用"到"好用"的每一步突破都意義重大。2025年以來,中國光刻膠產業更是捷報頻傳。 8月20日,浙江建成國內首條百噸級高端光刻膠樹脂生產線,實現了規模化、自主可控的生產突破;10月26日,《科技日報》報導,北京大學某教授團隊利用冷凍電子斷層掃描技術,發現了提升光刻精度的全新路徑。這些成果不僅標誌著中國在光刻膠領域擺脫了部分外部依賴,更建構自主創新的技術體系。結語:技術自主才是終極王牌在國際關係波詭雲譎的當下,高端技術就是國家競爭的"底牌"。日本的光刻膠壟斷曾是懸在中國半導體產業頭上的"達摩克利斯之劍",但中國用持續的技術突破證明,任何技術壁壘都不是不可踰越的。目前,中國光刻膠產業雖仍與日本存在差距,但突破速度不斷加快。未來,隨著更多核心技術的突破和產業鏈的完善,中國不僅能徹底擺脫"卡脖子"困境,更有望在全球光刻膠市場佔據一席之地,將產業主動權牢牢掌握在自己手中。 (洞察3C前沿)
很簡單,拿稀土換光刻膠,看小日本換不換?
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當日本押注晶片製造
7月18日,日本尖端半導體代工廠Rapidus進入量產前的試運轉階段,首次向媒體公開了試制的2nm半導體樣品晶圓。晶圓是從99.99%的純矽圓柱體(矽錠)上切下來的,被打磨得很光滑,然後再根據結構需求將導體、半導體材料薄膜沉積到其上。在一塊晶圓上製造出晶片還需要經過上千道工序,從設計到生產往往得歷時三個多月,換句話說,Rapidus的晶片之路仍然漫長。新聞發佈會上從左到右依次為Rapidus董事長(1949年出生)、Rapidus總裁兼首席執行官(1952年出生)、北海道知事和千歲市市長。Rapidus成立於2022年8月,旨在製造最先進的2奈米晶片,抗衡台積電。這是一家由日本政府全力支援的企業,迄今為止已經拿了1.7兆日元(約114億美元)的政府補貼,而且接下來還要繼續拿數兆日元的財政撥款。與財政資金相比,來自豐田等民營企業的注資僅僅有730億日元(約4.9億美元),給人一種象徵性表態、不好意思不捐的感覺。日本人對於半導體行業的心情十分複雜。作為該領域曾經的霸主,上世紀八九十年代,東京電子、尼康、索尼、佳能等公司在與荷蘭阿斯麥、韓國三星、美國英特爾以及台積電的競爭中紛紛落敗。尼康和佳能在1990年代之前一度主導光刻機市場,但在最尖端的極紫外光刻機(EUV)開發競爭中敗給了阿斯麥;目前阿斯麥成為該領域的霸主,掌握全球市場份額的60%,日本企業則陷入困境。新千年之後,日企基本退出了半導體整合度領域的競爭,不再更新技術,先進半導體只能依賴從台灣省和韓國進口。在本輪AI需求爆發後,日本眼睜睜看著韓國和台灣賺得盆滿缽滿——兩地的最新人均GDP已超越日本,心裡很不是滋味。恰好美國有意扶持日本打壓如日中天的三星和台積電,於是日本政府一拍大腿,決定以政府投資的形式全力支援Rapidus發展2nm晶片工藝,從而為日企在AI資料中心與自動駕駛等領域提供穩定的晶片供應保障。不知是不是受了川普影響,一些日本企業家似乎告別了大家傳統印象裡嚴謹、刻板、低調的作風,也開始學著“放衛星”,張嘴就是台積電3倍。Rapidus成立至今已有三年整,按照計畫將於2027年實現量產,可目前只提供了一份晶圓樣品。據《日經新聞》報導,當下日本國內對Rapidus的評價既有期待也有不安,但不安的聲音佔了多數。一方面,晶片製造領域有一個“良品率”的概念,直接關係到盈利水平。良品率需要長期積累打磨,不同工藝水平的廠差別很大,如果良品率不高,即使技術層面實現了2nm意義也不大,因為價格在市場上沒有競爭力。另一方面,就算真造出來2nm晶片且良品率達標,客戶又在那裡呢?日本國內沒有科技大廠,而美國使用者蘋果、輝達、高通、AMD等多跟台積電簽有長期合作協議,有的乾脆包了台積電的產線。Rapidus作為新入局的玩家,在技術、產能、成本等方面均沒有優勢的情況下,憑什麼讓人家選擇你呢?實際上,Rapidus在日本民間募資時困難重重,基本是靠政府資金在支援——回顧歷史,這類項目鮮有成功之案例。至於說汽車晶片、家電晶片和軍事用途晶片,它們對於製程的要求遠沒有手機和人工智慧晶片高,2nm屬於英雄無用武之地。《日經新聞》這樣點評道:“台積電是被日本政府和Rapidus視為競爭對手的全球最大代工廠,在台積電的客戶名單中,蘋果、輝達等多家世界級企業赫然在列。半導體廠商,尤其是代工廠,生死攸關之處在於客戶的數量、質量以及訂單規模。對於剛起步的企業來說,這樣說或許顯得殘酷,但如果缺乏這些,就不會形成‘優秀產品→良好客戶→開發更優秀產品’的良性循環。半導體行業的特性本來就以良性循環為前提,數字裝置的性能和價格每兩年都會發生劇烈變化,因此Rapidus問題的本質在於開拓客戶。”輝達過去幾年的業績固然是符合了摩爾定律,但全球只有一個輝達。當今半導體製造領域,台積電是2nm和3nm製程的領頭羊,中國大陸企業則在7nm及以上製程裡實現突破,並廣泛供應各類電子裝置和電動汽車。日本如果想憑藉Rapidus分一杯羹,它只能跟台積電競爭尖端製程。說來有趣,過去幾年給日本半導體企業帶來增長希望的恰恰就是中國大陸市場。在美國發起的晶片出口管制行動中,因老一代裝置不在管制範圍之內,於是阿斯麥的手下敗將尼康和佳能開始進入中國廠家視線。儘管它們的裝置略顯落後,但好歹可以起個過渡作用,有總比沒有強。不僅如此,中國公司還從日本廠家那裡收購了不少二手光刻機等急需裝置,以至於東京電子、尼康、佳能等公司頗有捲土重來的架勢。日本學者指出:“無法引進尖端半導體製造裝置的中國廠商正在轉向生產通用半導體,結果讓日本不受限制的半導體製造裝置出口增加。”Rapidus本身極為脆弱,很難靠市場競爭獨立生存,假如僥倖沒被美國管制,僅剩的一線生機就是中國。可美國目前是將Rapidus定位為對抗台積電過度主導晶片代工的替代選項,容不得它變成“中日聯手”模式。在近日Rapidus舉辦的客戶推介活動上,到場者以合作夥伴企業為主,海外大型潛在客戶寥寥無幾,前景很不被市場看好。台積電位於日本熊本的工廠,主要生產12nm及以上製程晶片,精準服務於索尼等公司。台積電計畫2025年在全球新建9座工廠,而Rapidus目前只有北海道一座試營運的工廠。儘管日本錯失了EUV光刻機和晶片製造,但它在光刻膠、掩膜、光掩膜製造等關鍵材料領域仍具備強大實力,近幾年的半導體浪潮也帶火了東京電子等企業。最後簡單聊幾點對半導體行業的看法。1、半導體行業是國際產業鏈分工的代表,可隨著地緣政治升溫和川普關稅風暴到來,支撐半導體產業的國際分工體系正迎來轉折點。目前各國從經濟安全保障的角度出發,竭力推動本土化生產,而越來越多的本地化也正迅速導致供應過剩。2、半導體作為一種元器件,高度依賴下游具體行業發展,從本質上說,晶片只是手段,而不是目的。半導體行業興衰與否取決於搭載晶片的智慧型手機、個人電腦、電動汽車和算力叢集等領域是否持續擴張。目前個人電腦和智慧型手機市場出貨量已趨於穩定,電動汽車對晶片要求沒有那麼高,成熟製程足以滿足需求,唯一有明顯增長趨勢的只剩下用於AI大模型訓練的算力叢集。如果AI浪潮的前景不及預期,將不可避免地波及半導體行業,特別是高端製程。3、曾幾何時,液晶螢幕也是高科技產品的代名詞之一,不過隨著中國企業突破這一技術瓶頸,產業格局驟然改觀——在螢幕生產能力(以面積計算)方面,中國2017年首次超過韓國,到2023年已擴大到韓國八倍的規模。站在中國大陸的角度,半導體行業是當下亟待征服的一座高峰,它不僅具有經濟和產業價值,還有巨大的政治意義。台灣島內,台積電是其相對大陸最後的技術優勢堡壘——島內政客和媒體張嘴晶片、閉嘴晶片,台積電在台灣社會的意義早已超越了一家科技企業的範疇。大洋彼岸,AI革命極大鞏固了美國資本市場的自信,為美元資產重新注入了吸引全球資金的“磁性”。如果中國最終能引領半導體與AI行業的發展,其意義或直接影響到地緣政治領域的權力更迭。 (星火好望角)