在《半导体材料》视角下,中国在光刻胶单体供应上处于**“成品弱势、单点突破”的追赶位置**:成膜树脂占光刻胶材料成本约50%、单体约占35%,而各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,国产厂商正从单体环节切入,其中徐州博康(A股华懋科技参股26%)已拥有品种最多、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。
原材料结构:树脂与单体是价值核心
光刻胶由溶剂、光引发剂、成膜树脂和添加剂四类原材料构成,但含量占比不等于经济价值。按价值量计算,成膜树脂约占总材料成本的50%,单体约占35%,其他材料合计约15%;在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。
成膜树脂是由多种单体共聚而成的高分子聚合物,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。
树脂环节:各类产品几乎全部依赖海外
目前各类光刻胶所需的树脂几乎全部由海外垄断。即便是相对低端的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;高端ArF树脂则面临“想买都买不到”的局面。因此,实现光刻胶自主可控,成膜树脂是绕不开的环节。
树脂产业化的难点集中在两方面:一是合成技术的Know-how积累,二是单体的稳定供应。合成技术中,自由基聚合容易控制分子量、易产业化,但分散度难以做小;阴离子聚合可控制分散度、在更精细尺寸上光刻效果更优,但工业化条件苛刻,只有少数公司在产业化上做得很好。
单体环节:国产厂商的单点突破
单体作为成膜树脂的核心原料,性能要求很高,例如纯度要达到99.5%,金属离子含量要小于10亿分之一。能够实现稳定供应的单体供应商全球只有四五家,稳定供应本身即是难点。
国产厂商中,市场普遍认为做得最好的是徐州博康。该公司从化学定制合成起步,曾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,尤其是ArF单体(共有200多种),覆盖了80%以上,其中一些单体甚至是其独家产品。据公司负责人透露,在外销方面,除信越化学外,其他头部光刻胶厂商都是博康的客户;在自用方面,公司已打通除单体以外的其他原材料。
常见问题
中国在光刻胶单体供应上处于什么位置?
整体处于追赶位置,但单体是国产化程度相对最高的环节之一。能够稳定供应光刻胶单体的全球供应商只有四五家,国产厂商徐州博康已拥有品种最多、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。
为什么成膜树脂比单体更受关注?
因为成膜树脂是价值量最大的原材料,约占总材料成本的50%,且直接决定光刻胶的基本性能。但各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断,G线、I线树脂主要依赖进口,高端ArF树脂难以获取,是国产化最薄弱的环节。
单体稳定供应的门槛在哪里?
门槛在于性能与质量的双重稳定。光刻胶单体纯度要求达99.5%、金属离子含量小于10亿分之一,成膜树脂产业化不仅要求单体供应稳定,还要求单体质量稳定,目前全球能同时满足这些条件的供应商仅有四五家。