在半导体光刻胶的全球分工中,中国目前处于低自给率、加速追赶的位置。成膜树脂是光刻胶价值量最高的原材料,约占材料成本的50%,高端ArF光刻胶的树脂价值量占比可达97%以上。但各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,即便是较低端的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,高端ArF树脂则面临采购困难。国内彤程新材、圣泉集团、强力新材等企业已在树脂环节布局,单体端徐州博康覆盖80%以上ArF单体,产业链正从薄弱环节起步追赶。
成膜树脂为何是“绕不开”的环节
成膜树脂是一种高分子聚合物,由多种单体共聚而成,其结构设计涉及单体的种类和比例,直接决定光刻胶能够形成的线宽,并影响曝光能量和边缘粗糙度等参数。从含量看,树脂占光刻胶的10%—40%,但含量不等于经济价值——按价值量计算,成膜树脂约占材料成本的50%,单体约占35%,其余材料合计约15%。
正因如此,成膜树脂的自主可控被视为光刻胶自主可控的关键一环。
中国在全球格局中的实际位置
从产业链分工看,中国的薄弱环节集中在树脂与单体端。目前各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,国产化水平很低。产业化难点主要体现在两方面:
- 合成技术:树脂合成分为自由基聚合、阴离子聚合和活性自由基聚合,目前最常用的是自由基聚合,活性自由基聚合尚未实现工业化。阴离子聚合虽能更好控制分散度、改善线宽粗糙度,但工业化条件苛刻,只有少数企业在产业化上做得较好。树脂合成的背后,更多是企业对合成Know-how经验的理解与积累。
- 单体稳定供应:单体是合成树脂的核心原料,性能要求很高,例如纯度需达到99.5%,金属离子含量需小于十亿分之一。目前能够实现稳定供应的单体供应商只有四五家。
在布局层面,国内已有多个环节的企业进入。树脂领域有彤程新材、圣泉集团、强力新材等中国大陆企业;单体领域,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。据公司负责人透露,外销方面除信越化学外,其他头部光刻胶厂商均为其客户;自用方面,该公司已打通除单体以外的其他原材料。
观察追赶位置的两个维度
判断中国在成膜树脂上的追赶进度,可重点关注两点:一是合成Know-how的积累深度,即能否在自由基聚合之外掌握更精细的分散度控制能力,并保证每批产品质量一致;二是单体的稳定供应能力,包括纯度与金属离子含量等指标的批次稳定性。这两项能力共同决定国产树脂能否从实验室走向规模化量产。
常见问题
成膜树脂在光刻胶中占多少价值量?
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,单体约占35%,其他材料合计约15%。在高端产品中占比更高,例如ArF光刻胶的树脂价值量占比可达97%以上。
中国企业在光刻胶树脂领域有哪些布局?
彤程新材、圣泉集团、强力新材等中国大陆企业已在树脂环节布局;单体端,徐州博康拥有品种最多、产量最大的KrF和ArF单体,ArF单体覆盖80%以上,部分为独家产品。
成膜树脂产业化的主要难点是什么?
主要难在合成技术与单体供应两方面。合成端需要长期积累Know-how经验,保证批次质量一致;单体端性能要求高,例如纯度需达99.5%、金属离子含量小于十亿分之一,目前能稳定供应的供应商只有四五家。