成膜树脂约占光刻胶总材料成本的50%,是价值量最高的原材料,其中ArF光刻胶的树脂价值量占比可达97%以上。全球高端光刻胶树脂市场长期由日本、美国企业主导,国产厂商在KrF/ArF树脂领域仍处于突破初期,但已有徐州博康、彤程新材、圣泉集团等多家公司布局,正在从“0到1”向“1到N”迈进。

全球树脂市场格局:日美企业高度垄断

目前,各类光刻胶所需的树脂几乎全部由海外垄断。即使是相对低端的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,国产化水平较低;而更高端的ArF树脂,则处于“想买都买不到”的境地。

从全球布局来看,成膜树脂的供应商高度集中在日本和美国。日本的三菱化学、丸善石化、住友电木、瑞翁、旭有机材、三井化学、日本曹达等企业,以及美国的陶氏化学、杜邦、瀚森等企业,构成了全球光刻胶树脂市场的主要供应方。这一格局的背后,是树脂合成中难以跨越的Know-how经验积累——不仅需要掌握自由基聚合、阴离子聚合等合成技术,还要在生产管理和质量控制上严格把关,保证每批光刻胶质量一致。

国产厂商的突围机会:从单体突破到全链打通

尽管树脂本身被海外垄断,但国产厂商正在从上游单体和下游布局两个方向寻找突破口。

在单体领域,徐州博康被市场认为是国内做得最好的企业。这家公司最初从事化学定制合成,是几家日本光刻胶头部企业的中国合作商,主要提供原料单体的开发服务。经过多年积累,博康已拥有品种最多、产量最大的KrF和ArF单体,其ArF单体覆盖率达80%以上,部分单体还是独家产品。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;在自用方面,公司也打通了除单体以外的其他原材料,实现了自主可控。

在树脂等原材料布局上,国内已有彤程新材、圣泉集团、强力新材等多家公司切入。其中,彤程新材与圣泉集团均被列入了光刻胶树脂的布局企业名单。与此同时,以徐州博康、晶瑞电材为代表的国产厂商,在KrF和ArF光刻胶领域已实现从零到一的突破,即将进入从1到N的快车道。

需要指出的是,成膜树脂的产业化难点不仅在于合成技术,还在于单体的稳定供应。目前,能够满足光刻胶单体高纯度要求(纯度需达99.5%,金属离子含量小于10亿分之一)且供应稳定的供应商,全球仅有四五家。这意味着,国产厂商要真正实现树脂自主可控,仍需在单体质量和供应稳定性上持续攻坚。

常见问题

为什么成膜树脂是光刻胶最核心的原材料?

成膜树脂约占光刻胶总材料成本的50%,是价值量最大的原材料。树脂的结构设计直接决定光刻胶能够形成的线宽,进而影响整个光刻工艺的曝光能量和边缘粗糙度等关键参数。对于ArF这类高端光刻胶,树脂的价值量占比甚至能达到97%以上。

国产光刻胶树脂目前处于什么阶段?

国产化水平仍然很低,即使是相对低端的g线环化橡胶树脂和i线线性酚醛树脂也主要依赖进口,ArF树脂更是难以买到。不过,国内已有徐州博康、彤程新材、圣泉集团等多家公司布局树脂及上游单体,其中徐州博康在ArF单体领域覆盖率达80%以上,并已打通除单体以外的全部光刻胶原材料。

国产厂商突破树脂产业化的关键难点是什么?

难点集中在两方面:一是合成技术的Know-how积累,树脂合成涉及自由基聚合、阴离子聚合等技术路线,需要长期经验积累才能保证每批产品质量一致;二是单体的稳定供应,目前能满足光刻胶单体高纯度要求且供应稳定的全球供应商仅有四五家,单体质量和供应稳定性直接决定树脂产业化的成败。