（报告出品方/作者：浙商证券，蒋高振，厉秋迪）
1、半导体光刻胶：半导体制造关键原材料之一
1.1 光刻工艺中最关键的耗材，承担图形转移介质重任
光刻工艺是半导体制造的核心环节之一，与刻蚀、薄膜沉积并列为三大关键技术。其主要功能是将掩膜板上的电路图案复制到晶圆表面，为后续刻蚀或离子注入做准备。光刻成本约占硅片制造总成本的1/3，耗时占比达40%～60%。
光刻流程主要包括涂胶、曝光、显影、刻蚀和清洗：
- 涂胶：在晶圆表面均匀旋涂光刻胶，胶层厚度与转速成反比；
- 曝光+显影：紫外光透过掩膜照射光刻胶，改变其化学性质，经显影液处理后形成所需图形；
- 刻蚀：利用刻蚀液选择性去除未被保护的材料；
- 清洗：通过物理化学方法清除残留光刻胶。
光刻胶是光刻工艺中最核心的材料，属于光敏感聚合物，在特定波长光照下发生光化学反应，改变其在显影液中的溶解度，从而实现图形化。它作为掩膜层，决定最终器件结构的精度。
光刻胶性能直接影响集成电路质量，关键指标包括分辨度、感光性能（灵敏度、感光速度、对比度）、粘附性及稳定性等。其中：
- 分辨度：指可区分相邻图形的最小距离，分辨率越高，芯片集成度越高，运算能力越强；
- 感光性能：光源能量经多次反射损耗后有效利用率低，要求光刻胶具备高敏感度；高对比度有助于防止显影扩散，避免边缘“毛边”现象。
1.2 半导体光刻胶种类丰富，研发/生产/客户壁垒极高
根据曝光后溶解性变化，光刻胶分为正性和负性两类：
- 正性光刻胶：曝光区域溶解度增加，显影后保留与掩膜相同的图案，分辨率高，应用广泛；
- 负性光刻胶：曝光区域交联不溶，显影后保留相反图案，易膨胀变形，分辨率通常不超过2微米。
按应用领域划分，主要包括半导体、显示面板和PCB用光刻胶。据智研咨询数据，三者市场份额各占约25%。半导体光刻胶按曝光波长可分为G线（436nm）、I线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）和EUV（13.5nm），波长越短，适用制程越先进。
半导体光刻胶具备高技术壁垒，体现在三个方面：
- 原材料依赖进口：单体、树脂、光致产酸剂等关键原料国产化率低；
- 测试设备稀缺昂贵：光刻机等验证设备采购难度大；
- 客户认证周期长：导入验证需2–3年，一旦确定供应商不易更换。
KrF和G/I线光刻胶用于成熟制程（250nm及以上），ArF光刻胶适用于130–14nm节点，其中干法用于65nm以上，浸没式用于14–65nm。EUV光刻胶代表当前最先进工艺水平。
2、半导体光刻胶市场空间广阔，日企寡头垄断
2.1 晶圆厂扩产+高端胶占比提升，推动半导体光刻胶市场成长
2021年全球半导体光刻胶市场规模达24.71亿美元，同比增长19.49%；中国大陆市场为4.93亿美元，增速高达43.69%，显著高于全球平均水平。受益于数据中心、新能源汽车、5G及高性能计算（HPC）需求增长，全球晶圆代工厂持续扩产，带动上游光刻胶需求上升。
ArF（含ArFi）和KrF光刻胶因单价高占据主流市场。TECHCET数据显示，2020年ArF系列市占率达48%，KrF为34%，G/I线仅为16%。随着先进制程渗透率提升，单位面积光刻胶价值量从2015年的0.120美元/平方英寸增至2021年的0.174美元/平方英寸，复合增长率达6.4%。
新能源汽车成为重要驱动力。中汽协数据显示，2022年1–9月我国新能源车产销量接近456万辆，同比增长112.7%。尽管上半年受疫情冲击出现下滑，但政策支持与消费复苏推动市场需求迅速反弹。
全球晶圆市场快速扩张，2021年产值突破1100亿美元，预计2022年将超1320亿美元，较2019年近乎翻倍。SEMI统计显示，2021年全球芯片出货量超1.15万亿片。当前扩产以12英寸晶圆为主，TrendForce数据显示，65%以上新增产能集中于成熟制程。
国内厂商如中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长鑫等积极扩充28nm及以上成熟制程产能，集微网预测中国大陆12英寸晶圆厂全球产能占比将由2021年的19%提升至2025年的23%，主要用于生产高压器件、MCU、PMIC和功率半导体，直接拉动上游光刻胶需求。
技术演进推动需求向高端光刻胶转移。随着摩尔定律逼近极限，特征尺寸不断缩小，光刻胶技术路径沿G线→I线→KrF→ArF→EUV发展。SEMI数据显示，8英寸和12英寸硅片合计市占超90%，配套使用的KrF和ArF光刻胶成为企业竞争焦点。
2.2 全球视角：日企寡头垄断，深度把控原材料及配方改进工艺
全球高端半导体光刻胶市场由日本主导，市占率约80%，美国、欧洲和韩国企业参与竞争。主要厂商包括东京应化、JSR、富士、信越化学、住友化学（日本）、杜邦（美国）、AZEM（欧洲）、东进世美肯（韩国）。
日本光刻胶产业崛起始于上世纪90年代。早期美国凭借柯达技术和IBM的KrF研发处于领先地位，但随着制程升级、日本光刻设备协同发展以及美国半导体产业相对衰退，日本企业逐步掌握核心技术。1995年东京应化成功量产KrF光刻胶后确立全球领导地位，并延续至今。目前除杜邦外，所有具备EUV光刻胶量产能力的企业均为日本公司，包括JSR、东京应化和信越化学。
2.3 国内视角：国产替代加速，博康/科华/晶瑞迅速突围
国内光刻胶企业多集中在技术门槛较低的PCB领域，占比超90%。半导体光刻胶领域参与者较少，主要包括彤程新材（北京科华）、华懋科技（徐州博康）、南大光电、晶瑞电材、上海新阳等，2021年合计全球市占率不足5%，产品主要集中于G/I线胶。
目前仅北京科华和徐州博康实现KrF光刻胶量产，部分企业在ArF领域取得进展。
华懋科技（徐州博康）：已实现I线、KrF光刻胶量产，ArF胶预计2022年形成销售。公司推进23款ArF胶（含ArFi）研发，6款进入验证阶段，覆盖55–28nm及以下关键层。同时布局上游材料，开发60余种单体和50余种树脂，涵盖ArFi系列。
彤程新材（北京科华）：国内领先的半导体光刻胶供应商，主打G/I线和KrF胶。2021年G线胶市占率达60%，I线胶接近国际水平，满足14nm以上多数工艺需求。KrF胶在Poly、AA、Metal等关键层实现突破，可提供0.11μm以上产品。当年新增10款KrF胶、9款I线胶通过客户验证并获订单。
3、上游原材料国产化进行时，供应链安全意义深远
光刻胶主要由树脂、光敏材料、溶剂和添加剂构成，原材料品质与配方比例直接影响产品性能。
- 树脂：作为骨架成分，决定粘附性、耐热性和膜厚，含量随波长缩短而降低（G/I线：10–20%；KrF：<10%；ArF/EUV：<5%）；
- 光敏材料：包括感光化合物（PAC）和光致产酸剂（PAG），决定感光度和分辨率；
- 溶剂：占比80%左右，常用丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA），保障流动性与均匀涂覆；
- 添加剂：占比约5%，体现厂商差异化技术优势。
3.1 单体及树脂：半导体光刻胶核心原材料，直接决定光刻线宽
光刻胶树脂占原材料成本约50%，不同波长对应不同体系：
- G/I线胶：采用酚醛树脂（novolac）+重氮萘醌（DNQ）体系，DNQ占比20%–50%，决定光敏性；
- KrF及以下：使用化学放大胶（CAR），基于聚合物树脂+光致酸剂（PAG）。曝光后PAG释放H⁺，经烘烤引发链式反应，大幅提升灵敏度，适用于130–180nm制程。
KrF光刻胶常用PBOSCT树脂，灵敏度比传统体系提升两个数量级；ArF胶采用对193nm光透明的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；浸没式ArF胶进一步优化，引入疏水PAG、隔水涂层，支持多重曝光，满足7nm节点需求。
EUV光刻胶（13.5nm）面临更高挑战，主流方向包括聚合物基、分子玻璃基和金属基，其中金属基因吸收率高、尺寸小成为研究热点。
国内树脂供应严重依赖进口，主要来自住友电木、日本曹达、陶氏等。圣泉集团已实现线性酚醛树脂量产，杂质控制达ppb级，打破国外垄断；安智电子、强力新材亦有少量产出。
单体是合成树脂的基础原料，其纯度与稳定性直接影响终端产品质量。半导体级单体要求极高：
- 纯度≥99.5%，金属离子＜1ppb（面板级为＜100ppb）；
- 价格差异显著：I线单体100–200元/kg，KrF为500–1000元/kg，ArF达3000–10000元/kg。
典型单体类型：I线（甲基酚+甲醛）、KrF（苯乙烯类）、ArF（甲基丙烯酸酯类）。
3.2 光敏材料：先进光刻胶引发剂，产品价格差异显著
光敏材料是光刻胶“感光”的核心，主要包括：
- PAC：用于G/I线胶，重氮萘醌类化合物，影响分辨率和感光速度；
- PAG：用于KrF、ArF、EUV等化学放大型胶，常温固态，决定灵敏度和反应效率。
国内PAG仍高度依赖进口，强力新材、久日新材为主要供应商。PAG用量约占树脂重量的6%–8%，成本占光刻胶总成本的10%–20%。价格方面，KrF用PAG约0.5–1.5万元/kg，ArF用PAG达1.5–30万元/kg，相差近20倍。
3.3 溶剂：电子级PGMEA技术门槛高，国内厂商已实现规模生产
溶剂占光刻胶总量80%–90%，主要为丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA/PMA），具有优良溶解性和稳定性。高纯电子级PGMEA生产门槛高，海外领先企业包括陶氏、壳牌、巴斯夫、伊士曼等。
国内江苏华伦、江苏天音化学、百川股份、怡达股份已实现电子级PGMEA规模化生产，逐步替代进口。
4、机遇与挑战并存，国产半导体光刻胶蓄势待发
4.1 挑战：部分原材料及设备难获取，海外同行先发优势明显
我国光刻胶产业发展面临三大瓶颈：
- 原材料受限：高端树脂、PAG等关键材料依赖进口。圣泉集团虽突破G/I线树脂量产，但在KrF、ArF领域尚未形成大规模供应能力；徐州博康虽开发多种高端树脂，但产量有限，主要用于自供。
- 配方know-how积累不足：光刻胶为配方型产品，工艺细节依赖长期研发经验。国内起步晚（苏州瑞红始于1976年），相比柯达1957年即推出KTFR光刻胶落后近二十年。同时，先进光刻机获取受限，影响协同验证进度。
- 客户认证周期长：验证周期通常需2–3年，客户一旦选定供应商极少更换。目前海外厂商占据国内市场近90%份额，国产替代难度较大。
4.2 机遇：国产替代进程加快，国内厂商迎来发展良机
在全球逆全球化趋势加剧背景下，供应链安全成为关注重点。国内晶圆厂及部分海外客户开始尝试导入国产光刻胶进行测试与替代，为本土企业创造导入窗口。
国产厂商具备响应快、服务优等优势，若能与晶圆厂深度绑定，在研发与生产端协同推进，有望实现突破。
建议采取“抓大放小”策略：
- 优先开发普适性强、通用性高的光刻胶产品，满足晶圆厂多场景需求；
- 聚焦成熟制程（如28nm及以上），结合国内晶圆产能布局，率先实现批量替代。