尽管高端光刻胶技术壁垒较高，但目前国内已有众多厂商积极布局，包括彤程新材（北京科华）、晶瑞电材、南大光电、上海新阳、广信材料、华懋科技等厂商。

彤程新材日前在互动平台表示，2021 年上半年，公司旗下北京科华抓住国内相关半导体光刻胶供应短缺机会，在 G-I 线和 KrF 光刻胶的开发上持续发力，是唯一被 SEMI 列入全球光刻胶八强的中国光刻胶公司。

上半年，彤程新材与中芯国际、华虹半导体、华力微电子、长江存储等国内主流集成电路企业合作，研发立项 49 项，其中 70% 以上项目针对 8 寸及 12 寸客户需求定制开发。多款新产品出货放量。国内所有的 6 寸客户全部处于合作或在开发中，G/I 线光刻胶在 6 寸市场占有率在 60% 以上；8 寸用户增至 15 家，12 寸客户增至 8 家，持续多年稳定量产供货给下游客户。

产品放量也带动其业绩快速增长。上半年，北京科华半导体光刻胶业务实现营业收入 5647.83 万元，同比增长 46.74%，半导体用 G/I 线光刻胶产品较上年同期增长 40.36%，KrF 光刻胶产品较上年同期增长 94.51%。上半年新增包括 KrF 光刻胶、高档 I 线光刻胶、化学放大型 I 线光刻胶在内的 10 支产品获得长江存储、中芯北方、广州粤芯、厦门士兰集科等用户订单。

而晶瑞电材作为我国历史最悠久、供应量最大的光刻胶生产企业之一，产品序列齐全，产业化规模、盈利能力均处于行业领先水平，其中 g/i 线光刻胶已向中芯国际、合肥长鑫等知名大尺寸半导体厂商供货，KrF（248nm 深紫外）光刻胶完成中试，目前已进入客户测试阶段，测试通过后即可进入量产阶段。ArF 高端光刻胶研发工作已正式启动，旨在研发满足 90-28nm 芯片制程的 ArF（193nm）光刻胶，满足当前集成电路产业关键材料市场需求。

南大光电表示，公司已建成年产 25 吨的 ArF 光刻胶产线，目前签订了小批量订单，尚未开始规模量产。而上海新阳也称，公司自主研发的 KrF 光刻胶产品已通过客户认证，并成功取得订单。另外，广信材料、飞凯材料的光刻胶产品正处于送样阶段。

而在光刻胶原材料方面，国内厂商也加速布局。例如，华懋科技通过投资徐州博康切入光刻胶单体领域。徐州博康主要单体产品覆盖 ArF 湿法单体 5 款、ArF 干法单体 5 款、KrF 单体 6 款。今年上半年，其供应某客户的 KrF 光刻胶单体、ArF 光刻胶单体产品达到 1285 万元。在光刻胶产品上，徐州博康向某射频芯片制造商经销商供应 4 款 KrF 光刻胶。在和某特殊存储芯片制造商的合作中，徐州博康已经小批量供应 ArF 光刻胶。

在单体领域，万润股份（ArF/KrF 胶单体）、瑞联新材、微芯新材（KrF 胶单体）也已有实现投产，但体量均不大。在树脂领域，圣泉集团虽是一家做酚醛树脂的公司，但其主要应用领域还是在非电子材料领域。

在光引发剂领域，强力新材具有一定市场竞争力，其主营光刻胶光引发剂业务，仅光刻胶用光引发剂产能近 1600 吨/年。在溶剂领域，外企垄断现象相对而言没有那么严峻，在国内江苏华伦、江苏天音化学、百川股份以及怡达股份均有规模化生产电子级丙二醇甲醚醋酸酯。

整体上来看，在国家政策与“02 专项”等扶持项目的支持下，我国半导体光刻胶逐渐实现技术突破，g/i 线光刻胶已经逐步形成产能，KrF 光刻胶正处于批量供货阶段，ArF 光刻胶正处于验证导入阶段，EUV 光刻胶尚处于初级研发阶段。随着国内企业在高端光刻胶产品上持续取得了重大突破，将会加快国产替代的进程.

揭秘光刻胶产业！中国增速冠绝全球，十年打造国产替代黄金机遇 | 智东西内参

光刻胶的性能决定了集成电路的集成度，进而决定了芯片的运行速度、功耗等关键参数，是集成电路制造工艺中最关键的材料。 根据 SEMI 对于半导体光刻胶市场的统计，2015 年全球市场规模约为 13 亿美元，至 2020年已经达到了 21 亿美元，同比增长超过 20%；在此之中中国半导体光刻胶市场从 2015 年的 1.3 亿美元增长至 2020 年的 3.5 亿美元，同比增长约为40%。中国晶圆代工厂近年来飞速发展直接造就了全球，特别是中国光刻胶市场的高速发展。

本期的智能内参，我们推荐国盛证券的报告《光刻胶 – 光刻环节核心，厚积薄发，国产替代》，揭秘光刻胶的市场现状和国产替代进程。

来源 国盛证券

原标题：

《光刻胶 – 光刻环节核心，厚积薄发，国产替代》

作者： 郑震湘 等

一、 光刻胶：芯片核心材料

光刻胶由树脂，感光剂，溶剂，光引发剂等组成的混合液态感光材料。原理是利用光化学反应，经光刻工艺将所需要的微细图形转移到加工衬底上，来达到在晶圆上刻蚀出需的图形的目的。

从光刻胶的发展历程看，从 20 世纪 50 年代至今，光刻技术经历了紫外全谱（300-340nm），G 线（436nm），I 线（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet，DUV，248nm 和 193nm），以及目前最引人注目的极紫外（EUV，13.5nm）光刻，电子束光刻等六个阶段，随着光刻技术发展，各曝光波长的光刻胶组分（成膜树脂、感光剂和添加剂等）也随之变化。

▲光刻技术及光刻材料的发展

根据反应机理和显影原理，可以将光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶形成的图形与掩膜版（光罩）相同，负性光刻胶显影时形成的图形与掩膜版相反。根据感光树脂的化学结构，光刻胶可分为光聚合型，光分解型和光交联型。根据应用领域，光刻胶可以分为 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶。

▲光刻胶分类

▲正性及负性光刻胶的反应原理

从光刻胶全球市场来看，根据 Cision 的统计，2019 年约有 91 亿美元的市场规模，且至2022 年预计将达到 105 亿美元，实现复合增长 5%。而其中半导体、LCD、PCB 这三类主要的应用场景分别占据了市场空间的 24.10%、26.6%、及 24.5%，分别对应 2019年的市场规模 22 亿美元、24 亿美元、及 22 亿美元。

▲2019-2022 全球光刻胶产业市场规模（亿美元）

▲全球光刻胶应用份额占比

Cision 同时也统计了中国光刻胶市场的规模，在 2019 年约为 88 亿元人民币，至 2022年预计将达到 117 亿元人民币，实现复合增长 15%。如若我们根据全球光刻胶的应用场景分布来看，在中国大陆所需要的半导体、LCD、及 PCB 的市场需求分别将达到 21、23、22 亿元人民币。

▲2019-2022 中国光刻胶产业市场规模（亿元）

同时参考 SEMI 对于全球光刻胶市场的统计来看：2015 年约有 13 亿美元的市场规模，至 2020 年全球光刻胶（不包含 EUV 光刻胶）的市场规模已经达到约 21 亿美元，从 2019 年至 2020 年增速超过 20%。

▲全球半导体光刻胶市场规模（不含 EUV 光刻胶，亿美元）

再看到中国半导体光刻胶市场，在 2015 年光刻胶市场约为 1.3 亿美元，而至 2020 年中国半导体光刻胶市场整体已经增长至约 3.5 亿美元，且 2019 年至 2020 年中国市场的增速约为 40%， 远超全球光刻胶市场的增速。

▲中国半导体光刻胶市场规模（不含 EUV 光刻胶，亿美元）

二、 制程提升+晶圆扩产，光刻胶价量齐升

从半导体材料来看，至 2020 年全球市场规模在 539.0 亿美元，较 2019 年同比增长 2.2%。从长期维度来看半导体材料的市场一直随着全球半导体产业销售而同步波动。虽然半导体芯片存在较大的价格波动，但是作为上游原材料的价格相对较为稳定，因此我们也可以看到半导体材料整体并无巨幅波动，且保持稳定增长的趋势。

此外看到当前半导体市场由于 5G 时代到来，进而推动下游电子设备硅含量的大增，带来的半导体需求的快速增长，直接推动了各个晶圆厂商的扩产规划。而芯片的制造更是离不开最上游的材料环节，因此我们有望看到全球以及中国半导体材料市场规模的飞速增长。

▲全球半导体材料市场销售额

在全球半导体材料的需求格局之中，中国大陆从 2011 年的 10%的需求占比，至 2019年已经达到占据全球需求总量的 16.7%，仅次于中国台湾（21.7%）及韩国（16.9%），位列全球第二。随着整个半导体产业的持续增长，以及中国大陆不断新建的代工产能，我们有望看到中国大陆半导体材料市场规模增速将会持续超越全球，荣登第一。

▲全球各区域半导体材料需求占比

▲2021 年 SEMI 预期半导体材料市场按地域分布

在 2019 年期间，整个半导体材料 521 亿美元的市场规模之中，半导体晶圆制造材料占据了约 63%，达到了 328 亿元。晶圆制造材料的持续增长也是源自于当前制造工艺不断升级带来的对于材料的更大的消耗所致。

▲封装及晶圆制造材料市场规模及增速（单位：亿美元）

半导体晶圆制造过程繁琐且复杂，对于的材料大类的设计也超过了 9 种。其中光刻胶占比约为 5.3%，光刻胶辅助材料 6.9%，合计占整体晶圆制造环节材料成本的 12.2%。

▲半导体原材料分布情况

根据智研产业研究院，和 Cision 的统计，中国及全球 IC 用光刻胶的市场规模分别约为25 亿人民币、25 亿美金，整体体量并不大。但是随着中国及全球的晶圆产能持续扩张，以及集成电路制程的不断提升，因此中国 IC 光刻胶市场有望向着 100 亿人民币规模发展，而全球 IC 光刻胶的市场规模有望向着超过 50 亿美金的市场规模发展。

此外不仅市场规模在不断的提升，看到全球 12 寸晶圆的产能的增长情况，根据 SEMI 在2020 年 10 月的《300mm Fab Outlook to 2024》报告所述，在 2019 年全球 12 寸晶圆的产能超过 540 万片/月，至 2024 年之时，全球 12 寸晶圆产能将会超过 720 万片/月。

全球半导体制造商在 2020 年至 2024 年将持续提高 8 寸晶圆厂产能，预计增加95 万片/月，复合增速将达到 17%，至 2024 年将会达到 660 万片/月的最高历史记录。而这其中，中国占据大多数产能，在 2021 年已经达到了 18%，在未来的产能不断扩张的情况下，有望占比持续提高。

▲全球各地区 200mm 晶圆厂数量（座）

▲全球各地区 200mm 晶圆厂产能（千片/月）

▲全球 200mm 晶圆厂综合产能增长情况

从全球角度我们看到了晶圆产能无论是 8 寸或者 12 寸均处于高速增长的趋势之中，再聚焦至中国大陆的晶圆产能增长情况来看，更是呈现了较全球产能增长更高的增速，这也将给国产半导体材料带来更大替代契机以及可渗透空间。

中国晶圆代工厂商在未来的扩产规划将会十分巨大，8 寸的产能将在未来实现从当前 74 万片/月增长至 135 万片/月，12 寸产能将从当前 38.9 万片/月增长至 145.4 万片/月，分别将实现 82%及 274%的增长，将会直接带动半导体的材料需求之外，从产能的扩张的结构来看，12 寸晶圆的增速将会远超过 8 寸晶圆，并且未来中国的产能制程结构将会逐步升级，带动更大的半导体材料用量的弹性增长。

从 Logic 芯片的角度来看，看到台积电从 20Q1 开始至 21Q1 的各制程占收入之比，可以看到在 28nm 及其以上的制程收入占比从 45%降低至 37%，其中 5nm 制程从 0%提升至 14%（20Q4 达到 20%）

由此可见整体芯片制程不断的向更先进制程的方向发展，而其中将会带动各类集成电路晶圆制造材料的使用量不断地提升。

▲台积电从 20Q1 至 21Q1 各制程节点占收入比重

根据 IC 光刻胶所能使用到的制程节点来看，可以看到随着制程的逐步增长，所用的IC 级光刻胶品种将会逐步发生变化，并且随之带来的 IC 光刻胶的价值量也将会发生巨大的变化（单位价值量：ArF>KrF>I>G）。

▲IC 光刻胶分类

▲全球四大类光刻胶占比情况（不含其它类光刻胶）

▲中国四大类光刻胶占比情况（不含其它类光刻胶）

对于国产替代环境的过去与现在的对比，可以看到中国内资厂商将迎来一个国产替代的机会窗口。除此之外，在未来随着产品在新晶圆产线上的稳定使用，有望将加速在老产线上的替代，实现对于国产晶圆产线的全面替代。

▲国产半导体材料厂商应对国产替代环境变化对比

三、 国产替代空间巨大

光刻胶主要分为三大类，分别为：1）集成电路半导体；2）面板；3）PCB。从全球的格局上来看此三类光刻胶分别占据了全球光刻胶市场均约 25%，但是反观中国光刻胶产业链，中国半导体光刻胶的占比仅有 2%，LCD 仅为 3%，而最为简单 PCB 光刻胶占比高达 94%。

▲中国光刻胶厂商生产结构情况

从上图可得中国光刻胶自产光刻胶整体平均仍然处于较为低端的位置，而其中半导体及面板光刻胶虽然有一定的占比，但是也同样处于低于行业技术水平的位置，而纵观全球无论是 PCB、面板、及半导体的光刻胶供应格局，均还是以海外及中国台湾供应商为主其中日本占据了绝对龙头。

在光刻胶领域相对较为容易的 PCB 光刻胶，中国均有厂商在各个领域实现了突破，但是根据前瞻产业研究院的整理，全球的主要 PCB 供应商还是以日本为主导；

▲全球 PCB 光刻胶主要生产企业

整体来看，全球光刻胶行业主要被 JSR、东京应化、罗门哈斯、信越化学、及富士合理占据，前五大家占据了全球光刻胶领域的 86%；如若聚焦到全球半导体用光刻胶领域，前六大家（主要以日本为主）实现了对于市场的 87%的占据。

▲全球光刻胶市占率情况

对于光刻胶中的 KrF、ArF、i 线、g 线，其市占率情况如下，仍然是全球几大龙头形成了寡头垄断之势，而中国供应商尚未登榜。

▲2019 年 krf 光刻胶市场占比

▲2019 年 arf 光刻胶市场占比

▲2019 年 g/i 线光刻胶市场占比

而半导体国产光刻胶的发展速度远远慢于其他产业，原因在于：

1. 光刻胶的验证周期长。光刻胶批量测试的过程需要占用晶圆厂机台的产线时间，在产能紧张的时期测试时间将会被延长。测试的过程需要与光刻机、掩膜版及半导体制程中的许多工艺步骤配合，付出成本极高。通常面板光刻胶验证周期为 1-2 年，半导体光刻胶为 2-3 年。但验证过之后便会形成长期供应关系，甚至在未来会推动企业之间的联合研发。

2. 原材料成膜树脂具有专利壁垒。树脂的合成难度高，通常光刻胶厂商在合成一种树脂后会申请相应的专利，目前树脂结构上的专利主要被日本公司占据。

3. 光刻胶产品品类多，配方需要满足差异化需求。根据产品需求来调配适合的树脂来满足差异化需求对于光刻胶企业是一大难点，也是光刻胶制造商最核心的技术。

4. 材料替代的挑战。所有性能必须与晶圆产线上的 Baseline 一致，不能比其差，但在某些领域也不能比 Baseline 好。

▲IC 集成度与光刻技术发展历程

在外资供应商统治了全球光刻胶行业的基础下，中国内资厂商耗费十多年的时间，在当前已经实现了各大类（除 EUV）光刻胶的突破，实现了厚积薄发的现状，而其中的代表公司分别有：彤程新材、上海新阳、徐州博康、晶瑞股份等等。

▲中国内资光刻胶公司当前产品突破及未来规划情况梳理

随着中国半导体光刻胶逐步突破技术壁垒，实现部分产品种类上对于海外领先者们的替代；此外，随着中国晶圆厂不断扩产新线，我们有望看到中国光刻胶企业产品加速导入新产线，从过去的 Baseline 规则的追逐者向着 Baseline 制定者的身份转变，在巨大的国产替代空间内实现成长的巨大动力。

智东西认为，光刻胶行业作为半导体、平板显示器和PCB制造环节中的关键材料，经过多年的发展，中国光刻胶技术已有突破性进展。在国家出台相关利好政策的背景下，中国光刻胶制造商在光刻胶研发技术上积极性革新，当前中国光刻胶的研发技术水平逐渐提高，在制造工艺技术和配方工艺领域积累了丰富经验，中国光刻胶行业正加速发展。未来，随着中国光刻胶企业对光刻胶的研发投入持续上升，光刻胶企业的技术水平将不断提高，中国有望打破国外企业在光刻胶市场的垄断格局，国产光刻胶有望迎来发展新机遇。

 

中国光刻胶行业重点企业

1、北京科华

北京科华微电子材料有限公司是一家中美合资企业，成立于2004年，是一家产品覆盖KrF（248nm）、I-line、G-line、紫外宽谱的光刻胶及配套试剂的供应商与服务商，也是集先进光刻胶产品研、产、销为一体的拥有自主知识产权的高新技术企业。科华微电子拥有中高档光刻胶生产基地，分别有百吨级环化橡胶系紫外负性光刻胶和千吨级负性光刻胶配套试剂生产线、G/I线正胶生产线（500吨/年）和正胶配套试剂生产线（1000吨/年）、百吨级248nm光刻胶生产线。

2、上海新阳

上海新阳半导体材料股份有限公司于2004年5月12日在上海市工商行政管理局登记成立。公司经营范围包括制造加工与电子科技、信息科技、半导体材料等。专注于半导体行业所需功能性化学材料产品及应用技术的研发创新、生产制造和销售服务，致力于为用户提供化学材料、配套设备、应用工艺和现场服务一体化的整体解决方案，跻身为世界半导体材料供应商与应用技术服务商。

3、南大光电

江苏南大光电材料股份有限公司是一家专业从事高纯电子材料研发、生产和销售的高新技术企业。凭借30多年来的技术积累优势，公司先后攻克了国家863计划MO源全系列产品产业化、国家“02—专项”高纯电子气体（砷烷、磷烷）研发与产业化、ALD/CVD前驱体产业化等多个困扰我国数十年的项目，填补了多项国内空白。2017年，南大光电承担了集成电路芯片制造用关键核心材料之一的193nm光刻胶材料的研发与产业化项目。。

4、晶瑞股份

晶瑞电子材料股份有限公司是一家集研发、生产和销售于一体的科技型新材料公司，为国内外新兴科技领域提供关键材料和技术服务。主要产品包括超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料、锂电池材料等，广泛应用于半导体、面板显示、LED等泛半导体领域及锂电池、太阳能光伏等新能源行业。

5、容大感光

深圳市容大感光科技股份有限公司（以下简称“容大公司”）成立于1996年，是一家专业生产高端感光化学材料的国家级高新技术企业。容大公司长期致力于PCB油墨及其他感光化学品的研制、开发，并分别在深圳、惠州设立产品研发中心，始终不断地满足PCB、半导体及触摸屏显示行业发展带来的对产品品质不断提高的技术需求。容大公司已成为国内PCB油墨研发、制造的领航者。