光刻胶在芯片制造中是不可或缺的材料。它是一种光敏材料，用于将微小而精密的电路图案从光掩模转移到芯片基板上。光刻胶的涂覆、曝光、显影等步骤则是现代芯片制造过程中的关键环节。没有光刻胶，就无法制造芯片。
在日本光刻胶供应商中，较为领先的头部企业就包括JSR、住友化学、东京应化工业、信越化学、富士电子等企业，为全球芯片厂家提供高质量的光刻胶材料。特别是在高端的ArF（193纳米光源）和EUV（极紫外光刻机）光刻胶领域，市场占有率超过90%。这样的身份，巩固了其在全球芯片材料供应链中的核心位置。
聚酰亚胺在芯片中的作用则主要是，作为电子封装材料、抗辐射防粒子屏蔽材料、钝化层和缓冲内涂层，以及在多层布线技术中应用，通过提高芯片的机械性能和化学稳定性，防止化学腐蚀，减少电路故障，保证芯片的稳定性和可靠性。在聚酰亚胺领域，日本同样占据了全球90%的市场份额，彰显了在该材料领域的绝对领先地位。
高纯度氟化氢，作为一种芯片制造所使用的重要气体，包括清洗晶圆表面：清除多余化学物质，确保晶圆的纯净度和质量；还能够完成离子刻蚀和刻蚀细槽等关键步骤，这对于提高芯片的性能至关重要。此外，高纯度氟化氢还可以用于切割芯片衬底。在制造芯片的600多道工序中，需要应用高纯度氟化氢的次数达到十次以上。日本在高纯度氟化氢领域也占据了全球70%的市场份额。
“据不完全统计，在芯片生产所使用的最主要的19种材料中，日本企业在其中14种材料的全球市场份额均超过50%。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬在接受《中国汽车报》记者采访时表示，在一定程度上，日本在芯片材料产业链中的地位不亚于先进光刻机。
做强产业链难以替代
面对日本在芯片材料产业链上如此“强势”的事实，人们不禁要问，日本是如何做强芯片材料产业的呢？
其间，日本通过政府扶持和引导、人才引进和培养的路径来促进芯片材料研发，以及通过产业垂直整合和本地配套、本土供应的策略，使芯片材料产业逐渐做大做强。至关重要的是，在这一过程中，日本政府主管部门发挥了重要作用。其中，在1976年启动的“下世代电子计算机用超大规模集成电路”(VLSI)研究开发计划，由日本通产省牵头，集聚了五大龙头企业，政府为芯片企业提供了高达16亿美元的资金支持，帮助日本企业打造芯片产业集群。
“高度重视创新人才培养、创新生态建设是其中的重要支点。”华东汽车新材料技术研究院研究员林澍文向《中国汽车报》记者谈到，人才是第一资源，产业生态环境是重要支撑，这在日本芯片材料产业从小到大、从弱到强的发展过程中体现的尤其明显。正是集聚了人才优势，日本芯片材料产业才能在数十年间迅速崛起，在全球市场中拥有了较强的、难以替代的话语权。
如何保持领先优势
值得注意的是，日本不仅在芯片制造材料中有较为突出的优势，在新型材料芯片的开发中同样走在行业前列。
去年，日本研究机构就已经宣布成功开发了第一个金刚石功率芯片器件。比起目前已有的硅、碳化硅、氮化镓等材料的芯片，金刚石芯片在散热、耐高电压、耐放射线方面有更好的性能表现。
“芯片材料可以说是材料行业‘王冠上的明珠’，新材料开发技术难度之高超乎想象，而且芯片材料制造的难点在于其对高纯度的要求。”魏冬介绍，如目前智能汽车上所需的先进制程芯片制造中，需要使用到的各种固体、液体、气体材料达上百种。其中很多材料都有高纯度的要求，即要求纯度达到99.999%以上，制造芯片的电子级单晶硅的纯度更是要求纯度在11N（即小数点后11个9）以上。如腐蚀性很强的氢氟酸，目前全球市场的高纯度氢氟酸主要由日本的森田化学和StellaChemifa公司提供，其产品的纯度可以达到12N。