光刻胶树脂(成膜树脂)约占光刻胶总材料成本的50%,是价值量最大的上游环节;按TECHCET对KrF/ArF光刻胶市场的预测数据推算,仅这两类光刻胶对应的树脂市场规模在预测期内呈持续增长态势,是半导体材料中值得关注的上游细分赛道。

光刻胶由感光树脂(成膜树脂)、溶剂、光引发剂和添加剂(单体、助剂)等配制而成。虽然从含量看溶剂占比最高(50%-90%),但从经济价值衡量,成膜树脂才是核心,约占总材料成本的50%左右,其次是占比35%的单体,其余材料合计占比约15%。部分高端光刻胶的树脂价值量占比更高,例如ArF光刻胶的树脂价值量占比能达到97%以上。

市场规模测算逻辑

测算光刻胶树脂的市场规模,通常以光刻胶整体市场规模乘以树脂的价值量占比来估算。以TECHCET对KrF/ArF光刻胶的市场预测为例(单位:百万美元):

光刻胶类型202020212022E2023E2024E2025E
KrF612690765819851907
ArF74759800823852884

(注:ArF 2020年数值为表格原数据口径,2021年起显著抬升,反映口径或统计范围调整。)

按成膜树脂约占材料成本50%的比例推算,KrF与ArF两类光刻胶对应的树脂市场规模,在2020年至2025年预测期内整体呈现逐年扩大的趋势。这一测算逻辑的核心假设是树脂价值量占比保持稳定,实际市场规模还会受到配方差异、高端产品树脂占比更高(如ArF树脂价值量占比超97%)等因素影响。

增长驱动力

光刻胶树脂环节的增长动力主要来自两方面:

一是晶圆产能扩张带来的总量增长。 半导体光刻胶在光刻胶下游应用中占比约21.9%(2019年数据),随着晶圆制造产能持续扩张,光刻胶及上游树脂的需求总量随之水涨船高。

二是制程升级带来的结构升级。 KrF光刻胶主要用于3D堆叠架构,ArF光刻胶主要用于相对先进的制程工艺,这两类也是最主要的光刻胶类型。先进制程占比提升,意味着价值量更高的高端树脂需求占比扩大,进一步推动树脂环节的市场空间扩容。

常见问题

成膜树脂和单体在光刻胶中分别起什么作用?

成膜树脂是光刻胶中的惰性聚合物基质,主要决定曝光后光刻胶的基本性能;单体对光引发剂的化学反应有调节作用,是合成树脂的核心原料,其纯度要求很高(纯度需达99.5%,金属离子含量小于10亿分之一)。

光刻胶树脂的国产化现状如何?

目前各类光刻胶所需的树脂几乎全部由海外垄断,即使是低端的G线环化橡胶树脂和I线线性酚醛树脂也主要依赖进口,高端ArF树脂则难以采购。产业化难点主要在合成技术的Know-how积累和单体的稳定供应两方面,目前能够实现高质量单体稳定供应的供应商只有四五家。

哪些公司在布局光刻胶树脂和单体?

国内已有多家公司布局光刻胶上游原材料。在单体领域,徐州博康(A股华懋科技参股26%)被市场认为做得最好,拥有品种最多、产量最大的KrF和ArF单体,其中ArF单体覆盖80%以上,并已打通除单体以外的其他原材料,实现了自主可控。树脂领域则有彤程新材、圣泉集团等中国大陆企业布局。