在半導(dǎo)體制造過程中需要用到非常多的半導(dǎo)體材料，這些半導(dǎo)體材料有些是非常普通的化學(xué)品，比如晶圓刻蝕環(huán)節(jié)要用到氫氟酸、氫氧化鈉等，清洗環(huán)節(jié)要用到氫氧化銨、鹽酸等化學(xué)品，異丙醇、三氯乙烯、丙酮等可用作溶劑。此外在制造過程中還要用到氮?dú)狻鍤獾榷喾N氣體，尤其是在沉積、離子注入等環(huán)節(jié)要用到硅烷、磷化氫、六氟化鎢等特種氣體。2018年半導(dǎo)體材料市場(chǎng)中電子氣體、光刻膠及配套化學(xué)、拋光材料的占有率達(dá)到35%，重要性可見一斑。
表面上看中國(guó)作為一個(gè)化學(xué)大國(guó)，提供這些看起來非常簡(jiǎn)單的化學(xué)品輕而易舉，但可用作半導(dǎo)體制造工藝的化學(xué)品往往需要極高的純度，比如半導(dǎo)體制造工藝中對(duì)氮?dú)?、氬氣等通用氣體的要求是純度達(dá)到99.99999%即7個(gè)9，對(duì)六氟化鎢等特種氣體的純度要求是達(dá)到99.99%即4個(gè)9。某種意義上來說沒有先進(jìn)的化工制造工藝，想開發(fā)出這些高純化學(xué)品，簡(jiǎn)直是難于登天。
除了這些化學(xué)品，在半導(dǎo)體制造工藝中需要的另一大非常重要的材料是光刻膠，光刻膠主要由感光樹脂、增感劑和溶劑等主要成分組成，其主要功能是在紫外光、深紫外光或極紫外光等光照或輻射下，光刻膠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)適當(dāng)溶劑處理，溶去可溶性部分，便可得到所需的圖形。在全球半導(dǎo)體材料中，光刻膠及其配套化學(xué)品在半導(dǎo)體材料中的比重2018年為9%，在國(guó)內(nèi)這一比重則達(dá)到13.61%（2017年數(shù)據(jù)），其中光刻膠為5.8%，光刻膠配套化學(xué)品占比為7.81%。光刻膠在半導(dǎo)體材料體系中看起來占的分量不高，但卻是一個(gè)壁壘非常高的行業(yè)，全球能做半導(dǎo)體用光刻膠的企業(yè)更是屈指可數(shù)，而且大多數(shù)企業(yè)集中在日本。比如日本短供韓國(guó)的氟聚酰亞胺占全球市場(chǎng)總產(chǎn)量的90%，而氟聚酰亞胺材料是用于制造電視和智能手機(jī)顯示面板必不可少的材料。2018年全球光刻膠市場(chǎng)中，日本JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)和富士電子材料四家企業(yè)的市場(chǎng)份額合計(jì)占到72%。日本敢對(duì)韓國(guó)關(guān)鍵半導(dǎo)體材料 '掐脖子'的底氣也來源于此。本文開始筆者將對(duì)日本關(guān)鍵領(lǐng)域的材料企業(yè)進(jìn)行盤點(diǎn)，供大家參考。
起底光刻膠龍頭： JSR是一家什么樣的公司？
2018年日本JSR公司在光刻膠市場(chǎng)上占據(jù)28%的份額，排名2-4名的分別為日本東京應(yīng)化、美國(guó)羅門哈斯、日本信越化學(xué)和日本富士電子材料。排名第一的JSR是一家什么樣的公司？
JSR的發(fā)展歷程
JSR公司又稱合成橡膠公司，公司成立于1957年12月，是一家成立超過60年的老牌企業(yè),公司總部所在地在日本東京都港區(qū)東新橋一丁目9番2號(hào)汐留住友大樓。從JSR的發(fā)展歷程來看，公司大致可以分為4個(gè)發(fā)展階段：
資料來源：JSR官網(wǎng)，阿爾法經(jīng)濟(jì)研究
第一階段—乳膠業(yè)務(wù)起家
JSR是靠乳膠業(yè)務(wù)起家的。JSR成立于1957年，在1960年公司便開始生產(chǎn)與銷售丁二烯、SBR乳膠和SB乳膠，1962年在名古屋成立分公司并開始銷售高苯乙烯乳膠，1963年開始銷售涂料乳膠，直到1964年，JSR在工廠開始生產(chǎn)ABS樹脂，正式進(jìn)入合成樹脂領(lǐng)域。1964年至1979年JSR公司的業(yè)務(wù)以乳膠和橡膠為主，橡膠產(chǎn)品主要有ABS橡膠、丁苯橡膠等，乳膠產(chǎn)品有丁二烯乳膠、1968年公司在歐洲建立辦事處，進(jìn)軍海外市場(chǎng)。總之在第一階段JSR依靠乳膠和橡膠業(yè)務(wù)在全國(guó)跑馬圈地。
第二階段—進(jìn)軍半導(dǎo)體材料
JSR最早開始半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)是在1979年，當(dāng)時(shí)公司開始銷售負(fù)性光刻膠，1982年開始銷售正性光刻膠，1990年開始在歐洲與北美銷售光刻膠，1999年公司研發(fā)的LCD光刻膠開始量產(chǎn)，光刻膠的產(chǎn)品線進(jìn)一步豐富。在90年代中后期JSR開始在韓國(guó)首爾、上海和中國(guó)臺(tái)灣等多地設(shè)立辦事處，而這三個(gè)地區(qū)將成為東亞半導(dǎo)體最主要的市場(chǎng)。在積極開拓光刻膠業(yè)務(wù)的同時(shí)，JSR將乳膠和橡膠等業(yè)務(wù)進(jìn)行多次整合，彈性體、塑料、高性能化學(xué)品等高性能材料的競(jìng)爭(zhēng)力也不斷提升，JSR的材料業(yè)務(wù)板塊在第二階段中逐漸成型，并為日后成為材料巨頭打下一定的基礎(chǔ)。
第三階段—成為光刻膠先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)跑者
2000年JSR生產(chǎn)的ArF光刻膠（193nm）用在了IMEC（大學(xué)間微電子中心）的130nm器件上，此時(shí)Intel的制程達(dá)到180nm。國(guó)內(nèi)企業(yè)中目前北京科華的ArF光刻膠還處于客戶認(rèn)證階段，蘇州瑞紅的技術(shù)節(jié)點(diǎn)還在248nm，南大光電雖然計(jì)劃建設(shè)ArF光刻膠生產(chǎn)線，但其年產(chǎn)能僅有25噸，而國(guó)內(nèi)對(duì)光刻膠的需求量2018年預(yù)計(jì)達(dá)到8.44萬噸，由此可見在光刻膠領(lǐng)域中日兩國(guó)的技術(shù)差距有多大：
資料來源：公開資料整理，阿爾法經(jīng)濟(jì)研究
20世紀(jì)前十年半導(dǎo)體行業(yè)制程工藝在摩爾定律的指引下高速發(fā)展，芯片的集成度也越來越高， 2000年Intel的奔騰4芯片集成的晶體管數(shù)量?jī)H有4000多萬個(gè)，而2010年Intel的32nm 酷睿i7-980X達(dá)到10億級(jí)水平。JSR的光刻膠技術(shù)要領(lǐng)先于半導(dǎo)體制程工藝，因?yàn)樵缭?004年JSR公司便開發(fā)出了可用于32nm的浸沒式ArF光刻膠技術(shù)，并且這一技術(shù)一直沿用至今。
第四階段—業(yè)務(wù)多元化構(gòu)筑'護(hù)城河'
美國(guó)次貸危機(jī)的發(fā)生讓全球經(jīng)濟(jì)在當(dāng)時(shí)踩了一腳急剎車，JSR也不例外。但從2010年開始，公司在光刻膠、彈性體、橡膠等領(lǐng)域取得了較快的發(fā)展，比較典型的事件有：2020年在上海設(shè)立子公司；2011年在韓國(guó)的液晶材料研發(fā)設(shè)施投產(chǎn)；2012年中國(guó)臺(tái)灣LCD工廠開始投產(chǎn)；2014年在江蘇常熟成立了合資公司負(fù)責(zé)制造顯示材料；2016年與IMEC聯(lián)合成立一家新公司用于極紫外光EUV光刻膠的制造。
在JSR發(fā)展的第四階段最值得關(guān)注的是公司不僅僅將自身定位于一家材料企業(yè)，而是通過設(shè)立子公司及參股、收購(gòu)等方式，將業(yè)務(wù)延伸至生命健康領(lǐng)域。比如2012年JSR公司成立了名為JSR Life Sciences Corporaton的公司以促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)業(yè)務(wù)的發(fā)展；2013年戰(zhàn)略性投資瑞士生物醫(yī)藥公司ChromaCon；2014年和CMIC成立合資公司用于開發(fā)下一代抗體；2015年收購(gòu)美國(guó)生物制藥公司KBI Biopharma，同年子公司JSR Life Sciences Corporaton開始對(duì)外銷售針對(duì)血清和細(xì)胞培養(yǎng)優(yōu)化的試劑盒等。
經(jīng)過60多年的發(fā)展，目前JSR產(chǎn)品涉及彈性體、電子材料、顯示材料、塑料、生命科學(xué)業(yè)務(wù)、高性能化學(xué)品等，可廣泛用于信息通信、交通、環(huán)境與能源等領(lǐng)域：
資料來源：JSR官網(wǎng)，阿爾法經(jīng)濟(jì)研究
四大業(yè)務(wù)構(gòu)筑JSR的'護(hù)城河'
JSR的業(yè)務(wù)主要有四大塊：彈性體業(yè)務(wù)、塑料業(yè)務(wù)、數(shù)字解決方案和生命科學(xué)業(yè)務(wù)：
資料來源：JSR業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介，阿爾法經(jīng)濟(jì)研究
彈性體業(yè)務(wù)主要有通用合成橡膠和專用合成橡膠兩大類，通用合成橡膠產(chǎn)品主要有ESBR乳液聚合丁苯橡膠、SSBR溶液聚合丁苯橡膠、HSR/BR/IR等烯烴類橡膠。專用合成橡膠主要有NBR丁腈橡膠、IIR丁基橡膠等，這些橡膠主要用于輪胎、軟管等領(lǐng)域。
JSR的塑料業(yè)務(wù)以汽車用塑料制品為主，產(chǎn)品主要用于汽車前保險(xiǎn)杠、汽車內(nèi)飾等。JSR的生命科學(xué)業(yè)務(wù)主要是體外診斷試劑、研發(fā)用試劑、生物工藝材料等為主，主要產(chǎn)品Magnosphere用于分離、純化和測(cè)定磁性顆粒；Immutex用于分離、純化和測(cè)定凝集試驗(yàn)等涉及的乳膠顆粒；Oligotex-dT30用于分離和純化mRNA的乳膠顆粒等。生物工藝材料主要是一種Amsphere A3的蛋白A親和色譜樹脂，可用于高級(jí)抗體純化。
JSR的業(yè)務(wù)最值得關(guān)注的還是數(shù)字解決方案業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)可細(xì)分為半導(dǎo)體業(yè)務(wù)和平板顯示業(yè)務(wù)兩大類，其中半導(dǎo)體業(yè)務(wù)主要由光刻材料、制造材料和先進(jìn)封裝材料三部分構(gòu)成；平板顯示業(yè)務(wù)主要是LCD材質(zhì)：
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