光刻胶是精细化工行业技术壁垒最高的材料

光刻胶是精细化工行业技术壁垒最高的材料，被誉为电子化工行业的“皇冠上的明珠”。

光刻胶在芯片制造材料成本中所占比例高达12%。它是继大型硅片和电子气体之后的第三大IC制造材料，也是半导体行业的关键材料。由于技术节点的不断进步和存储层数的增加，下游产业促进了光刻胶，特别是半导体晶圆厂的生产能力扩大，光刻胶市场的增长速度加快。TECHCET预计2022年至2026年，半导体光刻胶市场年复合增长率预计为5.9%，其中EUV和KRF光刻胶是增长最快的产品。01光刻工艺概述

在大规模集成电路的制造过程中，光刻和蚀刻技术是精细线图形加工中最重要的工艺，决定了芯片的最小特性尺寸。光刻工艺是集成电路制造中最关键的工艺，也是其他步骤正常进行的前提。光刻工艺占晶圆制造成本的35%，时间占整个制造过程的40%~60%。光刻工艺是一种多步图形转移工艺。大多数工艺包括十多个步骤。除涂胶、曝光、显影三个关键步骤外，光刻工艺还包括清洗硅片、预烘和底胶、对准、曝光后烘烤、坚膜、蚀刻、离子注入、去除光刻胶等步骤。在光刻工艺中，掩膜版本上的图形投影在光刻胶上，刺激光化学反应，然后在烘烤和显示后形成光刻胶图形，光刻胶图形作为阻挡层，用于实现有选择性的蚀刻或离子注入。02光刻胶行业概况

光刻胶，又称光耐蚀剂，是一种光敏材料，在光的照射下发生溶解度的变化，可以通过曝光、显影、蚀刻等一系列步骤将覆盖板上的图形转移到基板上。根据化学反应机制，光刻胶可分为正负两类。涂层曝光显影后，曝光部分溶解，未曝光部分留下，为正光刻胶，否则为负光刻胶。可分为PCB光刻胶、LCD光刻胶、半导体光刻胶三类。数据来源：目前，中低端PCB光刻胶已被国内取代。PCB光刻胶主要用于PCB制造过程中的图案化工艺，主要分为干膜光刻胶、湿膜光刻胶、阻焊油墨，用于微图加工。PCB光刻胶布局及市场格局：

资料来源:中国化工信息周刊、控势资本、华金证券

LCD和半导体光刻胶受益于显示面板、半导体行业向东移动和国内企业技术突破，形成了一定的国内替代基础，未来发展空间广阔。半导体光刻胶具有较高的价值和良好的增长性。由于其独特的特点，它是光刻胶下游最具价值和潜力的细分领域之一。半导体光刻胶用于制备半导体器件，经历了从紫外光源到深紫外光源，再到极紫外光源的过程。根据曝光源的波长，半导体光刻胶分为g线光刻胶(436nm)、i光刻胶(365nm)、KrF光刻胶(248nm)、ArF光刻胶(193nm)和EUV光刻胶(13.5)nm）。半导体光刻胶的曝光波长越短，加工分辨率越高，图案越小，图案越精细。随着集成电路制造技术的不断进步和设备特性尺寸的缩小，最先进的光刻胶曝光波长已达到极紫外线波长范围，如EUV光刻胶（13.5）nm）。全球半导体光刻胶需求结构相对集中，其中ARF和KRF光刻胶需求分别占38%和34%。其次是G/I线和ArFi光刻胶，分别占16%和10%。EUV的比例最小，只有1%。

03光刻胶产业链

光刻胶产业链上游为原树脂、单体、光敏剂、溶剂等光刻胶原料；下游为印刷电路板、液晶显示屏、IC芯片，广泛应用于消费电子、家用电器、汽车电子等行业。光刻胶整个行业的进步是围绕下游需求展开的。一方面，下游制造商的制造技术进步迫使光刻胶与原材料的技术迭代，另一方面，下游制造商的国内替代和扩张规划同时带来了光刻胶制造商的替代和增量市场机会。

由于光刻胶本身是一门配方经验学科，对光刻胶环节的精度和良率影响较大，光刻胶产业链的三个环节存在较高的壁垒。上游产品的质量对最终产品的性能有很大的影响。经常采用认证采购模式，上游供应商和下游买家通常形成相对稳定的合作模式。生产光刻胶的原料包括光引发剂(光增感剂、光致产酸剂有助于其更好地发挥作用)、由于资金与技术的差距，如感光剂、树脂等，树脂、溶剂等添加剂被国外企业垄断，光刻胶自给能力不足。树脂是树脂光刻胶上游材料的核心成分，成本所占比例最高。随着光刻技术的发展，光刻胶不断更新，从早期聚乙烯醇肉桂酸酯、环化橡胶-氮化合物紫外线负光刻胶到G 线(436nm)和I 线(365nm)酚醛树脂-重氮萘醌紫外线正性光刻胶，再到KrF(248nm)和ArF(193nm)化学增幅光刻胶，再到真空紫外线(157nm)，极紫外(13. 5nm)、光刻胶用于下一代光刻技术，如电子束。

全球光刻胶树脂主要由居民化学、陶氏等海外大厂垄断。根据立鼎工业研究所的数据，90%以上的中国光刻胶树脂依赖进口。

单体是合成树脂的核心原料。不同类型的光刻胶有相应的光刻胶单体，转换率不同。全球光刻胶单体市场由三井化工、三菱化工等日本制造商主导。高纯光刻胶树脂单体是我国实现国内光刻胶替代的核心壁垒之一。由于中低端市场行业壁垒低，酚醛树脂行业集中度低，我国产能超过10万吨的企业只有5家，其中树脂龙头圣泉集团占23%。光刻胶上游原料主要厂家布局：

资料来源：公司公告

光引发剂

光化学反应的产物可以改变树脂在显影液中的溶解度，帮助完成光刻过程。光固化材料中一般使用光引发剂的比例为3%-5%，但由于光引发剂价格相对昂贵，其成本一般占光固化产品总成本的10%-15%。

光引发剂行业存在一定的技术壁垒，行业格局集中在龙头企业，整体市场形成寡头垄断格局。目前，以巴斯夫、意大利Lamberti为基本形成的国际市场光引发剂企业、IGM Resins 以大型跨国企业为主的寡头情况。随着Lambertitit 被IGM Resins 并购，优势趋势日益增强，这些企业具有较强的技术实力、产品创新研发和应用研发实力。近年来，产业链向中国转移。一方面，中国已成为手机、家电、电路板等行业最大的光引发剂终端应用市场。另一方面，关键产品化合物专利到期，中国生产技术水平迅速提高，海外光引发剂产能未能有效扩大，国内光引发剂行业开始蓬勃发展。经过十多年的充分市场竞争，国内光引发剂生产企业的集中趋势日益明显。目前，行业主要企业包括九日新材料、扬帆新材料、强力新材料、固润科技等，北京英力（IGM）已被IGM录用 Resins 收购）等。

光引发剂生产过程污染较大。随着国家环境监督要求的加强，中小型产能相继退出，新产能建设周期长，导致国内光引发剂供应不足。未来，行业新产能将主要集中在龙头企业，行业集中度将继续提高。在上游材料制造商中，荣达光刻胶产品主要包括紫外正胶、紫外负胶、稀释剂、显影液、剥离液等配套化学品，主要用于平板显示、发光二极管、集成电路等领域。同益股份主要从韩国引进丙烯酸树脂，KISCO 光引发剂、DKC 主要用于光敏剂、色浆等产品 LCD-TFT 在中高端市场，如正性光刻胶，公司不生产光刻胶，也不具备光刻胶的独立生产能力。强力新材料主要从事电子材料领域各种光刻胶专用电子化学品（分为光引发剂、树脂）的研发、生产、销售及相关贸易业务，公司不进行光刻胶生产。溶 溶剂是光刻胶含量所占比例最大的原料。光刻胶溶剂的作用是溶解光刻胶中的树脂和感光剂，使其均匀地涂抹在硅片表面。溶剂能调节光刻胶的粘度，使其适合涂层工艺。同时，光刻胶溶剂还能起到清洗脱水的作用。在涂层过程中，溶剂会从光刻胶中挥发，留下均匀的光刻胶膜层。为了保证光刻胶的均匀性和性能，溶剂需要能够有效地溶解光刻胶中的树脂和光敏剂。

04光刻胶市场格局

从光刻胶的竞争格局来看，全球光刻胶市场以日美龙头企业为主，日美企业以先发优势掌握核心技术。特别是在半导体光刻胶的高端KRF和ARF领域，市场集中度较高。除杜邦为美国制造商外，前六大制造商均为日本制造商，全球市场份额约为80%。受益于半导体产业链转移，日本龙头企业研发实力雄厚，其中东京应化占据龙头地位。美国杜邦，日本JSR、住友化学占据腰部位置。

目前，先进节点技术的发展速度略有放缓，国内半导体产业发展迅速，国产化需求为中国企业带来了发展机遇。目前，国内大多数光刻胶企业分布在技术难度较低的PCB光刻胶领域，占比超过90%。然而，在技术难度最大的半导体光刻胶市场上，中国只有桐城新材料（北京科华）、华茂科技(徐州博康)、南大光电、晶瑞电材、上海新阳等少数家庭。桐城新材全资子公司桐城电子受让北京科华微电子33.70%股权。北京科华微电子成立于2004年8月，是中国唯一一家拥有荷兰ASML曝光器的光刻胶公司，也是中国唯一一家具有高端光刻胶自主研发和生产实力的国家高新技术企业。桐城新材料KRF光刻胶量产品20多种，并宣布上海桐城电子上海化工区全资子公司工厂已逐步进入试生产阶段，其中半导体光刻胶设计能力年产1000吨，主要包括300/400吨ARF和KRF光刻胶量产线。南大光电自主研发的ArF光刻胶产品已成功通过客户使用认证，成为国内第一款通过产品验证的ArF光刻胶产品。上海芯刻微材料科技有限公司是上海新阳投资设立的控股子公司（ArF）研发干法光刻胶及产业化项目。光刻胶产业链上下游布局相关公司众多，代表厂家还包括雅克科技、永泰科技、江化微、鑫源微、多彩化工、万润股份、华特气体、新莱应材、盛剑环境、鼎龙股份、益达股份、广信材料、8亿时空、晶瑞电材、聚光科技、飞凯材料、晶方科技、百川股份等。随着国外大型工厂供应短缺，国内光刻胶供需持续紧张，半导体供应链安全问题日益严重，国内光刻胶替代窗口逐渐打开。国内高端光刻胶有望从0到1实现技术突破，逐步引入供应链，国内大型工厂有望抓住国内替代窗口进入上升拐点。精选乐晴智库