曝光环节的半导体材料国产替代,呈现“成品有突破、上游原材料仍有短板”的格局:**国产厂商在 KrF、ArF 等主要光刻胶品类上已实现从零到一的突破,但作为价值量最大、技术壁垒最高的成膜树脂,以及高纯度单体供应,仍是自主可控最关键的待补环节。**整体看,越靠近曝光核心材料的上游,国产化难度越高。
光刻胶成品:主要品类已有突破
光刻的本质,是光线通过光掩膜和物镜,将缩小版电路图形映射到光刻胶上;激光器发出的光线还需经过矫正、能量控制等工序。光刻胶与曝光光线匹配,可分为 g 线、i 线、KrF、ArF、浸没式 ArF、EUV 等类别,其中 KrF 与 ArF 是最主要的两大类,分别对应 3D 堆叠架构和相对先进的制程工艺。
在这一层面,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。KrF、ArF 这类主力品类率先破局,意味着国产光刻胶已站上导入成熟制程的起点,接下来的考验是从单点突破走向稳定放量。
真正的短板:成膜树脂与单体
从价值量看,成膜树脂约占总材料成本的 50%,单体约占 35%,是光刻胶最核心的原材料。而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,也主要依赖进口;高端的 ArF 树脂则“想买都买不到”。成膜树脂产业化的难点集中在两方面:一是树脂合成技术的 Know-how 积累,二是单体的稳定供应。
单体性能要求极高,纯度需达到 99.5%,金属离子含量需小于十亿分之一,目前能稳定满足这一水平的单体供应商只有四五家。在这一最关键的单体领域,徐州博康已拥有品种最多、产量最大的 KrF 和 ArF 单体,其中 ArF 单体覆盖 80% 以上,并打通了除单体以外的其他原材料。
相对乐观的环节:溶剂与光引发剂
价值量占比不高的材料,国内企业表现相对较好。溶剂主要成分 PMA 的国内产能占全球总产量的 35%;光引发剂方面,国产龙头久日新材产品在国内市占率已接近三成。国内已有较多公司在溶剂、单体、树脂、光引发剂各环节布局,但布局不等于量产替代,高端品类仍需持续攻坚。
| 环节 | 价值量占比 | 国产化现状 |
|---|---|---|
| 成膜树脂 | 约 50% | 几乎全部海外垄断,高端 ArF 树脂难以获取 |
| 单体 | 约 35% | 稳定供应商仅四五家,博康 ArF 单体覆盖 80% 以上 |
| 溶剂 | 较低 | 国内 PMA 产能占全球 35% |
| 光引发剂 | 较低 | 久日新材国内市占率接近三成 |
常见问题
光刻胶国产替代目前进展到哪一步?
KrF、ArF 等主要品类的国产厂商已实现从零到一的突破,进入从一到 N 的推进阶段。但成膜树脂等上游原材料仍高度依赖进口,整体自主可控尚未完成。
自主可控最卡脖子的环节是什么?
成膜树脂及其核心原料单体。树脂合成依赖长期 Know-how 积累,单体则要求极高纯度与稳定供应,目前合格供应商数量很少,是绕不开的关键环节。
光掩膜在曝光环节起什么作用?
光掩膜是曝光图形的“母版”,光线通过光掩膜和物镜后,将缩小版电路图形映射到光刻胶上,其精度直接关系到图形能否准确转移。