成膜树脂约占光刻胶材料成本的50%,是价值量最高的原材料环节,而这一环节恰恰是中国在半导体材料产业链中最薄弱的部分。当前全球高端光刻胶树脂几乎由日本企业垄断,中国在树脂合成环节明显落后,但在上游单体领域已形成相对优势,整体卡位呈现“单体强、树脂弱”的格局。
全球树脂供应格局:日本主导,美韩补充
成膜树脂是决定光刻胶性能的核心材料,其合成技术分为自由基聚合和阴离子聚合两类,其中阴离子聚合能更好地控制分散度、实现更精细的光刻效果,但工业化条件苛刻,全球只有信越化学、JSR等少数日本公司产业化成熟。
从全球树脂供应商分布看,日本企业占据绝对主导地位,包括信越化学、JSR、三菱化学、丸善石化、瑞翁、三井化学、日本曹达等;美国有杜邦、陶氏化学、瀚森等参与者;韩国美源商事亦布局该环节。相比之下,中国大陆的树脂供应商仅有彤程新材、圣泉集团等少数企业,且多集中于中低端领域。
中国的产业链位置:树脂落后,单体突围
中国在成膜树脂环节的落后是结构性的。即使是低端的G线环化橡胶树脂和I线线性酚醛树脂,国内仍主要依赖进口,国产化水平很低;高端ArF树脂更是“想买都买不到”。树脂产业化难在两方面:一是合成技术的Know-how积累不足,二是高纯度单体的稳定供应难以保障——单体纯度需达99.5%、金属离子含量小于10亿分之一,目前全球能稳定供应的单体供应商仅四五家。
不过,中国在单体环节已取得突破。徐州博康是公认做得最好的国产光刻胶原材料厂商,拥有品种最多、产量最大的KrF和ArF单体,ArF单体覆盖率达80%以上,部分为独家产品。在外销方面,除信越化学外,其他头部光刻胶厂商均为博康客户;在内供方面,博康已打通除单体以外的全部光刻胶原材料,实现了自主可控。
常见问题
成膜树脂为什么占光刻胶材料成本的一半?
成膜树脂是光刻胶的“骨架”,含量占10%-40%,虽低于溶剂,但直接决定光刻胶曝光后的基本性能,包括可形成的线宽、曝光能量和边缘粗糙度等关键参数。高端ArF光刻胶的树脂价值量占比可达97%以上,使其成为成本结构中最重要的部分。
中国在光刻胶树脂环节与日本差距有多大?
差距体现在全谱系覆盖上:低端G/I线树脂依赖进口,高端ArF树脂无法买到。产业化瓶颈主要在树脂合成的工艺经验积累和单体稳定供应两方面,而后者中国已通过徐州博康等企业实现局部突破。
中国在光刻胶原材料产业链中的机会在哪里?
机会集中在单体和部分原材料环节。国内在溶剂(PMA国内产能占全球35%)、光引发剂(国产龙头久日新材市占率近三成)领域已有较好基础,单体领域徐州博康具备全球竞争力,树脂合成则是下一步需要攻坚的核心环节。