光刻胶：半导体要害质料，光刻胶工业名堂全梳理
光刻胶：半导体要害质料，光刻胶工业名堂全梳理
光刻胶是细腻化工行业手艺壁垒最高的质料，被誉为电子化学品工业“皇冠上的明珠”。
光刻胶在芯片制造质料本钱中的占比高达12%，是继大硅片、电子气体之后第三大IC制造质料，是半导体工业要害质料。得益于手艺节点一直前进以及存储器层数的增添，半导体光刻胶需求一连增添。
TECHCET预计2022年全球半导体光刻胶市场规模同比增添7.5%抵达近23亿美金。2021年至2026年，半导体光刻胶市场年复合增添率预计为5.9%，其中增速最快的产品是EUV和KrF光刻胶。
半导体光刻胶分产品市场规模（百万美金）：
资料泉源：TECHCET
一、光刻工艺概览
在大规模集成电路的制造历程中，光刻和刻蚀手艺是细腻线路图形加工中最主要的工艺，决议着芯片的最小特征尺寸。
光刻工艺是一种多办法的图形转移工艺，大部分工艺都包括十多个办法，除去涂胶、曝光和显影三个要害办法外，光刻工艺还包括洗濯硅片、预烘和打底胶、瞄准、曝光后烘烤、坚膜、刻蚀、离子注入、去除光刻胶等办法。
在光刻工艺中，掩膜版上的图形被投影在光刻胶上，引发光化学反应，再经由烘烤和显影后形成光刻胶图形，而光刻胶图形作为阻挡层，用于实现选择性的刻蚀或离子注入。
集成电路光刻和刻蚀工艺流程：
资料泉源：晶瑞电材
二、光刻胶行业概览
光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种感光质料，在光的照射下爆发消融度的转变，可以通过曝光、显影及刻蚀等一系列办法将掩膜板上的图形转移到基片上。
摩尔定律推动光刻胶手艺加速迭代，随着科学手艺一直生长、产品一直迭代，半导体中晶体管的密度与其性能每18至24个月翻1倍。
光刻胶履历了紫外宽谱（300~450nm）、G线（436nm）、I线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、EUV（13.5nm）等一系列手艺平台，从手艺上履历了环化橡胶系统、酚醛树脂-重氮萘醌系统及化学放概略系。
在装备、工艺与质料的配相助用下，区分率从几十微米生长到了现在的10nm。
凭证下游应用领域，光刻胶可分为半导体光刻胶、PCB光刻胶、LCD光刻胶及其他。
现在，已经实现国产替换的主要是中低端PCB光刻胶。
受益于显示面板、半导体工业东移和海内企业手艺突破，LCD和半导体光刻胶已形成一定的国产替换基础，未来生长空间辽阔。
三、光刻胶工业链
光刻胶工业链较量长，从上游的基础化工行业、一直到下游电子产品消耗终端，环环相扣。
由于上游产品质量对最终产品性能影响重大，常接纳认证采购的模式，上游供应商和下游采购商通；嵝纬山狭课裙痰南嘀Ｊ。
光刻胶工业链上游
生产光刻胶的质料包括光引发剂（光增感剂、光致产酸剂资助其更好施展作用）、树脂、溶剂和其他添加剂等，我国由于资金和手艺的差别，如感光剂、树脂等被外企垄断，以是光刻胶自给能力缺乏。
从光刻胶本钱占比来看，树脂占比最约莫50%，其次是添加剂占比约35%，剩余本钱合计占比约15%。
树脂
随着光刻手艺的生长，光刻胶一直更新换代，从早期的聚乙烯醇肉桂酸酯、环化橡胶-叠氮化合物紫外负性光刻胶，生长到G 线(436nm)和I 线(365nm)酚醛树脂-重氮萘醌类紫外正性光刻胶，再到KrF(248nm）和ArF（193nm)化学增幅型光刻胶、再到真空紫外(157nm)，极紫外(13. 5nm)、电子束等下一代光刻手艺用光刻胶。
正性光刻胶可分为非化学放大型与化学放大型光刻胶两大类，其中非化学放大型光刻胶主要以重氮萘醌（DNQ）-酚醛树脂（Novolac）光刻胶为主，并主要应用于g线和i线光刻工艺中。
全球光刻胶树脂供应商主要有住友电木、日本曹达及美国陶氏等，我国光刻胶企业使用的树脂90%以上依赖入口。高纯光刻胶树脂单体是中国光刻胶实现国产替换的焦点壁垒之一。
由于中低端市场行业壁垒较低，酚醛树脂行业集中度不高，我国产能10万吨以上企业仅5家，其中，树脂龙头圣泉新质料占比23%。
光引发剂
光引发剂爆发光化学反应的产品可以改变树脂在显影液中的消融度，资助完成光刻历程。
一样平常光引发剂的使用量在光固化质料中占比为3%-5%，但由于光引发剂价钱相对腾贵，其本钱一样平常占到光固化产品整体本钱的10%-15%。
光引发剂行业保存一定手艺壁垒，行业名堂向头部企业集中，整体市场形成寡头垄断名堂。
现在在国际市场光引发剂企业基本形成了以巴斯夫、意大利Lamberti、IGM Resins 等大型跨国企业为主的寡头时势。
随着Lamberti 被IGM Resins 吞并，优势趋势日益增强，这些企业拥有较强的手艺实力、产品立异研发和应用研发实力。
近年来工业链泛起向中国转移趋势，一方面中国现在已经成为光引发剂终端应用市场如手机、家电、电路板等行业的最大应用市场，另一方面要害产品的化合物专利到期，中国生产工艺手艺水平的迅速提高，外洋光引发剂产能未能有用扩大，海内光引发剂工业最先蓬勃生长。
在海内，光引发剂生产企业从最初几百家，经由十多年充分市场竞争后，集中趋势日益显着。
现在行业内主要企业包括久日新材、扬帆新材、强力新材、固润科技等、北京英力（已被IGM Resins 收购）等。
光引发剂生产历程污染较大，随着国家环保羁系要求增强，中小产能已陆续退出，而新增产能建设周期较长，导致海内光引发剂供应缺乏，未来行业新增产能将主要集中于龙头企业，行业集中度仍将一连提高。
全球光引发剂厂商及重点产品：
资料泉源：广发证券
上游质料厂商中，容大感光光刻胶产品主要包括紫外线正胶、紫外线负胶两大类产品以及稀释剂、显影液、剥离液等配套化学品，主要应用于平板显示、发光二极管及集成电路等领域。
同益股份主要是从韩国引进丙烯酸树脂、KISCO 光引发剂、DKC 光敏剂以及色浆等产品，主要应用于 LCD-TFT 正性光刻胶等中高端市场，公司不举行光刻胶生产制造，不具备光刻胶自主生产能力。
强力新材主要从事电子质料领域种种光刻胶专用电子化学品（分为光引发剂、树脂）的研发、生产和销售及相关商业营业。
四、光刻胶市场名堂
全球光刻胶市场主要被JSR、东京应化、杜邦、信越化学、住友及富士胶片等制造商所垄断，尤其是在半导体光刻胶的高端的KrF和ArF领域，市场集中度更高。
前六大厂商中除了杜邦为美国厂商之外，其他均为日本厂商。
目今配景下，先进节点手艺开发速率略有放缓，海内半导体工业生长，国产化需求为中国企业带来生长机缘。
在较为低端的g/i线光刻胶领域，CR4为74%，但在KrF光刻胶领域的CR4为85%，ArF光刻胶领域的CR4为83%，两者均凌驾83%以上。
中国公司除少数公司笼罩g/i光刻胶外，在更高的光刻胶领域基本都处于客户验证甚至只是研发阶段，任重而道远。
目今海内光刻胶企业多漫衍在手艺难度较低的PCB光刻胶领域，占比超9成，而手艺难度最大的半导体光刻胶市场，海内仅有彤程新材（北京科华）、华懋科技（徐州博康）、南大光电、晶瑞电材和上海新阳等少数几家。
工业链上下游结构相关公司还包括雅克科技、永太科技、江化微、芯源微、七彩化学、万润股份、世名科技、华特气体、新莱应材、盛Ｇ樾巍⒐阈胖柿稀艘谑笨铡⒕鸬绮摹⒎煽柿系。
随着外洋大厂断供造成海内光刻胶供需欠缺一连主要，以及半导体供应链清静问题日益严重，光刻胶的国产替换的窗口逐步翻开。国产光刻胶有望从0到1实现手艺突破，逐步导入供应链，海内大厂有望捉住国产替换窗口进入上升的拐点。
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