【芯观点】日本收紧供应甚至“断供” ,国产光刻胶或迎来历史性机遇?;

集微网消息(文/小山),近期,由于日本信越化学KrF(248nm)光刻胶产能不足等原因,中国多家晶圆厂均面临KrF光刻胶供应紧张,部分中小晶圆厂的KrF光刻胶甚至出现了“断供”现象。在“一芯难求”的背景下,光刻胶的供应难问题再度引发业界广泛关注。
光刻胶是光刻环节不可或缺的物质基础。在半导体制造过程中,光刻是最核心的加工工艺,直接决定了芯片成品的质量优劣,并最终影响下游应用的性能水平,耗时占据前道生产的 50%左右,成本约占 IC 生产成本的 1/3。在所需使用的设备中,最为人所知的当属造价高昂的EUV光刻机。尤其在中芯国际被美国列入“实体清单”后,EUV光刻机也被推至舆论的风口浪尖。
EUV光刻机是7nm及以下工艺节点必不可少的生产设备。不过随着集成电路特征尺寸持续微缩,EUV光刻机将不再是影响生产工艺的最大因素,业界预测,光刻胶将成为光刻机突破3nm的最大绊脚石。
日本垄断市场难突破
光刻胶又称光致抗蚀剂,有“半导体材料皇冠上的明珠”的美誉,按应用划分包括半导体光刻胶、平板显示光刻胶和PCB光刻胶。半导体光刻胶的主要作用是将掩模版上的设计线路图形转移到硅片等衬底上,为三者中技术壁垒最高。
光刻胶的质量会影响集成电路芯片性能、成品率及可靠性。目前,日本东京应化、JSR、住友化学、信越化学等日企握有全球九成半导体光刻胶市场份额。其中,东京应化在g线/i线和Krf光刻胶领域居龙头地位, JSR在Arf光刻胶领域市占率最高。
不过因日本地震频发,日本企业主导的光刻胶产能充满了不确定因素。近期的供应短缺就是最好的例证。有鉴于此,日本在光刻胶市场上的垄断地位何以维持?
从一些研究报告可以获悉,光刻胶的组成成分较简单,一般包含光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体(活性稀释剂)、溶剂和其他助剂。即便如此,不同的光刻技术要求需要相应的光刻胶与之配套,才能发挥出最大效能。因此光刻胶的品种类极多、专用性强。另外,日本企业在树脂结构方面的积累也为这一行业竖起较高的专利壁垒。
日本在半导体材料领域的领先,主要得益于其早期在半导体领域的全面领先。日本设备和材料行业随芯片产业同步发展,尽管芯片制造地位日渐式微,但材料领域仍占据明显优势。
就光刻胶来说,每一家供应商都有自己的成分配比配方和加工工艺,使得光刻胶在敏感度、感光速度、分辨率以及对比度等性能参数上存在明显差异。日媒认为,光刻胶材料无法拆解,很难分析出制造技术,因而难以被模仿。另外,随着集成电路产业不断发展,对光刻胶的分辨率等技术性能要求也越来越高,导致新的玩家很难入场。
更重要的是,集成电路制造工艺极其复杂,一旦涉及设备、材料的调整,验证过程将十分耗时。业内信息显示,光刻胶的验证周期较长,验证过程需视客户的产能状况、生产机台安排测试时间来看,短则一年,长达3-5年。这一定程度上也导致光刻胶下游厂商的客户粘性较大,不会轻易更换供应商。
然而总会有意外的事发生。
2019年7月4日,日本政府正式启动针对韩国的半导体材料出口管制,受到管制的分别是作为半导体和显示器制造材料的光刻胶、氟化氢和氟聚酰亚胺三个品种。三星电子和SK海力士无疑首当其冲。
自那开始,韩国政府开始着手推进“半导体材料的国产化”政策,但日本同时也多次给光刻胶出口“开绿灯”。在日本限贸的背景下,韩国2020年从日本进口光刻胶的金额达到3.829亿美元,同比增长22.3%,占韩国进口光刻胶总产品比例的86.5%。
尽管韩国晶圆制造企业已开始少量采用当地生产的液态氟化氢,但光刻胶的进口额显示出,韩国对于日本光刻胶的依赖并未降低,国产化之路还有一段路要走。
国产光刻胶迎来机遇?
中国的情势也不容乐观。方正证券的报告指出,大陆企业在全球光刻胶市场的占有率不到13%。半导体光刻胶国产化率则不足5%。目前, PCB光刻胶是国产替代进度最快的,LCD光刻胶替代进度相对较快,半导体光刻胶的国产技术较国外先进技术差距最大。
从材料上看,业内专家指出,国内光刻材料(过程材料)部分产品已经开始小量试产,分辨率接近进口产品,但目前产能不大;光刻材料(结构材料)目前尚无国产替代,亟需开发包括各种PI,绝缘层聚合物材料等。尤其,在高端光刻胶的研发上,中国还面临一个待解难题——缺少EUV光刻机做验证。
根据国际半导体产业协会(SEMI)的数据,去年,晶圆制造材料的销售收入达到349 亿美元,同比增长 6.5%,以光刻胶及配套试剂、湿电子化学品和 CMP抛光材料增长最为强劲。在光刻胶类别中,高端光刻胶贡献了最大份额,收入同比增长22%。半导体制造工艺持续缩放推升对高端光刻技术的需求, EUV 和多重曝光的大量应用刺激了ArF(193nm)和EUV(13.5nm)光刻胶的更高消耗。毫无疑问,高端光刻胶将是行业未来的蓝海,而国产光刻胶还主要集中在中低端。
不过中国银河5月31日发布研报称,光刻胶供应紧张将在一定程度加速国产化步伐。在近年来国内半导体国产化的背景下,越来越多国内企业参与到光刻胶的研发当中,其中部分企业在局部领域已实现从0到1的突破。
其中,彤程新材控股子公司北京科华已实现g线/i线和KrF光刻胶量产,多家晶圆厂正在加速验证导入其KrF光刻胶产品;晶瑞股份也已量产g线/i线光刻胶,南大光电、上海新阳也正在研发光刻胶产品。此外,西陇科学的光刻胶产品处于研发送样阶段,目前正在等待潜在客户的进一步反馈。
近年来,在本土光刻胶企业加码投入研发的基础上,国家也不断推出政策支持产业发展。国家发改委、科技部等四部门联合发布的《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》指出,要加快在光刻胶、高纯靶材、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破。
短期内,光刻胶的国产化难有质的突破,但正如始于去年年末的汽车缺芯事件,让汽车制造商在零部件短缺、国际环境不稳定等因素下,对于国产MCU产品有了更高使用意愿。
因此天风证券认为,国产光刻胶发展充满机遇。一方面,下游LCD产业逐渐向国内转移,各地加码晶圆产能规划,成熟制程扩产显著,都为国产光刻胶企业提供了发展土壤与市场空间。另一方面,光刻胶具备高重要程度及成本不敏感的属性,供应链存在天然高稳定性的特点,因此在加速进口替代的趋势下,一些龙头公司有望取得更大突破。
(校对/思坦)

集微网

【云南曲靖首次发现4.1亿年前长吻三歧鱼

近日,《古生物多样性与古环境》期刊在线发表了由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所盖志琨等合作完成的对云南曲靖早泥盆世布拉格期徐家冲组长吻三歧鱼的最新研究成果。这是今年继橄榄纹曲师鱼之后,科研团队首次在曲靖“古鱼王国”中发现了长吻三歧鱼的踪影。长吻三歧鱼在曲靖“古鱼王国”的首次发现丰富了三歧鱼科的形态特征,为探讨盔甲鱼类在早泥盆世布拉格期的适应辐射提供了关键的材料,同时对于研究三歧鱼科的起源、多样性和迁徙也具有重要意义。论文传送门https://t.cn/A6V04ZEy

长吻三歧鱼在分类上属于无颌类盔甲鱼亚纲三歧鱼科,因其头甲形状如古代兵器三叉戟,前面吻突又极度延长而得名(吻突长度可达头甲中长的2.5倍),因此堪称泥盆纪海洋中游动的“三叉戟”。

该发现具独特的生物地理意义

三歧鱼科在无颌类盔甲鱼中一直是一个神秘而独特的存在,其标志性的三叉戟形头甲和半月形鼻孔,很容易跟其他盔甲鱼类区分,目前仅含有1属3个种,分别是长吻三歧鱼、昭通三歧鱼和越南三歧鱼,堪称三歧鱼三兄弟。因此,三歧鱼科也是目前盔甲鱼类中唯一一个仅含有一个属的科级分类单元。

长吻三歧鱼最初由刘玉海1975年发现于四川江油龙门山雁门坝的泥盆纪地层,是世界上第一个具有完整身体保存的盔甲鱼类。同期刘玉海也报了发现于云南北部昭通地区同时期的昭通三歧鱼。

云南昭通和四川江油在地理位置上离的很近,都属于华南板块北部,因此长期以来一直认为三歧鱼的生活区域可能仅局限于华南板块的北部。直到2002年赵文金等人在滇东南文山发现了长吻三歧鱼和2009年法国古生物学家菲利普.让维埃在越南北部发现了越南三歧鱼,人们才意识到三歧鱼分布范围比原来想象的要广泛,可能是盔甲鱼类中分布最为广泛的一个属种。

但是在三歧鱼的南北地理分布上,存在上千公里的地理间隔,对于游泳能力较弱,营底栖生活的三歧鱼是怎样完成了长距离的迁徙,一直是困扰古生物学界的未解之谜。

此次长吻三歧鱼在云南曲靖“古鱼王国”的首次发现,不仅扩大了三歧鱼在华南板块的分布范围,而且曲靖地区恰好处在江油地区和越南北部地区之间的位置上,填补了三歧鱼南北分布的地理空白,为研究三歧鱼的南北迁徙路线提供了重要资料,因此又具有独特的生物地理意义。

该发现具有重要的形态学、分类学及古地理意义

长吻三歧鱼在曲靖的发现具有很重要的形态学和分类学意义。来自徐家冲的长吻三歧鱼的新材料表明它的感觉管系统属于多鳃鱼型,但是新材料相比以往的描述,多了两对中横管和更多的侧横管。对来自越南北部的越南三歧鱼的重新观察显示,也存在第二根中横管,只是在最初的描述中被误认为是一根中横管在保存过程的位置错位。

因此,两根中横管的存在可以看作三歧鱼科的一个新的共近裔性状。双中横管曾经被认为是原始盔甲鱼类大庸鱼、汉阳鱼和修水鱼的原始特征。

除此之外,三歧鱼与大庸鱼、汉阳鱼和修水鱼还有一些其他的相似的特征,例如,半月形的鼻孔跟修水鱼汉阳鱼的横长裂隙形鼻孔有几分相似,在长吻三歧鱼中有三条侧横管从眶下管中发出,越南三歧鱼中的后眶上管呈漏斗形等。根据现有的盔甲鱼亚纲的系统发育分析,三歧鱼科是始终是嵌套于华南鱼目内,跟鸭吻鱼科和华南鱼科的有着比较近的亲缘关系。因此,三歧鱼科与大庸鱼科、汉阳鱼科、修水鱼科等相似的形态特征,可能并非是从共同祖先继承来的,这说明在盔甲鱼辐射演化过程中存在大量的平行进化或返祖现象。

长吻三歧鱼在曲靖的发现也具有非常重要的古地理意义。三歧鱼分布的五个化石地点都属于华南板块,由扬子古陆和华夏古陆组成。早泥盆世期间,华南板块位于低纬度古赤道地区,并被古特提斯洋与古太平洋从劳亚古大陆和冈瓦纳大陆隔离开来。在扬子古陆和华夏古陆之间存在一个陆表海湾,即华南海。

大约4.2亿年前(洛赫考夫期),中国南部发生海侵,海侵从西南向广西中部和西部延伸。大约4.1亿年前开始(布拉格期),在广西造山运动之后,华南海覆盖了华南板块南缘的大部分地区,这使得华南板块广泛发育了近岸含化石的硅质碎屑岩和石灰岩,比如广西六景的那高岭组、曲靖的徐家冲组、昭通的坡松冲组、文山的坡松冲组、江油的关山坡组、梧州的苍梧组、越南北部Khao Loc组和Si Ka组均为华南海附近的近岸至三角洲相沉积,为这时期的植物、鱼类和腕足类化石的保存提供了有利的沉积环境。

在这一时间,古鱼类组合、早期维管植物组合和无脊椎腕足动物东京石燕组合面貌,表现出高度相似地方性色彩,跟世界其他地方的动物群面貌明显不同,比如尽管在澳大利亚、北美、欧洲和西伯利亚等地有大量早泥盆世鱼类化石发现,但跟我国华南板块的早泥盆世古鱼类面貌明显不同,特别是华南板块的无颌类盔甲鱼类和盾皮鱼类云南鱼类化石,呈现出很浓厚的土著性色彩。

1981年,澳大利亚著名古鱼类学者加文· 杨首次将早泥盆世华南板块的古鱼类作为一个独立的动物区系,并命名为“盔甲鱼—云南鱼”动物区系。综合证据显示,今天的云贵高原和广西地区在4.1亿年前的早泥盆世是一片近于封闭的陆表海湾,即华南海,有一个间歇性向南的开口,形成了类似现代红海的那种封闭的环境。由于封闭海效应,形成了一个独立的生物演化区域,被称为生物多样性热点,生物在这个封闭的环境中独立演化,表现出很高的多样性和很强的土著性。

该发现具有非常重要的生物地层意义

长吻三歧鱼在曲靖的发现也具有非常重要的生物地层意义。三歧鱼是盔甲鱼类中唯一一个同时出现在云南曲靖徐家冲组、云南文山、昭通的坡松冲组、四川江油关山坡组、越南Si Ka组和广西南宁那高岭组的盔甲鱼类,从而为它们之间的对比,提供了最直接的古鱼类学证据。

特别是越南Si Ka组的越南三歧鱼,因其与廖角山多鳃鱼共生在一起,法国古生物学家菲利普.让维埃一直认为其出现的时代比中国的三歧鱼出现的时代要稍早一些,属于早泥盆世洛赫考夫期(约4.2亿年前)。

但是,近年来的古生物化石证据显示,廖角山多鳃鱼的延续时代较长,可能从早泥盆世洛赫考夫期(约4.2亿年前)一直延续的早泥盆世布拉格期(约4.1亿年前)。三歧鱼是徐家冲组合的重要成员,通过对我国华南和越南北部早泥盆世的8个含鱼地层的综合对比表明,这些非海相三歧鱼所在的地层可以与广西六景段莲花山组和那高岭组之间的过渡层进行对比,而那高岭底部含有时代明确的布拉格期牙形类标准化石。

因此,越南北部的 Si Ka组中上部和广西的莲花山组上部的年代应该是布拉格期,而不是洛赫考夫期。华南板块布拉格期的古鱼类化石组合详细记录了盔甲鱼类尤其是华南鱼目在早泥盆世的快速辐射演化。

该研究得到了国家自然科学基金,中国科学院前沿科学重点研究计划,中国科学院院战略性先导科技专项(B类)等项目的资助。(来源:中国科学报 崔雪芹)

#图像小说[超话]# 说说这本新出的《吉尔伽美什》吧,简单聊聊。

1,这部作品来自《万物》的创作者德国人延斯·哈德,《万物》这部作品据我所知在国内是“爆款”,因为独特的画风和恢弘的气场,被很多读者所推崇,因此自出版后多次再版。《吉尔伽美什》是延斯哈德在《万物》系列第二部(《万物·文明》)上半部分结束之后创作的,风格上和《万物》类似,喜欢《万物》的朋友不可错过。但与《万物》“沉默”地描绘世界起源、发展不同,《吉尔伽美什》讲述的是更为具体的故事,因而叙事性更强。

2,但叙事性强并不代表作品通俗易懂,事实上,《吉尔伽美什》在阅读门槛上还是比较高的,需要读者对两河流域的文化、历史、传说有一些了解。这部作品是根据美索不达米亚地区苏美尔人的古老传说改编的,最早是苏美人口口相传,后来被以楔形文字镌刻在十二块泥板之上,号称是目前已知世界最古老的英雄史诗。但记载传说的泥板并不完整,缺少了将近1/3的内容,因此严格来讲,故事并不完整。再加上文化、历史上的隔阂,会导致国内读者在阅读时会产生一定的理解困难,比如由于原著缺失所造成的内容跳跃,再比如由于文化隔阂所产生的的意义不明等等。

3,故事的主角吉尔伽美什——“Fate”玩家应该对这个名字并不陌生——是乌鲁克国的国王,传说他有半神半人的血统。起初他残暴无度,用严酷的手段统治着他的国家,他治下的人民于是向上天祈求,神明便创造了可以与他匹敌的强者恩奇都——“Fate”玩家应该对这个名字也不陌生——两人相遇之后(干了一架)成为了挚友,并结伴冒险,而吉尔伽美什也在这一过程中发生了变化,后来两人因杀死了神牛而激怒了众神,恩奇都随即死亡,而吉尔伽美什也大受打击,他感到了生命的无常,于是踏上旅程寻找永生之道.......这些故事情节基本都在《吉尔伽美什》中得到了重现。

4,吉尔伽美什史诗本身的影响就是巨大的,它被认为是一切“英雄史诗”的源头,比如书中有一段关于大洪水和方舟的记载,就被认为是“诺亚方舟”故事原型(不过,类似的故事在中国传说中也有记载,所以更有可能是对同一历史事件的不同记述)。吉尔伽美什传说对后世的文学创作同样影响深远,延斯·哈德将其称为是“所有短篇小说的母亲、世界上最古来的文学故事”,因此故事本身就有比较高的文学价值。而在延斯·哈德的创作中,几乎是原句引用了原著原文(译著),并且选择了比较有“古早”韵味的早期译本,好的一方面是保持了故事的史诗感,不太好的一方面就是与现代用语有些区别,在诵读时不太流畅(中文译本也保持了这种古早感)。

5,《吉尔伽美什》在阅读时最大的障碍在于辨别说话的“主体”,作品的文本基本是以“对白”的形式出现,但并不会明确说明说话的主体,这一点需要读者去自行判断,而有时对白主体和画面人物并不匹配,这就会造成一定程度上的理解混乱。第二个障碍在于场景转换,真实场景、对白场景、梦境幻境相互交叉,再加上时不时的“内容残缺”,都加大了读者的理解难度。我的建议是,在阅读之前,需要大致了解一下吉尔伽美什传说的梗概,这更有助于对本书的理解。

6,《吉尔伽美什》最大的亮点依然是是延斯·哈德的艺术风格,为了保证作品的史诗感,延斯·哈德参考了大量古代表现同类型故事的浮雕作品,并将其作为本书的造型基础,因此使得这部作品拥有了非常独特的“古早”特点,很适合恢弘史诗的气质。这一点延斯·哈德在后面的后记中有详细的介绍,感兴趣的朋友可以去看看。

7,我估计会有不少人在看完之后开始嗑吉尔伽美什和恩奇都的CP——“Fate”玩家应该对此完全不陌生——听听里面的这些虎狼之词——(吉尔伽美什)“我的朋友恩奇都,我爱他胜过一切,人类的宿命落在他身上。啊,我怎么能保持沉默,怎么能一声不吭,我的朋友,我爱的人,已经化作尘土。”而如果你把书籍的封面封底摊平,你还会看到恩奇都和吉尔伽美什各自的半张脸组成了一副完整的面容。啧啧。

8,最后,貌似本书无和谐。可能是延斯·哈德的艺术风格比较“艺术化”,所有带有性特征的场景都得以完整保留,这或许算是一个“奇迹”?(应该是如此,目之所及的范围内都保留了应该,但没有仔细对照原版,此处存疑)

购买建议是“非必买但可入”,看诸位对异域文化、历史传说类作品的喜爱程度。

就这些。


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