在半导体光刻胶的六大品类中,KrF与ArF是最主要的两大类:KrF(248nm)主要应用于3D堆叠架构,ArF(193nm)主要面向相对先进的制程工艺,二者合计占据绝大部分市场份额。从国产替代进度看,以徐州博康、晶瑞电材为代表的国产厂商已在KrF、ArF领域实现从零到一的突破,正进入从一到N的放量阶段;但越往上游走,差距越明显——成膜树脂是我国最薄弱的环节,各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,高端ArF树脂甚至"想买都买不到"。因此,光刻胶自主可控的关键,不仅在成品配方,更在原材料这一更上游的战场。

成品端:从零到一已经完成

KrF与ArF之所以被视为国产替代的核心赛道,是由用量结构决定的。KrF主要用于3D堆叠架构,ArF主要用于相对先进的制程工艺,两者构成半导体光刻胶市场的主体。目前,以徐州博康、晶瑞电材为代表的国产厂商已在上述领域实现从零到一的突破,正进入从一到N的加速阶段。这意味着国产光刻胶已跨过"能不能做"的门槛,接下来的命题转向"能不能稳定、规模化地供"。

真正的差距在上游:树脂与单体

光刻胶的原材料主要是四类:溶剂、光引发剂、成膜树脂和添加剂。其中,成膜树脂是价值量最高的部分,约占总材料成本的50%,单体约占35%,其余材料合计约15%;高端品类中树脂占比更高,ArF光刻胶的树脂价值量占比可达97%以上。

差距恰恰集中在这里。目前各类光刻胶所需的树脂几乎全部由海外垄断,即使较低端的G线环化橡胶树脂和I线线性酚醛树脂,我国也主要依赖进口,国产化水平很低。产业化的难点有二:一是树脂合成技术的Know-how积累,二是单体的稳定供应——单体纯度要求达99.5%,金属离子含量需小于10亿分之一,目前能够满足这一要求的单体供应商只有四五家。

值得关注的是,国内在单体环节已出现具备较强竞争力的参与者。徐州博康拥有品种最多、产量最大的KrF和ArF单体,其中ArF单体共有200多种,覆盖80%以上,部分为独家产品;除信越化学外,其他头部光刻胶厂商均为其客户。在自用方面,该公司也已打通除单体以外的其他原材料。

环节价值量占比国产化现状
成膜树脂约50%(ArF树脂可达97%以上)最薄弱,几乎全部海外垄断
单体约35%已有企业覆盖KrF、ArF大部分品类
溶剂、光引发剂等合计约15%国内配套相对成熟

自主可控的意义:不止于"买得到"

光刻胶的定制化程度很高,且必须与光刻机的曝光光线相匹配。对成品厂商而言,控制了原材料,才能快速响应下游需求、开发合适配方并抢占市场;对供应链而言,只有实现原材料自主可控,才能保证长期稳定供货与品控一致性。这也是为什么讨论国产替代,不能只看成品端的突破,还要看树脂、单体这些更靠上游的环节。

常见问题

KrF和ArF光刻胶分别用在哪里?

KrF光刻胶主要用在3D堆叠架构中,ArF光刻胶主要用在相对先进的制程工艺中,两者是半导体光刻胶中最主要的两大类。

国产KrF、ArF光刻胶目前进展如何?

以徐州博康、晶瑞电材为代表的国产厂商已实现从零到一的突破,正进入从一到N的加速阶段。不过成品突破不等于全链条自主,上游树脂仍高度依赖海外。

光刻胶国产替代最难的一环是什么?

是成膜树脂。它占材料成本约50%,直接决定光刻胶能形成的线宽等关键性能,目前各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,产业化难点在于合成技术的经验积累与单体的稳定供应。