深度报告 | 光刻胶行业光刻核心材料亟需替代，国产光刻胶机遇已至- 大数跨境

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深度报告 | 光刻胶行业光刻核心材料亟需替代，国产光刻胶机遇已至

深圳市平板显示行业协会

2022-05-30

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导读：溶剂、感光剂、树脂是光刻胶的三大原材料。光刻胶会根据不同光的波长和不同的曝光源而进行微调。光刻胶具有特定热流程特点，用特定的方法配臵而成，与特定的表面结合。

1 光刻胶：光刻工艺所需核心材料，助力制程持续升级

光刻胶百年发展史，是光刻工艺所需关键材料。光刻胶被应用于印刷工业已经超过一个世纪。到 20 世纪 20 年代，开始被用于 PCB 领域，到 20 世纪 50 年代，开始被用于生产晶圆。20 世纪 50 年代末， eastman kodak（伊士曼柯达公司）和 Shipley（已被陶氏收购）分别设计出适合半导体工业所需的正胶和负胶。光刻胶用于光刻工艺，帮助将设计好的电路图形由掩膜版转移至硅片，从而实现特定的功能。光刻胶的质量和性能直接影响制造产线良率。

以集成电路为例，光刻工艺步骤和光刻胶的使用场景如下：

1）气体硅片表面预处理：在光刻前，硅片会经历一次湿法清洗和去离子水冲洗，目的是去除沾污物。在清洗完毕后，硅片表面需要经过疏水化处理，用来增强硅片表面同光刻胶（通常是疏水性的）的黏附性。

2）旋涂光刻胶，抗反射层：在气体预处理后，光刻胶需要被涂敷在硅片表面。涂敷的方法是最广泛使用的旋转涂胶方法，光刻胶（大约几毫升）先被管路输送到硅片中央，然后硅片会被旋转起来，并且逐渐加速，直到稳定在一定的转速上（转速高低决定了胶的厚度，厚度反比于转速的平方根）。

3）曝光前烘焙：当光刻胶被旋涂在硅片表面后，必须经过烘焙。烘焙的目的在于将几乎所有的溶剂驱赶走。这种烘焙由于在曝光前进行叫做“曝光前烘焙”，简称前烘，又叫软烘（soft bake）。前烘改善光刻胶的黏附性，提高光刻胶的均匀性，以及在刻蚀过程中的线宽均匀性控制。

4）对准和曝光：在投影式曝光方式中，掩膜版被移动到硅片上预先定义的大致位臵，或者相对硅片已有图形的恰当位臵，然后由镜头将其图形通过光刻转移到硅片上。对接近式或者接触式曝光，掩膜版上的图形将由紫外光源直接曝光到硅片上。

5）曝光后烘焙：曝光完成后，光刻胶需要经过又一次烘焙。后烘的目的在于通过加热的方式，使光化学反应得以充分完成。曝光过程中产生的光敏感成分会在加热的作用下发生扩散，并且同光刻胶产生化学反应，将原先几乎不溶解于显影液体的光刻胶材料改变成溶解于显影液的材料，在光刻胶薄膜中形成溶解于和不溶解于显影液的图形。由于这些图形同掩膜版上的图形一致，但是没有被显示出来，又叫“潜像”（latent image）。

6）显影：由于光化学反应后的光刻胶呈酸性，显影液采用强碱溶液。一般使用体积比为 2.38%的四甲基氢氧化铵水溶液。光刻胶薄膜经过显影过程后，曝过光的区域被显影液洗去，掩膜版的图形便在硅片上的光刻胶薄膜上以有无光刻胶的凹凸形状显示出来。

7）坚膜烘焙：在显影后，由于硅片接触到水分，光刻胶会吸收一些水分，这对后续的工艺，如湿发刻蚀不利。于是需要通过坚膜烘焙（hard bake）来将过多的水分驱逐出光刻胶。由于现在刻蚀大多采用等离子体刻蚀，又称为“干刻”，坚膜烘焙在很多工艺当中已被省去。

8）测量：在曝光完成后，需要对光刻所形成的关键尺寸以及套刻精度进行测量。关键尺寸的测量通常使用扫描电子显微镜，而套刻精度的测量由光学显微镜和电荷耦合阵列成像探测器承担。

制程升级是确定发展方向，光刻设备和光刻胶是核心因素。随着高集成度、超高速、超高频集成电路及元器件的开发，集成电路与元器件特征尺寸呈现出越来越精细的趋势，加工尺寸达到百纳米直至纳米级，光刻设备和光刻胶产品也为满足超微细电子线路图形的加工应用而推陈出新。光刻胶的分辨率直接决定了特征尺寸的大小，通常而言，曝光波长越短，分辨率越高，因此为适应集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶的曝光波长由紫外宽谱向ｇ线(436nm)→ｉ线(365nm)→KrF(248nm)→ ArF(193nm)→F2（157nm）的方向转移，并通过分辨率增强技术不断提升光刻胶的分辨率水平。

2 全球百亿美金市场，显示+PCB+IC 三大应用推动发展

全球市场持续扩容，2023 年有望突破百亿美金。光刻胶作为制造关键原材料，随着未来汽车、人工智能、国防等领域的快速发展，全球光刻胶市场规模将有望持续增长。根据 Reportlinker 数据，全球光刻胶市场预计 2019-2026 年复合年增长率有望达到 6.3%，至 2023 年突破 100 亿美金，到 2026 年超过 120 亿美元。

大陆市场增速高于全球，2022 年有望超过百亿人民币。叠加产业转移因素，中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平。根据中商产业研究院数据，2021 年中国光刻胶市场达 93.3 亿元，16-21 年 CAGR 为 11.9%，21 年同比增长 11.7%，高于同期全球光刻胶增速 5.75%。随着未来 PCB、LCD 和半导体产业持续向中国转移，中国光刻胶市场有望不断扩大，占全球光刻胶市场比例也将持续提升，预计到 2026 年占比有望从 2019 年的 15%左右提升到 19.3%。

显示、PCB、IC 是三大应用领域，合计占比超 70%。根据应用领域的不同，光刻胶可分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示（LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。根据 Reportlinker 数据， 2019 年 PCB、半导体和平板显示光刻胶占比分别为 27.8%、21.9%、 23.0%，为前三大应用领域。

按显影过程中曝光区域的去除或保留分，分成正性光刻胶（正胶）和负性光刻胶（负胶），正负胶各有优势，但正胶分辨率更高，是主流光刻胶。1）正性光刻胶：正性光刻胶在紫外线等曝光源的照射下，将图形转移至光胶涂层上，受光照射后感光部分将发生分解反应，可溶于显影液，未感光部分不溶于显影液，仍然保留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上。正性光刻胶响应波长为 330～430 纳米，胶膜厚为 1～3 微米，正性光刻胶的分辨率更高，无溶胀现象。因此，正性光刻胶的应用比负性光刻胶更为普及。2）负性光刻胶：负性光刻胶在紫外线等曝光源的照射下，将图形转移至光胶涂层上，在显影溶液的作用下，负性光刻胶曝光部分产生交联反应而不溶于显影液；未曝光部分溶于显影液，将与掩膜上相反的图形复制到衬底上。负性光刻胶响应波长为 330～430 纳米，胶膜厚 0.3～1 微米，负性光刻胶的分辨率比正性光刻胶低。

负胶占总体光刻胶比重较小，多用于特殊工艺。由于负胶耐热性强，多应用于高压功率器件、高耗能器件等，此外也常用于一些特殊工艺，因为负胶难以去除的特性，在芯片最后的封装阶段可以使用负胶，能起到绝缘、保护芯片的作用。

总的来说，正胶有以下主要优点：①高分辨率，高对比度；②使用暗场掩模减少了曝光图形的缺陷率，因为掩模大部分区域都是不透光的。③ 使用水溶性显影液；④去胶容易。因此，正胶普及率大于负胶。

2.1 半导体光刻胶：技术难度最高，增速最快

全球半导体光刻胶市场增速远高于全球光刻胶平均水平，占比不断提升。据 SEMI 统计，2021 年全球半导体光刻胶市场规模达 24.71 亿美元，较上年同期增长 19.49%，2015-2021 年 CAGR 为 12.03%。2019 年全球半导体光刻胶市场规模分别为约为 18 亿美元，半导体光刻胶占整体光刻胶比重约 21.9%，到 2021 年占比提升至 26.85% 。

大陆半导体光刻胶增速超全球两倍。分地区看，中国大陆半导体光刻胶市场依旧保持着最快增速，2021 年市场规模达到 4.93 亿美元，较上年同期增长 43.69%，超过全年半导体光刻胶增速的两倍；中国占比全球半导体光刻胶市场比重也将从 2015 年约 10.4%提升到 2021 年接近20%。

中国半导体光刻胶的快速崛起离不开中国整体半导体产业的发展。受益于 5G 大规模建设，以及 2020 年新冠疫情导致远程办公、网络直播等应用普及，全球集成电路行业发展迅猛，根据 Frost&Sullivan 数据， 2013 年集成电路市场规模为 2518 亿美元，到 2019 年集成电路市场规模高达 3334 亿美元，年复合增长率为 4.79%。2019 年全球集成电路市场规模有所下滑，主要系全球贸易摩擦、存储供需变化以及智能手机、服务器等产品需求下滑因素影响。预计到 2025 年，全球集成电路市场规模将达到 4750 亿美元,2020-2025 年 CAGR 为 6.02%。

我国集成电路行业起步较晚，但发展迅速。根据中国半导体行业协会数据，2013 年中国集成电路销售收入为 2508 亿元，2019 年达到 7562 亿元，年均复合增速达到 20.2%，在 5G 和新兴产业的发展带动下，如汽车电子行业和物联网的推动下，中国集成电路行业市场规模将不断扩大，预计到 2025 年，我国集成电路市场规模将达到 18932 亿元，2020- 2025 年 CAGR 为 16.22%。

按曝光波长分，全球 ArF/EUV 光刻胶占比超 50%，为国际主流。半导体光刻胶按照曝光波长不同可分为 g 线（436nm）、i 线（365nm）、 KrF（248nm）、ArF（193nm）以及新兴起的 EUV 光刻胶 5 大类，高端光刻胶指 KrF、ArF 和 EUV 光刻胶，等级越往上其极限分辨率越高，同一面积的硅晶圆布线密度越大，性能越好。根据 TECHCET 数据，从市场分布看，2021 年 ArFi+ArF 光刻胶占全球光刻胶市场规模的比例为 48.1%，KrF 占比 34.7%，G/I 线占 14.7%。ArF（包括 ArFi）光刻胶已是集成电路制造需求金额最大的光刻胶产品，随着集成电路产业超先进制程持续发展，ArF 光刻胶持续迎来广阔市场机遇。

随着全球半导体产业的发展，制造工艺技术节点的不断缩小，KrF 和 ArF 光刻胶市场需求量更大，增速更快，是推动当下光刻胶市场快速增长的主要因素。从市场规模增速来看，EUV 光刻胶发展最快，但处于发展初期体量较小，2021 年仅约 0.51 亿美元，预计到 2025 年达到 1.97 亿美元，2020-2025CAGR 达 48.8%；增速第二快的是 KrF 光刻胶，其 2021 年全球市场规模为 6.9 亿美元，预计到 2025 年达到 9.07 亿美元，2020-2025 年 CAGR 为 8.2%。ArF 光刻胶（ArF+ArFi） 2021 年全球市场规模为 9.55 亿美元，预计到 2025 达到 10.72 亿美元， 2020-2025 CAGR 为 3.5%；较为低端的 g/i 线光刻胶预计市场规模变化不大，占比缩小。

从应用产品看，2021 年逻辑占比超 63.5%，是第一大应用领域。非易失性存储器（NVM）是一种计算机即使关闭电源也能够保存已保存数据的存储器，增速最快。根据 TECHCET 数据，2021 年逻辑用光刻胶需求超过 595 万升，占比超过 63.5%，到 2025 年需求量提升到约 677 万升， 2021-2025 年 CAGR 为 3.3%，由于 NVM 对光刻胶需求的快速提升（2021- 2025CAGR 12.8%），预计 2025 年逻辑占比略降低到 59.5%，NVM 占比提升到 26.4%。对非易失性存储器（NVM）的需求是主要由于移动设备所需要的存储容量大幅提升，尤其是相机、智能手机和平板电脑。

随着制程缩减和存储容量提升，光刻次数增加，单位面积光刻胶的金额越高。根据 SEMI 的数据，单位面积所使用的的光刻胶价值量从 15 年 3 月不到 0.12 美元/平方英寸上升到 2021 年 9 月约 0.19 美元/平方英寸，平均价值量的提升主要来源于先进制程占比的提升以及光刻次数的增加。

逻辑：制程提升+扩产是两大推动力

制程越先进，需要进行光刻的次数就越多，光刻胶用量相应提升。为了突破线宽极限而达到所需的更窄线宽，高端制程的关键层次需要双重曝光甚至多重曝光来实现，随着曝光次数的增加，光刻次数在增加， 28nm 仅需要 6 次光刻，而 7nm 浸没式光刻需要 34 次，对应的光刻胶的需求量也在快速提升，虽然 EUV 光刻技术能有效地减小线宽并且降低光刻次数，7nm 制程使用 EUV 技术仅需要 9 次光刻，但其所用的光源、光刻胶及掩膜版等与先前的光刻技术有较大差异，因此目前的商业化程度不高。

全球普遍扩产，产能增加带来光刻胶需求增加。在经历 2019 年半导体周期低谷后，得益于下游需求旺盛，全球主要晶圆厂均加大了扩产力度，从资本开支的数据来看，各大晶圆厂于 2020 年、2021 年开始加大资本开支投入，22 年资本开支指引的强度均强于 2021 年，2018-2022 年合计的资本开支 YoY 分别为-23%/8%/21%/25%/30%，开支强度逐年递增，标志了扩产力度的加强，随着晶圆厂产能的提高，光刻胶的用量也将随之大幅提升。

存储：容量提升+扩产是两大推动力

容量要求提升，光刻次数增加，相应光刻胶的用量随着光刻次数的增加大幅增长。

DRAM：DRAM 的技术发展路径是以微缩制程来提高存储密度。制程工艺进入 20nm 之后，制造难度大幅提升，DRAM 芯片厂商对工艺的定义从具体的线宽转变为在具体制程范围内提升二或三代技术来提高存储密度。目前市场上 DRAM 的应用较为广泛的是 2xnm 和 1xnm，三星、美光、海力士等龙头厂商均已开发出 1znm 制程的 DRAM。

NAND：NAND 芯片制程已经达到极限，2D NAND 的存储容量难以继续突破，NAND 工艺逐渐转向 3D 堆叠架构，以更多的堆叠层数来得到更大的存储容量，光刻次数随着层数增加而增加，KrF 光刻胶的使用量将显著提升。

长鑫、长存扩产，本土光刻胶加速导入。受益于居家办公及娱乐需求，终端电子产品与云端服务器出货大增，带动相关存储需求成长，全球存储大厂积极扩产，长鑫、长存也紧抓历史机遇快速扩充能产能，根据 DRAMe Xchange 数据，随着长鑫长存的扩产，我国 DRAM 的市场份额有望分别从 21 年 4%提升到 22 年 8%，NAND 市场份额也有望有一定提升。全球 DRAM 产能预计到 22 年达到 160 万片/月，相比 21 年提升 6.4%，全球 NAND 产能预计到 22 年达到 177.4 万片/月，相比 21 年提升 5%。随着全球存储产能的扩容以及中国大陆份额的提升，一方面光刻胶整体需求将提升，另一方面也有利于本土光刻胶导入，加速国产替代进程。（报告来源：未来智库）

2.2 LCD 光刻胶：市场稳健增长，大陆增速远高于全球

面板光刻胶主要分为彩色光刻胶、黑色光刻胶、触摸屏用光刻胶和 TFT-LCD 正性光刻胶。彩色光刻胶、黑色光刻胶主要用于制备彩色滤光片;触摸屏用光刻胶主要用于在玻璃基板上沉积 ITO 制作触摸电极;TFT-LCD 正性光刻胶主要用于微细图形加工。

彩色滤光片是液晶显示器实现彩色显示的关键器件，因此在面板光刻胶中占比最大。根据富士经济数据，2018 年全球彩色光刻胶市场规模占面板光刻胶比重超过 60%，TFT 光刻胶、黑色光刻胶分别占比 23%与 14%。

光刻胶约占 LCD 面板制造成本的 10%，直接受益于 LCD 市场的扩大。根据 TrendBank 数据，彩色滤光片占面板成本的 21%。彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料，在彩色滤光片材料成本中，彩色光刻胶和黑色光刻胶在整体成本中占比约 46%，因此可以测算光刻胶在 LCD 面板中的成本占比大约为 9.66%，光刻胶的市场直接受益 LCD 市场的扩大。

全球 LCD 光刻胶市场规模超 13 亿美金，2021-2026 年 CAGR 为 2%。根据 QY research，全球 LCD 光刻胶市场稳步上升，2020 年达到 13.98 亿美元，预计 26 年达到 15.75 亿美元。2020-2026 年 CAGR 为 2%。未来有望受益于 LCD 电视的大尺寸化、高清化趋势，LCD 面板出货面积不断提升，充分传导至面板光刻胶需求。根据智研咨询数据，预计 2019-2023 年我国 LCD 光刻胶市场规模将会从 40 亿元提升到 69 亿元，4 年 CAGR 14.6%，预计国内市场占比也将从 19 年 47.9% 提升到 23 年 74.6%。

全球 LCD TV 面板出货尺寸持续增长。根据群智咨询数据，2021 年 32"和 43"出货占比明显收窄，65"及 75"出货占比分别增加 2.8%及 1.2%，带动 2021 年平均尺寸增加 2.0 英寸。面板产品尺寸出现结构性分化，一方面，疫情影响新兴国家消费者购买力弱，对中小尺寸电视需求产生明显的冲击，而发达经济体消费者购买力维持相对强劲，拉动大尺寸需求持续走强。另一方面，受整机成本快速上涨的驱动，品牌为了减亏加速产品结构升级，减少小尺寸并且增加大尺寸产品的比重。受需求端尺寸结构牵引，面板厂亦积极推动产品结构优化，不断增加大尺寸的产能占比，控制小尺寸的产出。

根据中商产业研究院数据，2014 年全球 TFT-LCD 显示面板的出货面积为 1.66 亿平方米，2019 年增至 2.23 亿平方米，年均复合增长率约 6.07%。而随着 5G 技术的逐步成熟及应用，TFT-LCD 面板的大尺寸化趋势能更好的顺应高清化应用的要求，从而带动 TFT-LCD 面板需求的不断增长。2019 年至 2023 年，TFT-LCD 面板的出货面积预计将从 2.23 亿平方米增至 2.49 亿平方米，增幅 12.20%。

产业持续转移，为国内 LCD 光刻胶提供巨大市场。随着日本、韩国、中国台湾等国家和地区新建 LCD 产线速度减慢甚至关停现有产线，以及中国大陆厂商的异军突起，中国大陆面板产线建设活跃，为全球新型显示设备和原材料提供了主要市场。

四大国产厂商已占据 LCD 面板行业一半以上出货面积。根据群智咨询数据，21H1 京东方，TCL 华星、惠科、彩虹光电四大国产面板厂商出货面积分别达到 20.5、14.9、8.5、5 百万平方米，在全球十大面板厂商出货面积占比达到 58.1%，预计随着产业转移持续以及在建产能释放，到 23 年国内厂商出货面积合计占比将到达约 67%。

2.3 PCB 光刻胶：产业转移是主要推动力

光刻胶用于 PCB 加工制造中的图形转移。PCB 的加工制造过程涉及图形转移，即把设计完成的电路图像转移到衬底板上，因而在此过程中会使用到光刻胶。基本过程如下：首先在衬底表面形成一层光刻胶薄膜，然后使紫外光通过掩膜板照射到光刻胶薄膜上，曝光区域发生一系列的化学反应，再通过显影的作用将曝光区域（正性）或未曝光区域（负性）溶解并去除，最后经过固化、蚀刻、退膜等一系列过程将图形转移至衬底。

PCB 光刻胶具体包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶(又称抗蚀剂/线路油墨) 和光成像阻焊油墨，是 PCB 产业重要的上游材料，在 PCB 成本结构中光刻胶和油墨的占比约为 3%。

随着 PCB 产业转移至我国，我国 PCB 光刻胶行业也随之发展。1990 年以前，全球 PCB 市场由欧美日主导，此时，我国 PCB 光刻胶产品也依赖进口。自 20 世纪 90 年代中期开始，PCB 产业开始转移，2002 年开始，外资 PCB 光刻胶企业陆续在华建厂。至 2017 年，我国 PCB 产值占全球份额达 50.8%，PCB 光刻胶产值占全球份额也超 70%，到 2019 年的市场份额达到 93.35%，主要集中在中低端产品市场。

全球 PCB 产值稳定提升，PCB 光刻胶受益。受 2020 年疫情影响，全球经济整体萎缩，而 PCB 市场强势反弹并实现了 6.4%的增速，主要得益于数据中心、云服务器等需求增长带动的封装载板领域、HDI 以及高多层板等的爆发。根据 Prismark2020 年 Q4 报告，从中长期看，PCB 产业也将保持稳定增长的态势，预计 2020 年至 2025 年全球 PCB 产值的年复合增长率约为 5.8%。

从区域看，根据 Prismark 预测，未来全球各区域的 PCB 产业都将呈现较快发展状态。其中，2020 年中国地区预测同比增长 6.4%，2020 年至 2025 年中国地区复合增长速度预测将达到 5.6%。日本、亚洲（主要是我国台湾地区和韩国）是全球封装基板主要供应地，未来 5 年将呈现较高的增长速度。

3 美日寡头垄断，国产化需求迫切

3.1 四大壁垒铸就高集中度，全球市场美日寡头垄断

光刻胶生产工艺复杂，四大壁垒铸就行业高门槛。

第一大壁垒：技术壁垒，生产工艺要求极高，配方是根本

作为光刻工艺的核心，光刻胶需满足四大条件。选择光刻胶的决定因素是晶圆表面对尺寸的要求。光刻胶必须要同时满足四大条件：1）产生要求的尺寸。2）在刻蚀过程中具有阻挡刻蚀的功能，保持特定厚度的光刻胶层中一定不能存在针孔。3）必须和晶圆（或其他衬底）表面能很好的粘合，否则刻蚀后的图形可能发生扭曲。4）工艺维度和阶梯覆盖能力。

多参数指标要求，分辨率直接决定产品特征尺寸。光刻胶的主要性能指标包括：分辨率、黏附性、对比度、敏感度、抗蚀性、表面张力、曝光速度、针孔密度、阶梯覆盖度等。1）分辨率：在光刻胶层所能产生的最小图形或其间距。一般而言，越小的线宽需要越薄的光刻胶膜，但为阻挡刻蚀且不能出现针孔，光刻胶膜必须有一定的厚度，因此只能权衡选择。2）黏结能力：光刻胶必须和衬底表面很好黏结，才能准确讲图形转移到衬底表面，否则可能导致图形畸变。在制造过程中，不同的表面，光刻胶的黏结能力不同。因此在光刻胶工艺中，多个步骤是为了增加光刻胶对晶圆表面的自然黏结能力。3）曝光速度：反应速度越快，光刻和刻蚀区域的加工速度越快。一般而言，负胶需要 5-15 秒曝光时间，而正胶需要 3-4 倍时间。4）针孔：光刻胶层尺寸非常小的空穴。针孔的存在会允许刻蚀剂渗透过光刻胶层接触衬底表面，从而在衬底表面刻蚀出小孔造成损害。光刻胶越薄，针孔越多，光刻胶越厚，针孔越少，但厚胶降低了光刻胶分辨率，因此光刻胶膜厚是多个因素的权衡。

光刻胶工艺一旦确立，一般不再变更。准备、烘焙、曝光、刻蚀和去除工艺会根据特定的光刻胶性质和想达到的预期结果进行微调。光刻胶的选择和光刻胶工艺的研发是一项漫长而复杂的过程，一旦一种光刻工艺被建立，一般不再改变。

从专利数看，日本美国合计占比超 70%，大陆发展迅速。根据智慧芽数据，截至 2021 年 9 月，全球光刻胶第一大技术来源国为日本，专利申请量占全球光刻胶专利总申请量的 46%；美国则以 25%的申请量位列第二。中国则以 7%的申请量排在韩国之后。从趋势上看，中国的光刻胶相关专利申请量正在快速增长，在 2020 年实现了对日本的反超。2020 年，中国光刻胶专利申请量为 1.29 万项，日本光刻胶专利申请量下降至 8982 项。

光刻胶种类多样，不同类别化学结构、性能有所区别。光刻胶下游不同客户的需求差异明显，即使同一客户的不同应用需求也不一致。这就导致光刻胶的整体生产缺乏统一的工艺，每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上均有所区别，要求使用不同品质等级的专用化学品。这就迫使制造商需要有能力设计出符合不同需求设计不同配方，并有相应的生产工艺完成生产。这属于行业的核心技术之一，对企业的技术能力要求比较高。

第二大壁垒：客户认证壁垒，上下游深度绑定，验证周期长

在光刻胶供货前，一般会经过光刻胶产品的验证及工厂（产线）资质的验证，其中光刻胶验证根据验证阶段分为 PRS（光刻胶性能测试）、 STR（小试）、MSTR（批量验证）及 Release（通过验证）；工厂（产线）资质验证方面，主要在质量体系、供货稳定性、工厂（产线）产能等几方面进行验证。在工厂（产线）资质验证通过以及产品验证通过后，可实现对客户的正式供货。由于验证周期通常为 6－24 个月，下游晶圆厂切换光刻胶成本较高，通常客户切换光刻胶意愿不强，光刻胶企业较难进行客户的突破。

第三大壁垒：设备壁垒，光刻机昂贵且购买难度大。

送样前，光刻胶生产商需要购臵光刻机用于内部配方测试，根据验证结果调整配方。光刻机设备昂贵，数量有限且供应可能受国外限制，尤其是 EUV 光刻机目前全球只有 ASML 能批量供应。

光刻机购买交货周期较长，根据日经亚洲评论报导，由于需求早已超过负荷，目前芯片生产设备的交货时间已经从 12 个月延长至约 18 个月。

光刻机产量较少而价格昂贵，近年增量主要集中在在 EUV、ArFi 和 KrF 光刻机。根据 ASML 2021 年财报，2021 年公司共销售 287 台光刻系统，销售额约 136.5 亿欧元，其中 42 台为 EUV 光刻系统机，销售额约 62.8 亿欧元，平均一台 1.5 亿欧元; ArFi 光刻系统 81 台，销售额约 49.6 亿欧元，平均单价约 6100 万欧元; ArF dry 光刻系统销售 22 台，销售额约 4.3 亿欧元，平均单价约 2000 万欧元；KrF 光刻系统 131 台，销售额约 13.2 亿欧元，平均单价约 1000 万欧元; i-Line 光刻系统 33 台，销售额约 1.4 亿欧元，平均单价约 400 万欧元。

第四大壁垒：原材料壁垒，国内产业链尚不完善，树脂、单体产业化困难重重。

上游原材料是影响光刻胶品质的重要因素，目前我国光刻胶原材料市场基本被国外厂商垄断，尤其是树脂和感光剂高度依赖于进口，国产化率很低，由此增加了国内光刻胶生产成本以及供应链风险。

行业高度集中，日本三巨头+美国杜邦垄断市场。全球光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断，2020 年数据显示，东京应化排名第一，份额为 26%，杜邦排名第二，份额为 17%，加上 JSR 和住友化学， CR4 接近 70%，行业集中度较高。

从半导体光刻胶细分产品看，各大巨头更侧重中高端光刻胶。目前东京应化综合实力位列第一，除了在 ArF 光刻胶领域以 16%的市占率位于 JSR（25%）、信越化学（22%）、住友化学（17%）之后，在其他三个领域的份额均位列第一，其中在 EUV 光刻胶领域独占鳌头，一家占据一半以上的份额。

PCB 光刻胶：低端产品由国内主导。在 PCB 光刻胶市场中，中国在中低端产品占据主导地位，2020 年容大感光、广信材料、东方材料、北京力拓达等本土企业占据国内 46%左右的湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨市场份额。但是较高端的干膜光刻胶市场主要由日本旭化成、日本日立化成、中国台湾长兴化学垄断，这三大企业在全球的市场占有率超过 80%，我国在干膜光刻胶方面仍高度依赖进口。

LCD 光刻胶的全球供应集中在日本、韩国、中国台湾等地区，我国彩色和黑色光刻胶市场国产化率仅为 5%左右。彩色滤光片所需的高分子颜料和颜料的分散技术主要集中在 Ciba 等日本颜料厂商手中，因此彩色光刻胶和黑色光刻胶的核心技术基本被日本和韩国企业垄断。另一方面，近年来我国在触控屏光刻胶技术上有所突破，晶瑞股份和北京科华微已经实现了触控屏光刻胶的量产，国产化率在 30%-40%左右。

3.2 上游原材料树脂、单体难度较高，大陆产业化等待突围

溶剂、感光剂、树脂是光刻胶的三大原材料。光刻胶会根据不同光的波长和不同的曝光源而进行微调。光刻胶具有特定热流程特点，用特定的方法配臵而成，与特定的表面结合。这些属性由光刻胶里不同化学成分的类型、数量、混合过程决定，溶剂、感光剂和树脂是光刻胶三大原材料。

从含量来看，根据 Trendbank 数据，光刻胶主要原材料占比从大到小分别是溶剂（50%-90%）、树脂（10%-40%）、光引发剂（1%-6%）以及添加剂（<1%）。溶剂是光刻胶中容量最大的成分，使光刻胶处于液态，并使光刻胶能通过旋转涂在晶圆表面形成薄层。感光剂在曝光过程中控制或调节光刻胶的化学反应，用于产生或控制聚合物特定反应。感光剂添加到光刻胶中用来限制反应光的波谱范围或把反应光限制到某一特定波长的光。聚合物用于当光刻机曝光时，聚合物结构由可溶变成聚会（或反之），是由一组大且重的分子组成，分子里包括碳、氢、氧，典型聚合物如塑料。此外，光刻胶中还含有添加剂。不同类型的添加剂和光刻胶混合在一起来达到某种特定的结果。部分负胶包含染色剂，功能是在光刻胶薄膜中用来吸收和控制光线。正胶可能含有化学的抗溶解系统，这样的添加剂可以阻止光刻胶没有被曝光的部分在显影过程中被溶解。

从成本来看，高端光刻胶中树脂占成本比重较大。根据南大光电公告， ArF 光刻胶树脂以丙二醇甲醚醋酸酯为主，质量占比仅 5%-10%，但成本占光刻胶原材料总成本的 97%以上。

1）树脂：海外垄断市场，大陆企业取得技术突破

各类光刻胶所需树脂几乎全部由海外垄断。G 线光刻胶用环化橡胶树脂；I 线光刻胶使用线性酚醛树脂，主要是依赖进口，国产化水平很低。针对国内光刻胶“卡脖子”的 KrF 和 ArF 光刻胶，KrF 用聚对羟基苯乙烯类树脂，基本依赖进口，一是因为生产树脂需要的单体国内很少厂家供应，二是因为树脂的生产工艺也有一定的难度，特别是后处理的工艺。ArF 用聚甲基丙烯酸酯类树脂，单体为甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的衍生物单体，ArF 的树脂由几种单体共聚而成，定制化程度比较高，高端的 Arf 树脂几乎无法买到。EUV 用聚对羟基苯乙烯类树脂，或分子玻璃、金属氧化物，国内几乎空白。

全球两大类光刻胶树脂大厂。目前，全球范围内光刻胶树脂大厂分为两类：一类是自产树脂的光刻胶厂商，如信越化学、杜邦，它们通常掌握着树脂合成、光刻胶配方的技术专利。另一类是专门生产树脂的生产商，如东洋合成、住友电木、三菱化学等，为光刻胶厂商提供定制化的树脂。

技术壁垒高依然是海外垄断的根本原因。树脂的结构设计涉及单体的种类和比例，会决定光刻胶在特定波长下可以达到的线宽（CD）、曝光能量（EOP）、EL（能量窗口），LWR (线宽边缘粗糙度）等参数。此外，树脂的分子量、PDI（分散度）等也会影响光刻胶的胶膜厚度、耐刻蚀性、附着力等。树脂可以通过多种方式合成：光刻胶树脂可以通过酚醛缩合反应，阳离子聚合，阴离子聚合，活性自由基聚合等高分子合成方法进行合成。其上游的原材料主要是单体，单体在高分子合成的过程中聚合成树脂。

光刻胶树脂的主要难点：1）要做到质量一致，即分子量和分子量分布每批都要很接近；2）越高级树脂的分子量分布越小越好；3）金属离子要求，大部分要求小于 1ppb, 甚至要到 ppt 级。

产业化五大难点：1）合成技术：树脂的合成技术可分为自由基聚合，阴离子聚合和活性自由基聚合等，目前最常用的是自由基聚合，活性自由基聚合还未实现工业化。2）放大的稳定性和金属离子的去除：放大是指树脂从实验室研发进化到工业化的批量生产，放大的稳定性主要是指每次生产的分子量和 PDI 要保持一致，在生产管理控制上和质量控制上需要严格把关。3）供应稳定：单体的供应要稳定，单体的质量也要稳定。对下游客户来说，树脂也必须要做到稳定供应，包括质量稳定和交货周期的稳定性。4）客户的认证和采购：客户的认证和采购是一个长期的过程，光刻胶厂商将某个供应商的树脂配成光刻胶以后，要送样到下游的晶圆厂去试验，才能测试出树脂的光刻性能是否良好，并决定是否可以采用这个供应商的树脂。此外，光刻胶厂商的更换树脂供应商时也要通知下游晶圆厂。5）规模效应：光刻胶树脂一般是定制化产品，如果没有商业化的树脂或其他产品做支撑，单纯做某一种或某一类光刻胶树脂，将会使公司丧失研发或生产光刻胶树脂的动力，特别是单体需要购买的情况下，高成本会大大影响树脂的效益。

2）单体：日本和美国企业占大头份

不同光刻胶类型都有相应的光刻胶单体。传统 I 线单体主要是甲基酚和甲醛，是大宗化学品；KrF 单体主要是苯乙烯类单体，性状是液体；ArF 单体主要是甲基丙烯酸酯类单体，性状有固体也有液体。光刻胶单体的性能指标包括纯度，水份，酸值，单杂，金属离子含量等指标。

半导体级光刻胶单体相比普通单体壁垒更高。1）半导体级光刻胶单体的合成技术难度更大。2）半导体级光刻胶单体要求质量更稳定，金属离子杂质更少。例如，半导体级单体纯度要求达到 99.5%，金属离子含量小于 1ppb（即 10 亿分之一）；而面板级别的单体结构是环氧乙烷类，纯度要求或仅 99.0%，金属离子含量最少小于 100ppb 即可。3）半导体级光刻胶单体的价格远高于一般类单体。I 线单体约为 100-200 元/公斤，KrF 单体约为 500-1000 元/公斤，ArF 干法和湿法的单体价格在 3000-10000 元/公斤不等。

产业化有六大难点：1）合成和纯化时需要防止单体聚合；2）光刻胶单体种类繁多，针对不同的单体必须研究不同的合成方法，难易不一。3）高纯度要求：高纯度要从不同指标上来定义，如从气相（GC）、液相（HPLC）、凝胶色谱（GPC）等不同的来考察，有时纯度要达到 99.9%以上。4）金属离子控制：半导体级单体中尤其是 ArF 单体中的金属离子含量要达到 1ppb 以下。5）工艺放大：实验室中生产的达标单体并不能满足客户需求，还需要通过稳定的规模化量产来实现工业级供应。6）光刻胶单体企业进入下游客户的供应商体系需要一个长期的认证过程，且一般不会轻易更换。

3）溶剂：目前光刻胶溶剂主要为 PGMEA（丙二醇甲醚酸醋酯，简称 PMA），大陆自给率较高。根据新思界产业研究中心数据，我国是全球最大的 PGMEA 生产国家，产能占据全球总产量的 35%左右，生产企业有百川股份、瑞佳化学、怡达化学、华伦、德纳国际等。在全球市场中，PGMEA 生产企业有陶氏化学、壳牌化学品公司、利安德巴塞尔工业、伊士曼化工等，以上四家企业占据全球市场一半以上份额。

根据容大感光公告，溶剂平均采购价格 20H1 为 8.22 元/kg，相比 18、 19 年有所降低。（报告来源：未来智库）

4）光引发剂：集中趋势日益明显，历史采购价呈下滑趋势

光引发剂是光固化材料（主要包括 UV 涂料、UV 油墨、UV 胶粘剂等）的核心原材料。光固化材料是传统溶剂型涂料、油墨、胶粘剂的重要替代产品。2020 年，全球光引发剂市场销售额达到了 6.8 亿美元，预计 2027 年将达到约 11 亿美元，2020-2027 年 CAGR 为 4.57%。

光引发剂领域主要的企业有 IGM Resins，天津久日新材料，常州强力和阿科玛；其中，IGM Resins 是全球市场的领导者，收入在 2020 年占据全球 27%的市场份额。天津久日新材料是国内市场的领导者，收入在 2020 年占据中国 28%的市场份额。UV 涂料制造业是对光引发剂需求最大的产业，该产业要求光引发剂供应商能够提供质量可靠、性价比高的产品并能够持续稳定供货。由于下游客户要求较高，行业的集中度日益增长。从光引发剂的采购价格来看，以容大感光披露的数据来看， 2018-2020H1，随着上游供应商的竞争结构逐渐稳定，光引发剂采购价格总体下降，2020 上半年的采购均价为 131.46 元/千克，历史上光引发剂采购均价趋降。

3.3 日系龙头实力雄厚，国内厂商有望复刻成功经验

光刻胶产业最早由欧美主导，日本厂商后来居上。1839 年，第一套 “光刻系统”重铬酸盐明胶诞生。此后经过百年发展，光刻胶技术开始成熟，1950s，德国 Kalle 公司制成重氮萘醌-酚醛树脂印刷材料，曝光光源可采用 g 线、i 线。1980s，IBM 使用自研的 KrF 光刻胶突破了 KrF 光刻技术。随后，东京应化于 1995 年研发出 KrF 正性光刻胶并实现大规模商业化，因此迅速占据市场，这标志着光刻胶正式进入日本厂商的霸主时代。

JSR：合成树脂起家的光刻胶龙头。公司靠乳胶业务起家，由于合成树脂也是光刻胶的主要材料之一，JSR 在 80 年代初开始借由树脂技术切入光刻胶领域。在其后至今的 40 年里，JSR 光刻胶业务随着半导体制程技术一同进步成长，目前公司半导体光刻胶已全面覆盖 g 线到 EUV 光刻胶。

从浸没式 ArF 光刻胶到 EUV 极紫外光刻胶，在每一次光刻胶的技术变革中，JSR 都扮演了行业先锋的角色。JSR 主要分为两个事业部，石油化工事业部和精细化工事业部，其中精细化工事业部包括半导体材料、显示材料和边缘计算材料三个领域；JSR 导体材料领域产品包括光刻胶、CMP 材料、封装测试材料等，显示材料包括 LCD 平板材料，反射膜材料和其它功能涂覆材料。

TOK：EUV 光刻胶独占鳌头。是历史悠久的日本化学材料企业。公司成立 1940 年，在 1968 年，1972 年先后开发出半导体用正型胶和负型胶后，一直以成为光刻胶龙头供应商为目标，走在半导体微加工技术的前列。早在 2006 年，东京应化(TOK)就率先投资开始研发 ArF 浸没光刻胶所需技术，并在世界光刻胶市场上保持了领先地位。

东京应化拥有半导体光刻胶完整布局，2020 年，从 g/i 光刻胶到 EUV 光刻胶，东京应化分别拥有 25.2%、31.4%、15.8%、51.8%的市占率，除了 ArF 光刻胶位列第四以外其他均为第一，成为当之无愧的全球光刻胶龙头企业。

技术水平与生产品质业界领先，在国内拥有完整客户布局：东京应化更专注于光刻胶材料及其辅助材料在各个不同场景下的应用。其光刻胶产品不论是在技术水平还是生产品质都处于业界领先的地位。东京应化客户横跨半导体业界，液晶等行业。在中国，东京应化已有超过 10 年的运营历史，诸如台积电，中芯，华宏 NEC，宏力，和舰等代表性的厂家都是东京应化在地区内的客户。

信越化学：综合性半导体材料龙头。信越化学成立于 1926 年，最初以氮肥料为主营业务，战后在日本政府的支持下开始向半导体材料领域扩展。经半个多世纪的发展,信越化学自行研制的聚氯乙烯、有机硅、纤维素衍生物等原材料已成功在美国、日本、荷兰、韩国、新加坡、中国等国家和地区建立了全球范围的生产和销售网络。

在半导体材料领域，信越化学以有机硅材料为基础，逐渐攻克高纯氢氟酸，高纯单晶硅，稀土磁体，光刻胶，LED 封装，功率半导体材料等产品的技术难关。

4 国产化率极低叠加海外断供，大陆产业链崛起迫切

大陆光刻胶国产化率极低。半导体用光刻胶被日本企业垄断，国产化率仅 10%，目前我国仅实现 g 线、i 线、KrF 光刻胶量产，ArF 光刻胶大都处于研发或送样阶段，EUV 光刻胶尚处于早期研发阶段。平板显示用光刻胶，主要产地为日本、韩国和中国台湾，其中彩色光刻胶、黑色光刻胶国产化率仅为 5%，雅克科技收购 LG 化学该板块业务后成为国内最大供应商。TFT 光刻胶，中国大陆大部分产能仍为进口。PCB 光刻胶，湿膜及阻焊油墨已经基本是实现自给，国产化率达 46%，而干膜光刻胶仍需大量进口，主要供应地区在日本和中国台湾。

大陆企业在上游原材料均有布局。从 A 股上市公司在光刻胶原材料的布局情况来看，溶剂方面有百川股份、怡达股份等，单体有华懋科技（投资徐州博康）、联瑞新材等，树脂有彤程新材、圣泉集团、强力新材等，光引发剂有强力新材等。

中游制造国产布局完善，g/i 线已深耕多年，持续向中高端 KrF、ArF 光刻胶发力。目前国产光刻胶在中游制造方面已经取得了里程碑式的突破，涌现出一批优秀企业，在半导体光刻胶方面，有彤程新材（KrF 光刻胶批量供应中芯、长存等多家下游客户，G 线光刻胶的市场占有率达到 60%），晶瑞电材（g/i 线批量供应多年，KrF 已通过测试）上海新阳（KrF 形成销售，ArF 研发进展顺利）华懋科技（投资徐州博康，拥有光刻胶全产业链能力），2022 年国产半导体光刻胶有望开花结果实现放量。

4.2 彤程新材：旗下科华&北旭光刻胶双龙头，KrF 光刻胶已实现放量

公司是全球领先的新材料综合服务商，外延并购北京科华、北旭电子发力高端光刻胶，已实现从电子酚醛树脂到成品光刻胶的完整布局。公司公告显示，北京科华是唯一被 SEMI 列入全球光刻胶八强的中国光刻胶公司，批量供应 KrF 光刻胶；北旭电子是国内面板光刻胶领先企业， TFT 正性光刻胶在京东方占有 45%以上的份额。

公司传统业务营收增长稳定，未来将通过电子材料业务给公司成长注入新动力。公司是中国最大的橡胶酚醛树脂生产商，在行业内市占率较高，近年来营收发展稳定。2021年公司实现营业收入 23.08 亿元， 2016-2021 CAGR 为 5.9%；实现归母净利润 2.01 亿元，同比-20.44%，归母净利润下滑主要系原材料及运费价格受疫情影响上涨所致。公司未来将重点发展电子材料业务，主要涵盖半导体光刻胶及配套试剂、显示面板光刻胶和电子酚醛树脂等产品。

公司光刻胶业务进展顺利：2021 年公司半导体光刻胶业务实现营业收入 1.15 亿元元，同比增长 28.80%；公司半导体用 G/I 线光刻胶产品较上年同期增长 50.22%；KrF 光刻胶产品较上年同期增长 265.80%。报告期内，公司 G 线光刻胶的市场占有率达到 60%；I 线光刻胶和 KrF 光刻胶批量供应于中芯国际、华虹宏力、长江存储、华力微电子、武汉新芯、华润上华等 13 家 12 寸客户和 17 家 8 寸客户。子公司北京科华的 I 线光刻胶已接近国际先进水平，其种类涵盖国内 14nm 以上大部分工艺需求；KrF 产品在 Poly、AA、Metal 等关键层工艺完成了重大突破，获得客户批量使用；同时 TM/TV、Thick、Implant、ContactHole 等工艺市占率持续提升。

公司抓住国内 KrF 系列光刻胶供应短缺机会，在 G-I 线和 KrF 光刻胶的开发上持续发力。从产品上来看，公司 21 年新增 21 支新产品通过客户验证并获得订单，新产品销售额在半导体光刻胶总收入中的占比达到 25.96%创历史新高。产品序列方面，21 支新品包括 248nm 光刻胶 10 支，I 线光刻胶 9 支，LED 及先进封装用光刻胶 2 支，如国内首款 248nm 负性光刻胶 DKN 系列产品，高分辨 I 线光刻胶 C7600 系列产品及厚膜 ICA 光刻胶 C9120 系列产品；用户产线水平方面，公司 12 寸客户增至 13 家，增长 160%，8 寸客户增至 17 家，增长 70%，8-12 寸用户销售收入持续提高。

4.3 晶瑞电材：国内光刻胶先驱，约三十年经验积累

晶瑞股份专业从事微电子化学品的产品研发、生产和销售。其四大类微电子化学品（超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂）均为下游五大新兴行业（半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示和锂电池）的关键材料。经过多年研发和积累，晶瑞股份部分超净高纯试剂达到国际最高纯度等级（G5），打破了国外技术垄断，制定了多项行业标准；子公司苏州瑞红在国内率先实现目前集成电路芯片制造领域大量使用的核心光刻胶的量产，在业内建立了较高技术声誉。

公司近年来收入、归母净利润持续高增。2021年公司实现营业收入 18.32 亿元，同比+79.21%，2016-2021 营收 CAGR 为 25.9%；实现归母净利润 2.01 亿元，同比+161.2%，2016-2021 归母净利润 CAGR 为 37.6%。

公司光刻胶产品覆盖度广，立足 g/i 线光刻胶发展高端 KrF、ArF 光刻胶。子公司苏州瑞红拥有负型光刻胶系列、宽谱正胶系列、g 线系列、 i 线光刻胶系列、KrF 光刻胶系列等数十个型号产品。i 线光刻胶已向国内中芯国际、合肥长鑫等知名大尺寸半导体厂商供货，是我国供应半导体光刻胶出货量最大的本土企业之一；KrF（248nm 深紫外）光刻胶产品分辨率达到了 0.25～0.13m 的技术要求，已通过部分重要客户测试， KrF 光刻胶量产化生产线正在积极建设中，计划 2022 年形成批量供货。

公司设备齐全，ArF 光刻胶研发进展顺利。目前公司拥有成系列的光刻机 5 台，包括 2 台 ArF、KrF 光刻机及相关配套设备。目前 ArF 高端光刻胶研发工作进展顺利，已完成光刻机、匀胶显影机、扫描电镜、台阶仪等设备购臵。

4.4 南大光电：ArF 光刻胶已送样验证，进度领先行业

江苏南大光电材料股份有限公司是一家专业从事高纯电子材料研发、生产和销售的高新技术企业。凭借 30 多年来的技术积累优势，公司先后攻克了国家 863 计划 MO 源全系列产品产业化、国家“02—专项”高纯电子气体（砷烷、磷烷）研发与产业化、ALD/CVD 前驱体产业化等多个困扰我国数十年的项目，填补了多项国内空白。

2016-2021 年间，公司业务规模快速发展，2021 年实现营业收入 9.84 亿元，CAGR 高达 54.19%；实现归母净利润 1.36 亿元，CAGR 为 76.32%。

公司 ArF 光刻胶率先通过下游客户认证。公司正在自主研发和产业化的 ArF 光刻胶（包含干式及浸没式）可以达到 90nm-14nm 的集成电路工艺节点。2017 及 2018 年，公司分别获得国家 02 专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发”和“ArF 光刻胶产品的开发和产业化”项目立项，项目分别于 2020 年和 2021 年通过国家 02 专项专家组的验收。公司建成了 ArF 光刻胶产品（包括干式和浸没式）的质量控制平台、年产 25 吨的生产线，研发的 ArF 光刻胶产品分别通过一家存储芯片制造企业和一家逻辑芯片制造企业客户认证，为 ArF 光刻胶的规模化量产奠定了坚实的基础。

4.5 华懋科技：投资徐州博康切入光刻胶领域，拥有全产业链能力

华懋科技是国内安全气囊龙头，国内市场占有率位居前列。公司子公司东阳凯阳 2020 年向徐州博康增资 3000 万元，并向徐州博康实控人傅志伟提供 5.5 亿元的可转股借款和 2.2 亿元的投资款。华懋科技通过此举合计持有徐州博康 26.7%股权，成功切入了光刻胶领域。

徐州博康是国内光刻胶领域领先企业，拥有光刻胶原材料到成品的完整产业链布局。徐州博康成立于 2010 年，是国内领先的电子化学品高新技术企业，从事光刻材料领域中的中高端化学品的研发、生产、销售。公司光刻胶供应链实现了从单体、光刻胶专用树脂、光酸剂及终产品光刻胶的完整布局，是 JSR、东进、TOK、陶氏、住友、锦湖等国际大厂的光刻材料稳定供应商。

4.6 上海新阳：中国集成电路制造与封测关键材料龙头

上海新阳产品广泛应用于集成电路制造、3D-IC 先进封装、IC 传统封测等领域，已成为多家集成电路制造公司 28nm 技术节点的基准材料（Base Line）。作为中国半导体功能性化学材料和应用技术与服务的知名品牌，上海新阳已立项研发集成电路制造用高分辨率 193nm ArF 光刻胶与及配套材料与应用技术。以此为基础，公司在国内半导体功能性化学材料领域的领先地位将更加稳固。

2016-2021 年间公司营收、归母净利润快速成长，2021 年实现营业收入 10.16 亿元，CAGR 为 19.69%；实现归母净利润 1.04 亿元，同比下滑的原因主要是：1、公司 20 年金融资产公允价值变动影响非经常性损益增加 2.2 亿元，但 21 年非经常性损益影响较小。扣除非经常性损益后的净利润较上年同期增长 85%-128%；2、为进行光刻胶研发项目以及参与重大国家科技项目研发，公司 21 年研发投入超过 2 亿元。（报告来源：未来智库）

4.7 容大感光：国内 PCB 光刻胶领先企业

深圳市容大感光科技股份有限公司（以下简称“容大公司”）成立于 1996 年，是一家专业生产高端感光化学材料的国家级高新技术企业。多年来容大公司一直不断给广大客户提供高品质产品、帮助客户持续不断提高产品质量、控制生产成本，为中国印制电路板（简称“PCB”）事业的发展做出了积极的贡献。于 2016 年 12 月 20日成功登陆资本市场。容大公司已成为国内 PCB 油墨研发、制造的领航者。

容大感光致力于 PCB 感光油墨、光刻胶及配套化学品、特种油墨等电子化学品研发、生产和销售，已具备了包括 PCB 感光线路油墨、PCB 感光阻焊油墨等产品的完整系列，是行业内生产 PCB 感光油墨产品品种最为齐全的企业之一。公司凭借先进的技术、完整的产品系列及稳定的产品性能，与多家 PCB 大中型客户建立了长期、稳定的合作关系，公司主要客户包括无锡健鼎、奥士康、悦虎电路、川亿公司、金像电子等国内较为知名 PCB 制造企业。随着容大感光面板及半导体用光刻胶的成功研发和量产，公司与行业内信利、莱宝、长信、乾照、彩虹、方正、扬杰等企业建立了业务合作关系。

4.8 雅克科技：专注面板光刻胶，外延并购不断扩充光刻胶版图

雅克科技股份有限公司是一家致力于工业材料，生产和销售的深交所中小板上市公司。雅克旗下设有“新材料”，“新能源”和“电子”事业部。在 2016年，雅克科技先后收购了成都科美特和韩国 Up Chemical，间接参股韩国 COTEM 公司从而具备了 TFT 正性胶，半导体材料 SDO （旋涂绝缘介质），前驱体和氟化气体的业务能力，并将其归至“电子” 事业部组织框架内。在 2017 年底，雅克科技获得大基金的战略入股支持。2020 年 2 月 27 日，雅克科技子公司斯洋国际与 LG 化学签署协议，购买 LG 化学下属的彩色光刻胶事业部的部分经营性资产，主要包括与彩色光刻胶业务相关的部分生产机器设备、存货、知识产权类无形资产、经营性应收账款等。

公司在接收 LG 化学的彩色光刻胶业务及控股韩国 Cotem 公司以后，光刻胶业务的经营业绩持续向好。经过多年的积累，公司在光刻胶领域拥有多项专利，能够维系头部客户的最先进制程要求。在客户方面，公司光刻胶业务拥有 LG 显示、三星、京东方、和华星光电等著名企业。与国内其他企业相比，公司在技术、市场等方面更具优势，未来将为更多面板生产企业提供更优质的服务。

半导体光刻胶行业研究：破晓而生，踏浪前行

（报告出品方/作者：德邦证券，陈海进）

1. 光刻胶：图形转移介质，在泛半导体产业广泛应用

光刻胶本质是一种感光材料，也称光致抗蚀剂，主要用于微电子技术中微细图形加工。在紫外光、电子束、离子束、X 射线等照射或辐射下，光刻胶溶解度会发生变化，再经适当溶剂溶去可溶性部分，便可实现图形从掩模版到待加工基片上的转移。进一步，未溶解部分光刻胶作为保护层，在刻蚀步骤中保护其下方材料不被刻蚀，从而完成电路制作。

产品分类上，按照下游应用领域，光刻胶可分为 IC 光刻胶、PCB 光刻胶、LCD 光刻胶。IC 光刻胶根据曝光波长又可分 g 线光刻胶(436nm)、i 线光刻胶(365nm)、 KrF 光刻胶(248nm)、ArF 光刻胶(193nm)、EUV 光刻胶(13.5nm)等，通常情况下曝光波长越短，分辨率越佳，适用 IC 制程工艺越先进。按照化学反应原理，光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶曝光部分在显影液中溶解，负性光刻胶未曝光部分在显影液中溶解。由于负性光刻胶显影时易变形和膨胀，自 1970s 以后正性光刻胶逐渐成为主流。

全球电子产业制造东移，光刻胶作为关键耗材需求景气。在世界电子产业分工协作的大背景下，我国大陆凭借劳动力成本和终端市场需求等优势逐渐成为全球最大的电子信息产品制造基地，半导体、PCB、面板产能增长迅速，由此带来上游材料光刻胶市场需求同步快速增加。根据 Research And Markets 和 Cision 预测数据，2020-2026 年，全球光刻胶市场规模将从 87 亿美元增长至 120 亿美元以上，复合增长率约6%，中国大陆光刻胶市场规模将从 84 亿元增长至 140 亿元以上。复合增长率约 10%，增速更快。

产业链特征：1）下游需求引导产业发展。光刻胶整个产业进步是围绕下游制造需求展开的，一方面下游厂商制造工艺进步倒逼光刻胶与原材料配套进行技术迭代，另一方面下游厂商国产替代与扩产规划同步带来光刻胶厂商替换与增量市场机会。2）中国大陆光刻胶产业链雏形渐显：以 IC 光刻胶为代表，从上游原材料（树脂、单体、感光剂、溶剂）到中游光刻胶成品制造，再到下游晶圆代工，以及配套设备供应，中国大陆全产业链均处于起步阶段。乘中资晶圆厂崛起东风，中国大陆光刻胶全产业链正在逐步完善，目前产业完全自主化虽然较远，但已经涌现了一批优秀的本土企业。

2. 半导体景气周期已传递至材料端，IC 光刻胶需求稳步向上

卡位 IC 制造关键光刻工艺，光刻胶承载着半导体制造材料市场中不可或缺的 6%。在芯片制造过程中，光刻环节耗时最长（约 40-50%），成本占比最大（约 1/3），而光刻胶是光刻工艺中重要的耗材，承载着微纳电路图形从掩模版到晶圆上的转移作用，产业重要性十分突出。光刻胶市场规模在所有半导体材料中占比约 6%，价值较高，国产化进程缓慢，不仅市场需求长期景气，而且技术突破对于产业发展意义重大。

2.1. 当前全球“芯片荒”所带来的产业链供需紧张正向材料端逐步蔓延

产业升级下的算力需求提升带来芯片用量持续提升，汽车成为拉动增长的重要新生力量。随着半导体在各个产业应用领域的不断深入，以及人工智能、物联网等新兴技术场景的出现，芯片市场需求持续快速增加。以汽车和手机市场为例：相比之前，智能汽车带来汽车产业变革，其自动驾驶、车身控制、娱乐系统等功能带来大量芯片新需求；智能手机年出货量已经超10 亿部，单手机芯片用量超百颗，在 5G 支持和新功能需求刺激下，用量增长可观。总体来看，产业升级发展对于算力、电能转换、信号处理等需求有长期持续性拉动作用，而工艺进步速度和空间越来越有限，必然带来数量的指数级增加。根据麦肯锡预测数据，到 2030 年，半导体市场规模将保持 7%的年复合增长率，计算和数据存储、无线通信、汽车电子是前三大主要增速贡献市场，其中汽车电子领域单车用量增幅大，且单车价值高，对应芯片市场规模增速最快。

供给跟进滞后需求，市场缺芯潮如火如荼。智能汽车行业的快速发展以及疫情催化下各产业数字化转型的加速，导致芯片需求近两年加速增长。而供给端方面，过往晶圆厂通常会提前锁单灵活安排产能，但本轮需求增加超出市场预期，且中美贸易摩擦下造成政策不确定性增加，手机市场芯片囤货普遍，占据了大量汽车芯片晶圆代工产能。晶圆厂新产线投产需要较长周期让此次芯片供需缺口近两年一直存在。本轮全球芯片短缺始于汽车芯片，到其他产业，向上再传递至晶圆代工，再到设备、材料等，现阶段已经蔓延至全产业链。从芯片交期和晶圆代工价格验证来看，2022 年 2 月，芯片平均交货周期已达 26.2 周，相比 2019 年正常水平增长近 4 倍，同时，台积电、联电、中芯等代工厂普遍上调价格，产能仍然紧缺，供不应求。

晶圆厂为解决缺芯难题新建的产能将于 2022 年开始迎来落地，半导体材料成长空间明确。基于缺芯背景下的产能供给压力和对产业的长期增长预期，从 2020 年下半年开始，全球各大晶圆厂进入了疯狂扩产模式。IC Insights 数据显示，2021 年全球半导体资本开支大幅增长 36%总额达 1539 亿美元，其中晶圆代工资本开支同比增 40%以上，占比三分之一。参考晶圆厂建设投产周期，2022 年下半年晶圆厂扩产产能将逐步开始建成投产，半导体材料行业作为芯片制造过程的基础支撑产业，市场成长空间十分明确。

2.2. 区域结构：中国晶圆代工增长迅速，IC 光刻胶市场潜力大

受益半导体产业东移，未来五年中国市场晶圆代工产能大幅增长。基于中国市场庞大的半导体产业终端消费需求以及劳动力成本等优势，中国市场晶圆厂扩建速度领先全球，一方面来自于国外半导体企业大量晶圆产能涌入中国，另一方面也是国产替代趋势下本土晶圆厂快速崛起的贡献。根据 IC Insight 数据，截至 2020 年12月末，中国大陆市场晶圆代工产能约318万片/月，占全球晶圆厂产能15.3%。并预计 2020—2025 年期间，随着外资晶圆厂产能进入和中资晶圆厂新建，中国大陆将是唯一一个能够获得晶圆代工产能份额百分比提升（增长 3.7 个百分点）的地区。

晶圆扩产为光刻胶市场需求提供长期增长动力，我国大陆 IC 光刻胶市场增速更快。伴随晶圆厂的逐步扩产投建，我国大陆 IC 光刻胶市场需求量将稳步增加，且呈现出更快的增长潜力。根据 TECHCET 预测数据， 2020—2025 年，全球半导体光刻胶市场规模将从约 17 亿美元增长至 24 亿美元，复合增长率约 6%；根据 SIA 统计数据 2015—2020 年我国大陆半导体光刻胶市场规模从 1.3 亿美元增长至 3.5 亿美元，CAGR 达 22%。假设 2025 年我国大陆晶圆厂产能占全球比 19%，产能利用率超全球平均水平 30%，在暂不考虑区域光刻胶产品结构差异的情况下，粗略测算我国大陆 IC 光刻胶 2025 年市场规模约 40 亿元，2020—2025 复合增长率为 11%。

2.3. 产品结构：KrF 与 ArF 光刻胶占据市场主流，EUV 市场将逐步打开

与工艺、设备相配套，光刻胶技术迭代推动制程进步。在性能提升、成本功耗降低，以及更大算力需求等多因素驱动下，长期以来芯片技术一直沿着摩尔定律向前发展。而制程的进步离不开材料、设备和工艺三方面共同的推进。根据瑞利公式：分辨率 R=K1*/NA，光刻工艺制程进步可通过改变工艺因子（K1）、曝光波长（）、物镜数值孔径（NA）三条路径实现，其中降低光源曝光波长是提高光刻分辨率的重要手段。回顾光刻技术发展历史，集成电路主流工艺尺寸与曝光波长呈现出同步缩小的趋势，而不同波长的光源正对应不同的光刻设备和光刻胶材料。

芯片制程分庭抗礼，各制程市占率均衡发展。以 28nm 为界，芯片工艺可分为先进制程与成熟制程。先进制程代表着技术进步的方向，可以为芯片提供更好的性能和功耗比，但是其代际设计费用增速越来越高。相比之下，成熟制程设备支出和研发投入更小在成本控制方面具备一定优势。需求侧，成熟制程主要用来制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理( PMIC)、模数混合、传感器、射频芯片等，随着汽车电子、5G、云计算市场爆发，产能持续紧缺。根据 IC Insights 统计预测，到 2024 年，10nm 以下，10nm -20nm，以及 40nm 以上制程各占市场约三分之一，成熟与先进制程各有所需，同台共舞。

光刻胶市场 ArF 与 KrF 占据主流，EUV 增长最快。对比来看，KrF 光刻胶主要应用于 3D NAND 堆叠架构中，随着堆叠层数的增加，用量将大幅提升；ArFi（ArF 湿法）光刻胶则主要应用于先进制程中的多重曝光过程，需求比 ArF（ArF 干法）更多，随着技术节点向前推进 ArFi 用量增长很快。整体上，KrF 与 ArFi 基本覆盖主流芯片制程和应用需求，且在单芯片制作过程中用量相比更多，因而成为了光刻胶市场上需求最大的两类。此外，EUV 光刻胶的应用范围也正在从逻辑芯片扩展到存储芯片中，随着先进制程渗透率提升以及工序步骤的增加，EUV 光刻胶市场需求将快速提升，占比预计将从 2020 年的 1%提升到 2025 年的 10%。

3. 全球市场日美垄断竞争，国产替代迎来最佳机遇期

中国大陆正在承接全球第三次大规模的半导体产业转移，叠加核心领域自主化需求迫切，IC 光刻胶迎来最佳的国产替代机遇窗口期。从半导体产业发展历史看，每一次半导体产业转移都在新兴终端市场需求崛起下，国家政策强力扶持，再配合区域经济特点和产业分工纵化实现后来者赶超。第一次半导体产业转移发生在二十世纪七十年代，家电需求崛起，半导体产业从美国转向日本；第二次发生在二十世纪九十年代，个人电脑兴起，半导体产业从美日向韩国、中国台湾转移；目前伴随着智能终端物联网市场快速发展，中国大陆正在承接半导体产业的第三次转移。2021 年，我国大陆半导体产业销售额已达 10458 亿元，全球占比超 30%，在整体产业链快速发展的带动下，IC 光刻胶作为上游关键制造材料，国产替代已然衍化为该领域内未来几年的主旋律。

3.1. 全球 IC 光刻胶 CR5 超 80%，中国大陆高度依赖进口

全球 IC 光刻胶市场高度集中，日美企业领跑。光刻胶行业需要长期的技术积累和产业协作研发，一直以来由日美企业牢牢掌握，尤其是在高端的 KrF、ArF、EUV 光刻胶市场，垄断格局更为明显。目前，IC 光刻胶领域前五大厂商占据全球 87% 的市场份额，其中日本合成橡胶（JSR）、东京应化（TOK）、美国杜邦、信越化学、富士电子市占率分别为 28%、21%、15%、13%、10%。

日本 JSR：全球光刻胶龙头，规模与技术均处于最头部。公司产品线丰富，包括 i 线、KrF、ArF、ArFi、EUV 等，全球光刻胶行业发展的引领者，其光刻胶产品在泛半导体领域内均有覆盖，在 IC 领域更是市场份额领先。公司主要客户包括主要晶圆代工厂 Intel、三星和台积电等，2020 年营业总收入达 266 亿元。

日本 TOK：专业光刻胶及配套试剂厂商，产品线包括 g、i 线，KrF、ArF 和 EUV 光刻胶。公司产品技术水平和品质都居于行业前列，客户横跨半导体、液晶等行业，主要客户包括台积电，中芯，华宏 NEC 等。

美国杜邦：世界排名第二大美国化工公司，光刻胶是其事业部之一，产品线包括 g/i 线、KrF、ArF 光刻胶，其中在 g/i 线和 KrF 全球市场中占有一定份额。作为美国公司，其客户以美国、新加坡和中国台湾地区为主，包括 Intel、IBM 等，在大陆市场占有率较低。

日本信越化学：最初以氮肥料为主营业务，二战后在日本政府的支持下开始向半导体材料领域拓展。目前光刻胶领域的主要产品包括 g/i 线、KrF、ArF 光刻胶。2020 年公司营业总收入达 891 亿元。

日本富士电子：长期以来富士都是照相机胶卷和相关冲印化学产品的世界龙头，基于长期的相关技术经验积累，光刻胶也成为其重要的业务部分，产品线包括 g/i 线、KrF、ArF、电子束、EUV 光刻胶。在 IC 光刻胶领域富士电子市占率不高，但正在加码布局。

日本光刻胶企业的成功离不开市场支持、基础化工领域的经验积累和长期持续的技术投入等多因素共振。在产业早期，欧美企业领导光刻胶产品研发。二十世纪八十年代，伴随着全球半导体产业向日本转移，日本政企紧抓市场机遇，其龙头化工企业基于自身在基础化工领域的经验积累和政府的大力扶持，实现先进光刻胶产品的不断研发突破。同时，日本光刻胶产品的推出正好契合当时芯片制造工艺制程需求，为商业化落地提供了有力保障。在确立光刻胶领先地位后，日本继续采取产官学一体化进行国家级基础攻关研究，持续积累光刻胶技术经验，领先地位不断巩固。

中国大陆半导体光刻胶高度依赖进口，本土企业在低端产品上有所突破。我国大陆光刻胶产业起步较晚，生产研发水平与国外大厂有一定差距。并且，中国大陆光刻胶企业主要集中在 PCB、LCD 光刻胶产品上，半导体光刻胶技术壁垒较高，高度依赖进口。根据新材料在线数据统计，2020 年中国大陆光刻胶市场外资企业供给占比超过 70%，内资企业主要在低端 g/i 线光刻胶产品上有些突破，6 英寸硅片自产占比约 20%，KrF、ArF、EuV 光刻胶国产替代任重道远。

3.2. 参考韩国经验，光刻胶自主化是国家战略安全考量下的必然选择

日本突发“贸易战”，2019 年限制对韩光刻胶出口，半导体产业依赖性风险浮出水面。2019 年 7 月 1 日，由于日韩间劳工赔偿等历史遗留问题，日本经济产业省宣布限制向韩国出口“氟聚酰亚胺”、“光刻胶”和“高纯度氟化氢”3 种半导体材料，之后经协商谈判才解除禁售。作为韩国支柱型产业，韩国电子产业 2018 年生产额达 1711.01 亿美元，但是原材料和设备较为依赖国际市场，尤其是半导体产业和显示器行业。根据韩国贸易协会发行的报告，韩国半导体及显示器行业在氟聚酰亚胺、光刻胶以及氟化氢这三类材料对日本的依赖度分别是 93.7%，91.9%及 43.9%。如若不向产业链上游延伸发展，则始终不能解决电子产业关键材料受制于人的困境，一旦国际供应链被切断，将在很大程度上限制半导体产业发展，国民经济也将受到较大影响。

及时响应，韩国加大研发致力于关键材料设备“去日化”。2019 年 7 月 3 日，韩国政府面对光刻胶禁售迅速做出反应，宣布将在未来 5 年内投资 460 亿人民币，对日本依赖度较高的 6 个领域的 100 个品种（包括 3 种限制出口的材料）进行去日本化，主要途径就是国产化和进口国多元化。为此韩国专门成立“原材料、零部件和装备的竞争力委员会”以应对此次危机。2020 年韩国用于研发原材料、零部件和装备三者的预算约为 2.47 万亿韩元，和 2019 年的 7617 亿韩元相比，大幅度增加了 3.2 倍左右。

韩国光刻胶龙头企业东进牵手三星，打破日本 EUV 光刻胶垄断局面。东进世美肯作为韩国最大的光刻胶供应商，能够实现 g/i 线、KrF、ArF 光刻胶规模量产，但是 EUV 光刻胶则完全由日企垄断。在产业链受限制的重压下，韩国半导体产业积极推动高端光刻胶的量产。2021 年 12 月，东进宣布与三星电子合作的 EUV 光刻胶，已通用过了三星电子的可靠性测试。自此，韩国 EUV 光刻胶成功实现自主化。

对日依赖度降至 50%以下，韩国光刻胶国产替代破局。截至 2021 年 12 月，韩国对日本出口的 100 个战略项目的依赖度持续下降，其中对日本光刻胶的依赖已经从贸易战前的 90%下降至 50%以下，成功打破了对日企的依赖。参考韩国经验，核心领域自主化是国家战略安全下的必然选择，在我国成为世界半导体重要产业国之际，只有实现半导体光刻胶的自主生产，才能从容应对未来可能出现的断供风险，将电子行业的发展命脉掌握在自己手中。（报告来源：未来智库）

3.3. 正视光刻胶难点：重经验积累与产业环境

光刻胶自主化是必然趋势，但我们也需要正视光刻胶产业从无到有所要面临的重重困难。从研发、生产到供货全生命周期对光刻胶产品进行跟踪观摩，我们总结出光刻胶作为基础化工领域的价值高地代表，技术难点重经验积累，产业落地难点重市场环境。时至今日，光刻胶行业已经几乎不存在“弯道超车”，作为后来者，脚踏实地、注重积累，紧抓市场机遇奋力追赶才是务实之风。

配方研发设计之难，在于光刻胶复杂微观的结构设计与合成工艺。光刻胶的原理机制早已不是秘密，但是如何针对特定曝光波长，特定加工场景需求调制性能稳定且准确的光刻胶产品却需要不断反馈调试，对研发单位基础化工能力，光刻胶研制经验积累要求极高。一款光刻胶产品的研制通常包括主体树脂结构、单体结构的确定；主体树脂合成工艺、单体合成工艺的研究；PAG 的研究；配方的研究等等工作。这其中每一步可变因素都很多，每一个地方细微的变化都会对最终光刻胶产品性能造成很大影响。因此，化学反应的连锁型、步骤繁琐性以及要求严苛性共同导致了光刻胶配方设计的高难度，和对研发人员长期经验积累的依赖。

生产质量管控之难，在于下游应用对光刻胶产品的精细度和一致性要求极高。为了适应半导体工艺制程的不断进步，光刻胶产品的功能参数和质量要求越来越高：1）金属离子杂质控制：从 ppm 级到 ppb 级，再到 ppt 级；2）微粒子粒径控制：沿着 1.0m—0.5m—0.2m—0.1m 发展，当前配套的无色溶剂已控制到更小数量级的粒子；3）产品批次一致性控制：通常采用分步法增加控制检测环节以保证稳定性。在整个生产过程中，光刻胶质量管控非常严苛，包括来料检查，设备清洁，工序设计等，对技术人员产线建设和生产经验提出较高要求。

产业落地之难，在于晶圆代工厂更换稳定光刻胶供应商成本高效益低。光刻胶在晶圆制造过程中举足轻重，晶圆代工厂通常不会愿意去更换长期以来稳定的光刻胶供应商，一方面，光刻胶技术壁垒极高，日美光刻胶厂商产品性能好有保障，更换新供应商风险很高；另一方面，代工厂对光刻胶产品价格敏感度低，产品性能和丰富度是绝对的考量标准，这让光刻胶难以像其他化工材料一样通过价格策略实现替代。如若不是由于地缘政治风险，光刻胶面临“卡脖子”问题，我国大陆光刻胶产品即使研发实现突破，很大程度上也难以实现产业化落地。当前国产替代趋势给与了我国大陆光刻胶产业替代发展的希望，同时也反过来提振了本土光刻胶研发人员以及该领域内加码投入的信心和积极性。

3.4. 外部环境已形成，本土 IC 光刻胶国产化迎来机遇窗口期

产业由大转强离不开在核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺和产业技术基础四个环节上的自主可控。半导体产业是现代科技的重要支撑，长期以来我国一直致力于产业链的国产化发展。当前阶段，在 IC 光刻胶领域，国产替代的最佳窗口期已经到来。

政策方面，围绕光刻胶相关的指导总纲、投资支持、税收优惠、发展目标等相关政策不断落地完善，将光刻胶产业发展提升到了国家战略层面。国家整体层面，光刻胶于 2019 年入选《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019 版)》，同时国务院、发改委等部门相继出台《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《关于扩大战略性新兴产业投资，培育壮大新增长点新增长极的指导意见》等支持性文件，为光刻胶技术突破、产业发展提供大方向上的政策引导和保障；各地市层面，以经济较发达省份为代表，则更为明确直接地对光刻胶产业发展提出规划支持，其中浙江新材料“十四五”发展规划提出要重点发展大规模集成电路制程用关键材料以及配套的光刻胶等基础材料，上海战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划提出要提升先进光刻胶研发和产业化能力。

资本方面，大基金与产业基金入局，为光刻胶产业发展提供长线资金支持。国家集成电路产业投资基金（大基金）作为我国半导体产业基金的国家队代表，其投资布局正是为了扶持我国大陆半导体产业发展,加速半导体核心领域的国产替代进程。一期基金以制造环节为主，主要投向下游各产业链龙头，而二期基金则以设备、材料为投资重点,主要投资短板明显的半导体设备、材料领域,方向集中于完善半导体行业的重点产业链。目前，在光刻胶领域，大基金二期已投资南大光电子公司南大材料 1.83 亿元，帮助公司加快光刻胶事业发展。此外，以华为哈勃为代表的产业基金也正在积极布局光刻胶板块，为光刻胶国产替代提供资金帮助。

市场方面，中资晶圆厂的快速崛起为国产光刻胶提供广阔市场空间和验证导入机会。考虑半导体产业链上下游协作关系强，光刻胶供应商粘性高等因素，国产 IC 光刻胶的替代必然从晶圆厂产线开始。在中资晶圆厂快速崛起的大背景下，无疑为国产光刻胶导入晶圆厂提供了绝佳契机。根据 IC Views 统计显示，2021 年我国大陆半导体公司在生产线投资总金额达 1900 亿，其中中芯国际在北京、上海、浙江、广东、天津五地都有布局、投资总额超 760 亿。未来中资晶圆厂在逐步完成供应链自主化过程中，国产 IC 光刻胶将迎来确定性替代机会。

4. 本土 IC 光刻胶厂商破局寻迹，星星之火渐成燎原之势

我国大陆 IC 光刻胶产业自主化整体可分三步走：首先在成熟制程实现面向中资晶圆厂的验证导入，形成对日美光刻胶供应商的部分替换；然后在先进新建产线与中资晶圆厂配套研发，实现工艺向前靠拢；最后再逐步完成全产业链的自主可控。现阶段，本土代表性 IC 光刻胶厂商正在 KrF 与 ArF 光刻胶领域加码布局，寻求突破。从各企业产品线研发布局、下游客户验证导入以及产业配套情况来看，本土 IC 光刻胶自主化已经有所起色，未来几年有望进入加速放量期。

4.1. 行业壁垒高企，工艺与客户验证构成关键限制

我们通过梳理光刻胶行业壁垒可以追踪行业内公司的关键竞争要素，从而找到本土 IC 光刻胶厂商破局的重要边际点所在。整体上，IC 光刻胶行业壁垒包括配方工艺、客户验证、产业配套、资金投入等多方面，其中工艺与客户验证是当前本土 IC 光刻胶厂商面临的主要困难。因此，与下游代表晶圆厂形成稳定合作验证关系，具备多品类产品开发窗口和规模量产能力的光刻胶厂商有望率先突围。

配方工艺：品质要求高且品类众多，工艺研发积累是光刻胶企业生存之本

不同 IC 芯片制造商对基板、分辨率、蚀刻方式等要求不一，因此光刻胶产品需要根据不同的应用需求，不同的厂家需求定制，产品品类繁多，配方中原材料比重的细微差异将直接影响光刻胶的性能，且配方难以逆向解析，严重依赖于长期工艺经验积累。光刻胶产品的技术储备丰富度、高端产品的研发能力和产品的关键性能表现便构成了光刻胶企业的首要评判标准。

客户验证：光刻胶下游客户导入验证严格、周期长且机会稀缺

由于光刻胶的品质会直接影响最终的芯片性能、良率等，试错成本极高，且定制化程度高，生产企业与下游客户需要经过相当长的产品检测、验证过程。而且为保持光刻胶供应和效果稳定，下游客户与光刻胶供应商一旦建立供应关系后，就不会轻易更换，因而形成了较高的客户壁垒。通常情况下，半导体光刻胶的验证周期长达 2-3 年，在首次送样之后，需要经过 PRS(基础工艺考核)、STR(小批量试产)、MSTR(中批量试产)、RELEASE(量产)四个阶段，期间需要进行参数和工艺反复修改才可获取客户批量订单。

产业配套：原材料保证供应链稳定，光刻机配套是研发生产线重要投入

光刻胶是一个产业上下游配套，协同发展的赛道，需要全产业链共同推进，单环节难以独立实现突破。在原材料配套方面，目前我国大陆半导体光刻胶原材料市场基本被国外厂商垄断，如若不能实现原材料国产化，未来即使光刻胶成品实现技术与量产突破，原材料受制于人也随时可能被切断产业供给。而且，原材料对光刻胶品质影响很大，如果完全依赖进口也不利于光刻胶成品工艺研发。在光刻机配套方面，目前基本只能依赖于进口 AMSL 设备，存在较大限制风险。

资金投入：光刻胶项目投入大，回款周期长，需要企业较好的自我造血能力

光刻胶业务在投入前期商业模式上较差，不仅需要大量资金和人才持续投入以实现技术突破，而且下游客户导入难，验证和量产爬坡周期至少需要 3-5 年。这对光刻胶企业本身的资金实力提出较高要求，公司只有自身造血能力优秀或者融资能力较强，才能度过项目投入前期的艰难阶段，在产品走向市场后逐渐收获技术转化带来的业绩。

4.2. 基于产业特点，DUV 光刻胶自主化是本土厂商当前主要重任

循序渐进，我国大陆半导体产业链首先在成熟制程深耕强化。我国大陆半导体产业发展有自身的特殊性，市场需求空间大、且有国家政策支持，但是缺乏全球化产业支持，技术突破困难更盛。强化成熟制程、跟踪先进制程，实现半导体在关键基础领域首先自主化是我国大陆芯片产业发展的重要战略方向。全球不同制程晶圆代工产能区域分布上，10nm 以下先进制程集中在中国台湾地区，韩国居于次位，分别占全球总产能的 62.8%、37.2%。我国大陆地区则在 180nm～10nm 制程区间内均衡布局，已成为全球成熟制程产能的重要一方。

DUV 光刻基本满足 7nm 以上制程需求，krf 与 arf 光刻胶成国产替代重要突破方向。DUV 光刻胶包括 KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶两种，主要应用于 0.25μm-7nm 的半导体关键制程中。基于市场需求和我国大陆晶圆代工厂制程布局情况，krf 与 arf 光刻胶的技术突破成为本土光刻胶厂商主要攻关方向。根据势能膜链预测，2021 年中国大陆 DUV 光刻胶总需求量达 1504 吨，市场规模数十亿元，但本土厂商仅实现 0.25m KrF 光刻胶少量销售，替代空间很大。

材料体系发生变化，DUV 光刻胶技术难点突破关键在于树脂结构设计。DUV 光刻胶采用光致产酸剂 PAG 作为感光剂，经过曝光后 PAG 可产生酸，使主体树脂发生脱保护反应，从而带来曝光部分和未曝光部分的溶解性差异。DUV 光刻胶树脂结构包含主链与功能性支链，通过支链上的单体调整对光刻胶进行改性从而满足不同曝光波长下的需求。在 KrF 光刻胶中，以聚 4-羟基苯乙烯（PHOST）为主链，通过引入不同的酸致脱保护基团实现其 248nm 波长光下的感光性；在 ArF 光刻胶中，以聚甲基丙烯酸酯类（PMA）为主链，并通过引入脂肪环类甲基丙烯酸酯类单体来增强其抗刻蚀性。

本土 IC 光刻胶企业作为后来者，进行 DUV 光刻胶树脂结构的设计需要避开海外专利侵权风险，而且 DUV 光刻胶本身树脂结构就较为复杂，成为了本土 DUV 光刻胶技术突破的主要障碍。根据智慧芽统计，目前全球光刻胶专利申请中，日美分别占比 46%、25%，企业层面，佳能株式会社、株式会社东芝、三星电子株式会社申请数量分别位列前 3，均超过 2.3 万项。

4.3. 从三个维度看本土 IC 光刻胶厂商进展，黎明在前

从产品线布局、研发和量产项目进展角度看，本土 IC 光刻胶厂商自低端产品开始已经逐步具备出货能力。量产方面，截至 2021 年年初，北京科华可量产 g/i 线光刻胶、KrF 光刻胶，晶瑞电材可量产 g/i 线光刻胶。在研方面，南大光电 ArF 光刻胶已通过客户验证，有少量发货；晶瑞电材 KrF 光刻胶已完成中试，并建成中试示范线；上海新阳 KrF 光刻胶产品已通过客户认证，ArF 干法光刻胶正处于客户线外测试阶段；汉拓光学 KrF 胶已通过技术验证。

从下游客户验证合作角度看，目前本土 IC 光刻胶产品已进入中资晶圆厂供应名单。当前北京科华 i 线和 KrF 光刻胶已批量供应于中芯国际等 13 家 12 寸和 17 家 8 寸客户。晶瑞电材 g/i 线光刻胶也已经覆盖中芯国际、合肥长鑫、长江存储等主要中资晶圆厂。

从原材料与光刻机产业配套角度看，核心原材料本土光刻胶厂商正同步寻求自主化，光刻机仍完全依赖于国外进口。在一体化布局上，以汉拓光学和晶瑞电材为代表，具备上游所需部分单体或树脂自产能力，一方面可减少供应量受制于人，另一方面也可提升公司盈利能力。设备方面，目前 DUV 光刻机采购不受限制，各家公司根据自身研发生产所需均有对应光刻机采购投入。（报告来源：未来智库）

5. 投资分析

5.1. 彤程新材：KrF 光刻胶国内龙头，具备产业一体化优势

彤程新材是全球领先的新材料综合服务商，主营业务包括电子材料、汽车材料和生物可降解材料等。在光刻胶领域，公司投资控股“科华+北旭”切入赛道，其中北京科华是国内领先的半导体光刻胶生产商，并被 SEMI 列入全球光刻胶八强，同时也是国内唯一实现 KrF 光刻胶批量生产的光刻胶公司。北旭电子是国内 LCD 光刻胶国产化的先行者，主营业务为有机正型光刻胶和无机特殊粉体。

2021 年公司营收达 23.08 亿元，同比增加 12.83%，其中光刻胶业务营收达 1.15 亿元，同比增长 28.8%。公司具备技术、规模和产业链一体化三大优势，未来伴随着成熟产品放量和新产品研发突破有望迎来快速成长。在 KrF 光刻胶领域，公司是本土首家批量供应商，已成为中芯国际、上海华力微电子、长江存储、武汉新芯、华虹半导体等头部客户的合作伙伴。在 ArF 光刻胶领域，公司自筹资金 6.98 亿元投资建设"ArF 高端光刻胶研发平台建设项目"，旨在实现 ArF 湿法光刻胶量产生产，项目预计于 2023 年末建设完成。

5.2. 华懋科技：国内光刻胶单体巨头，上下游产业配套能力强

华懋科技是国内汽车被动安全行业龙头企业。2020 年公司注资徐州康博进入半导体光刻胶领域，打造业绩增长第二极。随着下游汽车市场的复苏叠加半导体新材料产品放量，公司业绩取得长足进步。2021 年实现营收 12.06 亿元，同比增长 27.01%；剔除股份支付影响后，净利润达 2.28 亿元，同比增长 16.84%。

公司上下游产业配套能力卓越。上游原材料领域，子公司徐州博康为国内领先的光刻胶单体供应商，旗下光刻胶产品单体材料已全部实现自供；光刻机领域，子公司英国 NBL 电子束光刻机公司具备高端电子束光刻机研发生产能力。在 KrF 光刻胶领域，2022 年 4 月，子公司徐州博康获我国大陆主流存储芯片厂客户订单，标志产品获得我国大陆主流 12 寸圆晶厂的正式认可。在 ArF 光刻胶领域，公司具备干法 ArF 光刻胶及湿法 ArF 光刻胶的技术能力。

5.3. 南大光电：ArF 光刻胶本土先行者，多业务线齐头并进

南大光电是全球 MO 源主要供应商之一。公司背靠南大技术背景，战略布局三大关键半导体材料。伴随着主要科技攻关项目的重大突破，公司核心增长和业务协同效应逐渐凸现，市场和品牌形象大幅提升，业绩实现快速增长。2021 年公司营收达 9.84 亿元，同比增长 65.46%；归母净利润达 1.36 亿元，同比增长 56.55%。

在 ArF 光刻胶领域，2020 年 12 月，公司 ArF 光刻胶产品在一家存储芯片制造企业的 50nm 闪存平台上通过认证后，2021 年 5 月又在逻辑芯片制造企业 55nm 技术节点的产品上取得了认证突破。同时，南大光电正在进行 25 吨光刻胶生产线建设，并初步实现了原材料的国产化。未来在下游客户导入和产线投产顺利情况下，公司有望成为本土 ArF 光刻胶的破局者和领军者。

5.4. 晶瑞电材：本土光刻胶产业先驱，积极建设 KrF 量产化生产线

晶瑞电材是一家科技型新材料公司，子公司苏州瑞红作为本土光刻胶领域先驱，规模生产光刻胶近 30 年，主要应用于半导体及平板显示领域，产品技术水平和销售额处于国内领先地位。随着公司产能的稳步提升及主营产品量价齐升，公司业绩突飞猛进，2021 年营业收入达 18.32 亿元，同比增长 79.2%，其中光刻胶及配套材料实现营收 2.74 亿元，同比增长 53.1%；归母净利润达 2.01 亿元，同比增长 161.2%。

在 i 线光刻胶领域，公司承担并完成了国家重大科技项目 02 专项“i 线光刻胶产品开发及产业化”项目，产品已供应给中芯国际、合肥长鑫等知名大尺寸半导体厂商。在 KrF 线光刻胶领域，2021 年 8 月，公司已完成中试，建成中试示范线，进入客户测试阶段，2021 年 12 月，公司新购置一台 KrF 光刻机用于曝光测试，相关量产化生产线正在积极建设中。目前公司正在眉山建设年产 1200 吨集成电路关键电子材料项目，计划产能为光刻胶中间体 1,000 吨/年，光刻胶 1,200 吨/ 年，预计建设期为 1 年。

来源：AIOT大数据（报告出品方/作者：中泰证券，王芳、杨旭）