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光刻胶国产化
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光刻胶技术发展与国产化:如何从树脂到光刻胶,构建自主产业链
材料汇· 2025-12-17 23:57
点击 最 下方 "在看"和" "并分享,"关注"材料汇 添加 小编微信 ,遇见 志同道合 的你 正文 在半导体产业攀登工艺巅峰的征程中,光刻胶作为集成电路图形化工艺的核心媒介,其地位堪比精密绘制蓝图的"画笔"。它不仅决定了电路图案能否被高 保真地转印至硅片,其材料本身的每一次革新—— 从早期的DNQ-酚醛树脂体系,到随KrF、ArF光刻技术而生的化学放大光刻胶,直至面向EUV时代的金 属簇光刻胶 ——都直接推动了摩尔定律的延续。 然而,这项精密且关键的产业,长期以来被少数国际巨头在 材料设计、核心树脂及复杂工艺 诀窍上所构建的壁垒所主导。 国产化之路,因而远非简单的产品替代,而是一场贯穿 基础化学、精密工程与供应链安全的系统性攻坚,涉及从分子设计、配方研发、稳定量产到客户 验证 的全链条能力重塑。 报告将系统性地梳理 半导体光刻胶的技术脉络与产业现状 。报告内容主要涵盖四大方面: 首先 ,回顾光刻胶随光刻技术代演进的 发展历程 ,揭示设备、材料与工艺协同发展的规律; 其次 ,深入剖析成熟制程中主流光刻胶(如248nm、193nm化学放大胶及I线胶)的 工作原理与配方核心 ; 再次 ,明确界定评估光刻胶性能的 ...
光刻胶国产化:如何从树脂到光刻胶,构建自主产业链
材料汇· 2025-12-17 00:05
文章核心观点 - 半导体光刻胶是集成电路图形化工艺的核心材料,其技术演进直接推动摩尔定律延续,但该产业长期被少数国际巨头垄断,国产化是一场贯穿基础化学、精密工程与供应链安全的系统性攻坚[2][3][4] - 光刻胶的性能由其光照前后在显影液中溶解速率的变化(即溶解速率对比度)决定,高对比度是实现高分辨率图形的关键,光刻胶设计的核心在于优化这一转变过程[17] - 光刻胶材料体系随光刻波长缩短而发生根本性变革,这是由基础光学物理定律决定的,例如193nm ArF光刻必须使用脂肪族聚丙烯酸酯以替代在193nm处吸收极强的芳香族聚对羟基苯乙烯[13][19][20] - 光刻胶国产化面临从分子设计、配方研发、稳定量产到客户验证的全链条系统性挑战,且成本构成中90%以上为基础化工材料,因此关键原材料的自主供应是国产化真正胜利的前提[51][55] 光刻胶技术发展脉络与协同规律 - 光刻是目前产业化最成熟、高效率、高精度且成本相对可控的图形化方法,其他如DSA、电子束直写、纳米压印等技术在主流集成电路大规模制造中尚无法与之竞争[9][10] - 集成电路技术节点、光刻技术/设备、光刻胶材料三者构成“铁三角”,协同进化,对更高集成度的追求驱动光刻波长缩短,进而迫使光刻胶材料化学发生根本性变革[13][14] - 通过技术演进图显示,光刻波长从436nm G线演进至13.5nm EUV,对应的光刻胶材料体系从DNQ-酚醛树脂演进至化学放大型,再到面向EUV的金属簇光刻胶[13] - 化学放大光刻胶通过光酸产生剂分解产生的酸在烘烤中催化大量树脂分子反应,将单个光子的化学效应放大成千上万倍,从而以高灵敏度和高对比度满足先进制程要求[21] 主流光刻胶工作原理与配方核心 - **248nm KrF化学放大正胶**:基于聚对羟基苯乙烯树脂的酸催化脱保护模型,配方包含树脂、光酸产生剂、淬灭剂、表活助剂和溶剂,通过脱保护反应实现曝光区溶解速率大幅提高[24] - **193nm ArF化学放大正胶**:核心原理同为酸催化脱保护,但因PHS树脂在193nm吸收极强,主树脂必须替换为脂肪族聚丙烯酸酯,反应位点变为羧基,所有配方组分需针对新体系重新优化[26][27][28][30] - **化学放大负胶**:采用酸催化交联反应机制,配方中包含交联剂,曝光区形成三维网状交联结构从而不溶,常用于形成凸起图形的工艺,如隔离墙或先进封装[31][32][36] - **I线非化学放大正胶**:基于酚醛树脂-重氮萘醌的溶解抑制-促进物理化学过程,虽灵敏度较低,但具有成本低、工艺稳定、抗等离子体刻蚀能力强等优点,在成熟制程中占主导地位[34][35][37] 光刻胶性能关键指标体系 - **灵敏度**:形成规定图形所需的最低曝光能量,需在曝光速度与抗随机噪声能力间平衡,与光酸产生剂的量子产率及树脂反应活性相关[39] - **对比度**:曝光剂量与剩余胶膜厚度关系曲线的陡峭程度,高对比度是获得垂直侧壁和高分辨率图形的关键,由配方整体协同作用决定[39] - **分辨率**:能够稳定实现的最小特征尺寸,是灵敏度、对比度、工艺宽容度等性能的综合体现,并强烈依赖于所使用的光刻技术代[39] - **宽容度**:包括曝光宽容度和聚焦深度,衡量对工艺波动的容忍度,影响生产稳定性和良率,受光酸产生剂扩散性、淬灭剂浓度等因素影响[42] - **抗蚀刻性**:在后续刻蚀工艺中作为掩膜保护下层材料的能力,与树脂的化学结构密切相关,常需与光学性能权衡[42] - **保质期**:化学放大光刻胶的稳定性挑战大,涉及光酸产生剂缓慢分解、副反应等,要求严格的配方设计、纯化和包装储存[42] - 上述六个指标常相互制约,光刻胶开发的核心是在矛盾需求中寻找最优解[40] 光刻胶市场现状与竞争格局 - 2024年全球光刻胶市场规模为108亿美元,其中半导体光刻胶市场约24亿美元,预计2025年整体市场达114亿美元,2027年达125亿美元,半导体部分达28亿美元,年复合增长率约4%[43] - 全球半导体光刻胶市场中,ArF与ArFi光刻胶合计占比54%,KrF占25%,I-line与G-line占12%,高端EUV光刻胶占7%[45] - 光刻胶供应被美日企业垄断,前五大厂商市场份额高达85%,其中四家来自日本;在半导体光刻胶领域,日系厂商(东京应化、信越化学等)市场份额近七成;在ArF和KrF核心市场,日本企业占据约80%份额[47] - 中国半导体光刻胶市场以ArF和KrF为主,分别占比40%和39%[45] 国内企业进展与国产化挑战 - 国内企业如晶瑞电材、北京科华、南大光电、上海新阳等已在部分领域实现从0到1突破,其中KrF光刻胶已量产,ArF光刻胶已进入客户测试,EUV光刻胶取得阶段性成果,但整体仍处于追赶阶段,在高端市场占比微乎其微[49] - **研发挑战**:核心树脂、光酸产生剂等需从分子设计开始,合成纯化要求极高(杂质控制在ppt-ppb级),配方优化是海量的实验试错过程,周期长、投入大[51] - **验证挑战**:性能需在完整工艺流片中验证,与客户产线兼容性是巨大考验;验证周期长达数月甚至更久,客户切换供应商极其谨慎[51] - **量产与供应链挑战**:若只做配方混合,核心原料(树脂、单体、光酸产生剂)供应受制于上游,而上游同样被国外垄断;生产工艺控制、品控标准、应用技术等包含大量无法公开的工艺诀窍[51] - **成本与供应链硬约束**:光刻胶最终产品成本中,溶剂和树脂两项基础化工材料占比高达90%以上,电子级超高纯溶剂和专用树脂的国产化是供应链安全与成本控制的关键;生产设备、精密过滤器、洁净包装等也主要依赖进口[55]
中国光刻胶,如何突围?
36氪· 2025-11-01 13:01
光刻胶概述与重要性 - 光刻胶是光刻机在光刻过程中使用的聚合物薄膜材料,又称光致抗蚀剂,能在紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射下发生反应,将图案留在硅片上[1] - 光刻胶按形成的图像分为正性和负性两大类,按曝光光源和辐射源不同可分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、X-射线胶、电子束胶、离子束胶等,品种规格复杂[3] - 光刻胶总体包含三种成分:感光树脂、增感剂和溶剂,其使用范围广泛,涉及显示面板、集成电路和半导体分立器件等细微图形加工作业,下游产品包括智能手机处理器、医疗设备传感器、航天器控制系统等[6] - 光刻胶是智能装备必不可少的源头精细化工品,其性能直接影响到终端产品的产能和质量,其市场规模基本等同于智能装备的制造能力,是半导体技术水平的关键指标[6][7] 中国光刻胶行业发展与进步 - 国家在“十二五”期间将《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》列为16个国家科技重大专项之一,即“02专项”,以支持行业发展[7] - 2020年底,南大光电控股子公司宁波南大光电自主研发的ArF(193nm)光刻胶产品通过客户使用认证,用于50nm闪存产品控制栅,测试性能满足要求且良率达标[9] - 2019年底,以研发团队为技术骨干的国科天骥公司成立,进行高档光刻胶及相关有机湿电子化学品的小批量生产,并于2021年在滨州生产园区试生产[9][10] - 徐州博康已成功开发ArF/KrF单体及光刻胶、I线光刻胶、封装光刻胶、电子束胶等系列产品,武汉太紫微光电科技有限公司的T150 A光刻胶产品也已通过半导体工艺量产验证,实现配方全自主设计[12] - 国内已有数十家企业涉足光刻胶领域,PCB光刻胶国产率达到63%,湿膜及阻焊油墨基本能实现自给,LCD光刻胶领域触控屏光刻胶国产率约30%-40%[12] 与日本企业的差距 - 2023年国内光刻胶市场规模约为121亿元,预计未来5年年均复合增长率10%,超过全球平均水平,但规模在全球占比不到两成[13] - 在高端领域国产化率极低,7nm技术所需的最高端EUV光刻胶国产化率乐观估计不足1%[13] - 全球五大光刻胶生产商中,日企独占四家(JSR、东京应化、信越化学、富士胶片),占据全球超70%的市场份额,在最高端的ArF和EUV领域市场占有率超过90%[13] - 日本在光刻胶领域专利申请量和技术水平领先,2021年9月日本专利申请量占全球46%,2023年全球共有5483件光刻胶专利,日本独占63%[15] - 日本企业通过早期技术攻关(如东京应化于1968年研发出首个环化橡胶系光刻胶产品MOR-81)、财团支持形成行业壁垒、以及与下游晶圆厂深度合作构建产业壁垒,使其地位极为稳固[18][20] 中国企业的突围路径 - 加大研发攻关以掌握核心技术,例如湖北九峰山实验室与华中科技大学联合团队成功突破“双非离子型光酸协同增强响应的化学放大光刻胶”技术,能在曝光后产生更多酸,提高成像质量并减小线宽粗糙度[21][23] - 清华大学与浙江大学联合团队全球首次提出“点击光刻”新方法,并开发出匹配的超高感光度光刻胶样品,能在极低曝光剂量下实现高对比度成像,大大降低曝光剂量并提高效率[23][26] - 推动技术产业化,A股目前有约20只光刻胶相关股票,上市公司彤程新材号称中国唯一掌握高档光刻胶研发技术的企业,拥有大陆唯一一台ASML曝光机,产品线覆盖G线、I线、KrF、ArF和EUV等五大类光刻胶[26][27] - 建立产业生态体系,与下游企业深度合作,并发展自主光刻机制造能力,目前中国光刻机国产化率不足3%,2023年进口光刻机225台,金额达87.54亿美元,仅有上海微电子能制造90nm工艺节点DUV光刻机[27][29]
【点金互动易】光刻胶+存储芯片,公司自主研发的光刻胶功获得国产化订单,产品可用于存储芯片多个工艺环节
财联社· 2025-09-30 08:35
产品定位与核心功能 - 产品侧重于挖掘重要事件的投资价值并分析产业链公司 [1] - 产品核心功能包括解读重磅政策的要点 [1] - 产品即时为用户提供快讯信息对市场影响的投资参考 [1] 内容呈现方式 - 产品以专业的视角、朴素的语言、图文并茂的方式呈现信息价值 [1]
恒坤过会,科创板“光刻胶第一股”将至
势银芯链· 2025-09-01 13:42
公司业务与市场地位 - 主要从事光刻材料和前驱体材料研发、生产和销售 是中国境内少数具备12英寸集成电路晶圆制造关键材料研发和量产能力的企业之一 [4] - 产品应用于先进NAND、DRAM存储芯片及90nm技术节点以下逻辑芯片生产制造的光刻、薄膜沉积等工艺环节 是集成电路晶圆制造不可或缺的关键材料 [4] - 客户覆盖多家中国境内领先的12英寸集成电路晶圆厂 已实现境外同类产品替代 打破12英寸集成电路关键材料的国外垄断 [4] 财务表现与增长 - 2022年至2024年营业收入分别为3.22亿元、3.68亿元、5.48亿元 归母净利润分别为1.01亿元、0.9亿元、0.97亿元 [4] - 2025年1-9月预计实现营业收入4.4亿元至5亿元 较上年同期增长12.48%至27.82% [4] 募投项目与资金规划 - 拟募集资金10.07亿元 用于"集成电路前驱体二期项目"和"集成电路用先进材料项目" [5] - 具体项目包括集成电路前驱体二期项目(总投资5.19亿元)、SiARC开发与产业化项目(总投资1.93亿元)、集成电路用先进材料项目(总投资9.09亿元) 募集资金拟投入总额12亿元 [6] 行业国产化现状与发展目标 - 国内光刻胶市场国产化率较低 KrF光刻胶国产化率约10% ArF光刻胶国产化率不足5% i-Line光刻胶国产化率约20% [7] - 募投项目将实现前驱体、SiARC、KrF、ArF等集成电路关键材料的国产化率提升 扩大国产替代市场 [7] - 公司计划通过上市加大技术开发和产业化布局 拓展产品线 提升核心竞争力和品牌影响力 持续增强盈利能力 [7] 行业会议与技术聚焦 - 势银将联合甬江实验室于2025年11月17-19日举办异质异构集成年会 主题为"聚焦异质异构技术前沿 共赴先进封装芯征程" [7] - 会议聚焦多材料异质异构集成、光电融合、三维异构集成、光电共封装、晶圆级键合、晶圆级光学、半导体材料与装备、TGV与FOPLP等前沿先进封装技术 [8]
势银研究 |《光刻胶产业研究报告》
势银芯链· 2025-07-25 11:02
核心观点 - 2025年中国大陆半导体光刻胶市场规模预计达49.85亿元 [6] - 2025年中国大陆显示光刻胶市场规模预计达108.48亿元 [7] - 2024年中国晶圆产能规模(折合8英寸)为750万片/月 同比增长13.86% [3] - 2024年全球显示面板市场规模为1.33万亿元 预计2025年超1.4万亿元 同比增长6% [4] - 2019-2024年中国大陆光刻胶企业共发生58笔融资 大额融资突出 [5] 政策支持 - 税收优惠政策明确光刻胶等关键原材料生产企业可享受税收优惠 [8] - 光刻胶等材料获得进口税收优惠支持 [8] - 国家集成电路产业投资基金三期规划将光刻胶列为重点投资领域 计划投入超500亿元 [8] - 科技部"十四五"新材料专项提出到2025年实现KrF/ArF光刻胶国产化率提升至10% 布局EUV光刻胶预研 专项经费超20亿元 [8] - 新产业标准化领航工程实施方案提到研制光刻胶等特种功能型化学品标准 [8] 行业活动 - 2025势银显示技术及供应链产业年会将于12月16日-18日在苏州举办 [1] 数据来源 - 数据来源于势银(TrendBank)发布的《光刻胶产业研究报告》 报告共计41页 [2] - 势银(TrendBank)是中国领先的产业研究与数据公司 提供数据、研究、咨询、会议等服务 [15]
国内首条,八亿时空百吨级半导体KrF光刻胶树脂双产线建成
势银芯链· 2025-07-24 14:15
八亿时空光刻胶树脂产线建设 - 国内首条百吨级半导体KrF光刻胶树脂高自动化柔性/量产双产线在浙江上虞电子材料基地建成 项目达产后预计营收规模超亿元 [1] - 公司计划未来五年扩产能至年产200-300吨光刻胶树脂 [2] - 创新性规划两条全自主设计产线 预计2025年下半年光刻胶树脂实现千万级别收入 未来随着国产化比例提升收入将继续增长 [3] 产线技术特点 - 高柔性研发中试线专为"小量多品种"需求设计 配置精密反应与后处理系统 可快速切换不同配方和工艺 [4] - 高产能量产线针对稳定量产阶段需求 配置大型高效反应及精制系统 实现高度集成与自动化控制 [4] - 两条产线差异化定位覆盖产业全生命周期需求 [3] 公司技术能力 - 已拥有数十台先进分析检测设备 符合现代微电子化学品净化管理标准 [6] - 建立全面质量管理系统 具备多项光刻材料开发与生产能力 [7] - 光刻胶树脂技术可独立开发KrF&ArF系列树脂 已与头部企业进行采购验证 [7] - PSPI光刻胶技术实现从单体到树脂核心技术的自主设计与开发 指标达国际标准 [7] 产品矩阵 - 产品覆盖KrF光刻胶树脂 面板PSPI光刻胶 半导体PSPI光刻胶 显示光刻胶 単体 光酸等多个系列 [6] - 光刻胶性能评估包括理化性能测试和应用性能评估 [10] - 单体光酸业务涵盖KrF ArF和PSPI光刻胶树脂的电子级单体及PAG光酸合成研发与量产 [10] 公司背景 - 上海八亿时空先进材料为北京八亿时空液晶科技全资子公司 注册于上海张江集成电路产业园区 [5] - 主要研究领域为半导体材料和显示面板材料 着重光刻胶原材料和光敏聚酰亚胺等前端技术创新 [5] - 国家高新技术企业 [5]
这家公司光刻胶树脂预计下半年收入规模将达千万级丨机构调研
21世纪经济报道· 2025-07-03 18:24
公司业务布局 - 公司布局"显示+医药+半导体"三大产业,主营业务为液晶显示材料的研发生产和销售 [2][3] - 光刻胶树脂已实现稳定供货,预计2025年下半年实现千万级别收入规模 [2][9] - 车载显示液晶材料已通过多家客户测试,两款实现销售 [2][10] 光刻胶树脂业务进展 - 光刻胶树脂已产生收入并实现百公斤级稳定供货,百吨级产能基本建设完成,预计下半年正式量产 [9] - 预计2025年下半年实现千万级别收入规模,未来随着国产化比例提升和出货量增加,收入水平将继续提升 [9] - 多款树脂在客户端验证通过并逐步上量,与多家头部光刻胶厂商合作开发多款树脂 [9] - 子公司上海八亿时空引进战略投资方厦门恒坤(持股11.11%),形成"战略入股+业务合作"关系 [9] 聚酰亚胺业务进展 - 含氟光敏聚酰亚胺面板光刻胶工艺优化和产品稳定性验证完成,首个客户测试验证已通过,预期2025年形成订单 [10] - 显示用PSPI在客户端验证顺利,有望下半年实现小批量销售 [10] - 封装用PSPI和无氟PSPI在客户端小试验证中 [10] 车载显示业务进展 - 车载显示液晶材料已通过多家客户测试,两款材料实现销售 [10] - 应用于天窗智能调光的染料液晶方案进入某汽车高端车市场,其他海外客户同步推进中 [10] - 汽车智能化对液晶需求显著,天窗智能调光市场已研发并与客户配合两三年 [10] 行业与机构观点 - 公司为国内液晶材料领军者之一,自主研发成功切入半导体材料领域,有望成长为平台型材料企业 [12]
艾森股份(688720):差异化布局低国产率赛道 高端新品持续突破放量在即
新浪财经· 2025-06-18 16:41
电镀工艺 - 公司电镀液产品已构建丰富且极具竞争力的产品矩阵,覆盖传统封装和先进封装全品类,并实现高端领域市场突破 [1] - 先进封装用电镀液及添加剂已实现多款产品量产供应,广泛应用于Bumping和RDL工艺 [1] - 电镀铜基液(高纯硫酸铜)在华天科技、通富微电实现稳定供应,电镀锡银添加剂通过长电科技认证并取得小批量订单 [1] - 28nm大马士革铜互连工艺镀铜添加剂处于产品认证后期阶段,5-14nm先进制程的超高纯硫酸钴基液和添加剂客户端测试进展顺利 [1] - 晶圆制造铜制程用清洗液已进入量产放大阶段 [1] 光刻工艺 - 先进封装负性光刻胶已覆盖多家主流封装厂,市场渗透率持续提升,公司计划进一步丰富产品型号实现全品类覆盖 [2] - 自主研发的正性PSPI光刻胶获得主流晶圆厂首个国产化订单,打破美日技术垄断,预计2025年逐步实现规模化出货 [2] - 同步布局负性PSPI和高感度化学放大型PSPI,2025年计划推进PSPI产品在先进封装和晶圆厂商的认证工作 [2] - 晶圆ICA化学放大光刻胶客户端验证测试顺利,部分指标优于国际厂商对标产品 [2] - OLED高感光刻胶用于OLED背板阵列黄光工艺制程,客户端测试中,并与京东方签署合作协议 [2] - 高厚膜KrF光刻胶处于实验室研发阶段,目标填补国内空白 [2] 市场拓展与战略 - 通过收购马来西亚INOFINE公司布局东南亚市场,进一步夯实湿电子化学品领先地位,2025年起INOFINE将纳入合并报表范围 [3] - 公司差异化、高端化发展战略聚焦大马士革电镀液、PSPI胶等低国产化赛道,多款高竞争力产品即将进入规模化量产阶段 [3] - 预计2025-2027年营收分别为6.00/7.27/9.13亿元,归母净利润分别为0.50/0.71/1.03亿元 [3]
光刻胶上游原材料国内企业进展如何?
势银芯链· 2025-05-20 09:55
光刻胶行业概况 - 光刻胶产业涵盖研发、生产及销售全链条,是高技术材料领域的关键组成部分 [2] - 2025年全球光刻胶市场规模预计突破150亿美元,中国市场占比提升至35% [2] - 高端半导体光刻胶(如ArF、EUV)领域日本企业占据85%以上市场份额,国内国产化率不足5% [2] - 产业链上游为树脂、单体、光敏剂等原材料,中游为光刻胶生产,下游应用于印刷电路板、液晶显示屏和IC芯片 [2] 光刻胶成分及作用 - 溶剂占比50%-90%,用于溶解固态物质并形成均匀液态 [3][5] - 光敏剂占比1%-6%,是核心部分,在光照下引发化学反应 [3][8] - 树脂占比10%-40%,作为惰性聚合物基质决定光刻胶基本性能 [3] - 添加剂(单体、助剂)占比<1%,调节化学反应或改变特定化学性质 [3] 溶剂市场分析 - 主要溶剂种类包括PGMEA、PGMA、IPA等,用于调整粘度和涂覆过程 [7] - 国内怡达股份电子级PM溶剂市占率超40%,与南大光电合作开发半导体级溶剂 [7] - 晶瑞电材溶剂纯度达PPT级,西陇科学、江化微等厂商也在溶剂领域布局 [7] 光敏剂市场分析 - 光引发剂成本占光固化产品整体成本的10%-15% [9] - 国际市场份额集中在巴斯夫、IGM Resins等跨国企业 [9] - 国内久日新材2024年销量同比增长20.21%,强力新材、威迈芯材等布局高端产品 [10] 树脂市场分析 - 全球树脂市场由住友化学、美国陶氏等海外厂商垄断 [11] - 国内圣泉集团产能突破5000吨/年,彤程新材量产KrF树脂,万润股份单体全球市占率超15% [12] - 不同光刻胶类型对应特定树脂和单体,如KrF用聚甲醛丙烯酸甲酯,ArF用聚酯环族丙烯酸酯 [11] 行业会议与平台 - 2025势银光刻材料产业大会将于7月8-10日在合肥举办,聚焦供应链上下游深度探讨 [13]