光刻胶产业链具体解析

光刻胶产业链具体解析

一、光刻工艺概述

在集成电路制造中，光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工的关键，其中光刻工艺更是重中之重，不仅决定着芯片的最小特征尺寸，还是其他工序开展的前提。光刻工艺在晶圆制造成本中占比达35%，制造时间占比为40% - 60% 。

光刻工艺是复杂的多步骤图形转移工艺，包含十多个步骤。其关键步骤有涂胶、曝光和显影，此外还涵盖清洗硅片、预烘和打底胶、对准、曝光后烘烤、坚膜、刻蚀、离子注入、去除光刻胶等。光刻胶在光刻工艺里充当抗腐蚀涂层材料，受紫外光、深紫外光、电子束等光源照射后，溶解度改变，经曝光、显影、刻蚀等操作，把掩膜板图形转移到基片上。

二、光刻胶产业链剖析

光刻胶是精细化工领域技术壁垒极高的材料，被赞为电子化学品产业“皇冠上的明珠”，在芯片制造材料成本中占比12%，是第三大IC制造材料。其产业链上游是原树脂、单体、感光剂、溶剂等原材料；中游为基于配方的生产合成；下游则应用于印刷电路板、液晶显示屏和IC芯片等，广泛涉及消费电子、家电、汽车电子等行业。

下游需求推动着光刻胶产业发展，一方面下游制造工艺进步促使光刻胶及原材料技术迭代；另一方面国产替代和扩产规划给光刻胶厂商带来替换机会与增量市场。

三、光刻胶上游原材料

1. 树脂：作为光刻胶上游的核心组分，成本占比最高，是成膜主体，需具备良好化学稳定性和光敏性。光刻胶不断发展，从早期的聚乙烯醇肉桂酸酯等紫外负性光刻胶，发展到G线、I线酚醛树脂-重氮萘醌类紫外正性光刻胶，再到KrF、ArF化学增幅型光刻胶等。全球光刻胶用树脂多被住友化学、美国陶氏等海外大厂垄断。

2. 单体：合成树脂的关键原料，不同光刻胶类型对应不同单体且转换率有别。全球市场主要由三井化学、三菱化学等日本厂商主导，高纯光刻胶树脂单体是国产替代的核心壁垒。中低端酚醛树脂行业集中度低，产能靠前的厂商有圣泉集团等；单体布局厂商有华懋科技等。

3. 光引发剂（感光剂）：在光照下引发化学反应以形成图形结构，能改变树脂在显影液中的溶解度。使用量占光固化材料的3% - 5%，成本占10% - 15%。行业技术壁垒高，形成寡头垄断格局，国际上以巴斯夫等大型跨国企业为主。近年来，产业链向国内转移，国内主要企业有久日新材等。

4. 溶剂：是光刻胶中含量最多的原材料，用于溶解树脂和感光剂，形成均匀溶液并便于涂覆，还能起到清洗、脱水等作用。国内如怡达股份电子级PM溶剂市占率超40%，西陇科学、晶瑞电材等厂商也在溶剂领域有所布局。

四、光刻胶中游生产制造

1. 生产环节：中游生产涵盖配方研发、合成及质量控制等。按显示效果，光刻胶分为正性和负性，按应用领域分为面板光刻胶、PCB光刻胶和半导体光刻胶。

2. PCB光刻胶：用于PCB制造图案化工艺，实现电路图像精确转移。主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨等。全球市场高度集中，美日韩企业主导，国内企业在湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨领域国产化率近50%，代表企业有容大感光等。

3. LCD光刻胶：用于液晶显示面板制造，包括TFT-LCD光刻胶、彩色光刻胶、黑色光刻胶等。全球竞争激烈，主要参与者为国际巨头。国内市场起步晚但发展快，如雅克科技收购LG化学彩色光刻胶事业部，永太科技、飞凯材料等也有布局。

4. 半导体光刻胶：是壁垒最高的光刻胶，用于晶圆制造微细图形加工。根据曝光光源波长不同发展，全球需求结构集中，ArF和KrF光刻胶需求占比居前。其审核认证周期长，客户更换供应商动力弱。高端市场被日美公司垄断，国内厂商以中低端产品为主，少数几家如彤程新材、晶瑞电材等在中高端领域有突破。

五、产业链其他相关厂商及国产替代趋势

光刻胶产业链上下游还有众多布局厂商，如芯源微（涂胶显影）、七彩化学（光刻胶中间体）等。在半导体供应链安全受关注的背景下，光刻胶国产替代窗口开启，国产高端光刻胶有望实现技术突破并加速导入国产供应链。