2024年國(guó)產(chǎn)光刻膠現(xiàn)狀及發(fā)展情況分析

2024年國(guó)產(chǎn)光刻膠現(xiàn)狀及發(fā)展情況分析2023年，半導(dǎo)體光刻膠的全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到23.5億美元，而我國(guó)在該領(lǐng)域卻高度依賴進(jìn)口，高達(dá)90%。是什么制約了我國(guó)的光刻膠領(lǐng)域，目前國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)度如何，未來光刻膠的發(fā)展方向是什么樣的？在此進(jìn)行探討。光刻膠（photoresist），又名光致抗蝕劑，是指通過紫外光、電子束、準(zhǔn)分子激光束、X射線、離子束等曝光源的照射或輻射，經(jīng)光刻工藝將設(shè)計(jì)所需要的微細(xì)圖形從掩模版上轉(zhuǎn)移到待加工基片上的圖形轉(zhuǎn)移介質(zhì)，主要應(yīng)用于集成電路芯片半導(dǎo)體分立器件、發(fā)光二極管(LED)、平板顯示(FPD)、晶圓級(jí)先進(jìn)封裝、MEMS、印刷電路板(PCB)以及其他涉及圖形轉(zhuǎn)移的制程。按照不同分類在下述光刻膠中，半導(dǎo)體光刻膠是技術(shù)壁壘最高的種類，我國(guó)在此領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率較低。數(shù)據(jù)顯示，G/I線光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足30%、KrF光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足5%，ArF光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足1%，EUV光刻膠國(guó)產(chǎn)化率則為0。也可對(duì)光刻膠進(jìn)行以下分類：一、我國(guó)的發(fā)展壁壘我國(guó)光刻膠市場(chǎng)主要面臨的發(fā)展壁壘有四點(diǎn)：專利技術(shù)：光刻膠產(chǎn)品需要根據(jù)不同的應(yīng)用需求定制，產(chǎn)品品類多，配方中原材料比重的細(xì)微差異將直接影響光刻膠的性能。且光刻膠的配方難以逆向解析，嚴(yán)重依賴于經(jīng)驗(yàn)積累所形成的技術(shù)專利。原材料：上游原材料是影響光刻膠品質(zhì)的重要因素，目前我國(guó)光刻膠原材料市場(chǎng)基本被國(guó)外廠商壟斷，尤其是樹脂和感光劑高度依賴于進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率很低，由此增加了國(guó)內(nèi)光刻膠生產(chǎn)成本以及供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備驗(yàn)證：送樣前，光刻膠生產(chǎn)商需要購(gòu)置光刻機(jī)用于內(nèi)部配方測(cè)試，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果調(diào)整配方。光刻機(jī)設(shè)備昂貴且供應(yīng)受國(guó)外限制，其是EUV光刻機(jī)目前全球只有荷蘭ASML能批量供應(yīng)。客戶認(rèn)證：光刻膠的品質(zhì)會(huì)直接影響最終的芯片性能、良品率等，試錯(cuò)成本極高，因此驗(yàn)證周期通常需要2-3年?？蛻舢a(chǎn)品驗(yàn)證需要經(jīng)過基礎(chǔ)工藝考核、小批量試產(chǎn)、中批量試產(chǎn)、量產(chǎn)四個(gè)階段。二、日本一家獨(dú)大日本擁有全球光刻膠市場(chǎng)約90%的份額：JSR26%，東京應(yīng)化25%，信越化學(xué)16%，住友化學(xué)13%，富士膠片10%。在最先進(jìn)的EUV光刻膠市場(chǎng)上，東京應(yīng)化、信越化學(xué)、JSR、住友化學(xué)則占據(jù)了幾乎全部的全球市場(chǎng)份額。日本重點(diǎn)光刻膠企業(yè)情況不僅如此，日本政府還想再進(jìn)一步鞏固半導(dǎo)體材料寡頭的地位，包括2019年對(duì)韓國(guó)斷供半導(dǎo)體關(guān)鍵材料（點(diǎn)擊閱讀：被日本制裁了四年，這個(gè)行業(yè)為什么沒有垮掉？）、推動(dòng)JSR國(guó)有化、限制向我國(guó)出口ArF光刻機(jī)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年，我國(guó)從全球范圍的光刻膠進(jìn)口總額為19.3億美元，而從日本進(jìn)口的光刻膠進(jìn)口額為9.8億美元，占比超過50%，這一比例在過去三年中保持穩(wěn)定，說明我國(guó)在光刻膠領(lǐng)域高度依賴日本。三、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速隨著國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)及高端制程占比的提升，國(guó)內(nèi)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模也將迎來快速增長(zhǎng)。2024年我國(guó)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)增長(zhǎng)明顯，有望達(dá)到39億元，預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到44億元。我國(guó)政府先后發(fā)布《新材料關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實(shí)施方案》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》等相關(guān)政策，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)光刻膠加速突破。此外，今年5月，國(guó)家大基金三期成立，人工智能芯片、先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備（光刻機(jī)等）、半導(dǎo)體材料（光刻膠等）將有望成為重點(diǎn)投資對(duì)象。詳情請(qǐng)點(diǎn)擊：3440億！國(guó)家隊(duì)又出手！這一新材料領(lǐng)域?qū)⒃佾@利好目前，我國(guó)在G線、I線和KrF光刻膠方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定程度上的國(guó)產(chǎn)替代。中端光刻膠方面，KrF光刻膠的國(guó)產(chǎn)化率正在快速提升。四、國(guó)內(nèi)光刻膠重點(diǎn)企業(yè)現(xiàn)狀今年10月，武漢太紫微光電科技有限公司就推出了T150A光刻膠產(chǎn)品，已通過半導(dǎo)體工藝量產(chǎn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)配方全自主設(shè)計(jì)，對(duì)標(biāo)國(guó)際頭部企業(yè)主流KrF光刻膠系列。該產(chǎn)品擁有120nm的極限分辨率，工藝寬容度更大，穩(wěn)定性更高，堅(jiān)膜后烘留膜率優(yōu)秀，對(duì)后道刻蝕工藝表現(xiàn)更為友好，并且驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)T150A中密集圖形經(jīng)過刻蝕，下層介質(zhì)的側(cè)壁垂直度表現(xiàn)優(yōu)異。五、光刻膠研究現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)目前，光刻膠核心技術(shù)仍被日本企業(yè)所掌握，通過分析日本企業(yè)的論文和專利，能夠有效地反映和預(yù)測(cè)光刻膠技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì)。從申請(qǐng)的趨勢(shì)上看，2003-2012年是日本光刻膠企業(yè)專利申請(qǐng)的高峰，2013年以后逐步放緩。從日本光刻膠近十年的技術(shù)主題看，2013-2017年，日本企業(yè)重點(diǎn)布局光敏樹脂組成、光阻層、薄膜材料、可溶性樹脂與含堿材料、正性光刻膠以及復(fù)合物等領(lǐng)域。2018-2022年，除上述領(lǐng)域外，日本企業(yè)開始轉(zhuǎn)而布局光刻膠圖案、掩膜版、固體濾光片、剝離劑等領(lǐng)域。從論文分析看，當(dāng)前光刻膠基礎(chǔ)技術(shù)主要圍繞新型材料、性能提升、加工技術(shù)創(chuàng)新以及高精度制造等方面展開，重點(diǎn)方向主要有：光刻膠新型材料：無機(jī)材料（納米顆粒，團(tuán)簇和無機(jī)/有機(jī)雜化材料）、聚合物材料（可切割聚合物、分子玻璃）。光刻膠的性能優(yōu)化：光刻膠邊緣粗糙度等光子隨機(jī)和化學(xué)隨機(jī)性等基礎(chǔ)問題研究。新型光刻技術(shù)：導(dǎo)向自組裝(DSA-GDirectSelfAssembling)和納米壓印等EUV光刻