電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）如果對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有興趣的話，一定對光刻膠（Photoresist）略有耳聞，這是一種對光敏感的高分子材料，廣泛應(yīng)用于微電子制造、半導(dǎo)體工藝、PCB制作以及MEMS等領(lǐng)域。作為半導(dǎo)體制造中最關(guān)鍵的材料之一，其性能更是直接決定了芯片的線寬、集成度和良率。

《國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期規(guī)劃》明確將光刻膠等半導(dǎo)體材料列為重點(diǎn)投資領(lǐng)域，計(jì)劃投入超過500億元支持關(guān)鍵材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。科技部“十四五”新材料專項(xiàng)提出，到2025年實(shí)現(xiàn)KrF/ArF光刻膠國產(chǎn)化率提升至10%，并布局EUV光刻膠預(yù)研，設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)超過20億元。而在“十五五”中，光刻膠被明確納入集成電路全鏈條協(xié)同攻關(guān)體系，作為設(shè)備、材料、設(shè)計(jì)三位一體突破戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)。

全球光刻膠市場格局

當(dāng)前全球光刻膠市場呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域集中的特征，企業(yè)主要集中于日本、歐美、韓國、中國臺灣這四個區(qū)域。而日本廠商在全球光刻膠中仍然占據(jù)絕對的主導(dǎo)地位，核心企業(yè)包括JSR（合成橡膠）、TOK（東京應(yīng)化）、信越化學(xué)、住友化學(xué)、富士膠片、旭化成、力諾森科、太陽油墨、東麗、三井化學(xué)等。

產(chǎn)品覆蓋半導(dǎo)體、顯示面板及PCB全領(lǐng)域，并且當(dāng)前日系廠商在全球集成電路高端光刻膠市場仍然占據(jù)絕對優(yōu)勢。

歐美廠商則主要代表企業(yè)為美國杜邦、德國默克，在新型顯示、半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域中占有一定的份額。韓國廠商主要為東進(jìn)世美肯、SK材料、Kolon等，依靠本土的面板產(chǎn)業(yè)鏈，在顯示光刻膠的細(xì)分市場中占有重要地位。

中國臺灣的廠商則主要包括長興材料、奇美實(shí)業(yè)、永光化學(xué)、達(dá)興電子、長春化工、新應(yīng)材、律勝科技等，主要集中在PCB和新型顯示領(lǐng)域。

本文主要講的是集成電路光刻膠，市場主要由日本和美國企業(yè)所把持，主要企業(yè)包括日本JSR、信越化學(xué)、TOK、住友化學(xué)、美國杜邦、韓國東進(jìn)世美肯等，合計(jì)市場占有率達(dá)到95%。其中JSR、TOK的產(chǎn)品能夠覆蓋所有半導(dǎo)體光刻膠品種，為行業(yè)龍頭，尤其在高端EUV光刻膠領(lǐng)域具有市場壟斷地位。

據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2023年前五大廠商占據(jù)了全球半導(dǎo)體光刻膠近90%的份額，其中日本的JSR、TOK、信越化學(xué)和富士膠片這4家企業(yè)合計(jì)的市占率就占到了76%。

半導(dǎo)體光刻膠根據(jù)曝光波長不同，分為g譜線、i譜線、KrF、ArF和EUV五代。制程越先進(jìn)，波長就越短，就越能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)的電路圖案。

2019年，日本宣布對出口韓國的三種關(guān)鍵半導(dǎo)體與顯示材料，其中就包括高端光刻膠。而當(dāng)時韓國半導(dǎo)體企業(yè)庫存僅能支撐2-3個月，一度面臨停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。后續(xù)韓國啟動了相應(yīng)扶持計(jì)劃，東進(jìn)世美肯便是在這段時間崛起。但進(jìn)程仍然較為緩慢，其中ArF/EUV仍高度依賴日本。

而這場日韓爭端讓中國意識到，太過依賴單一國家的進(jìn)口，會對未來國內(nèi)半導(dǎo)體的發(fā)展造成掣肘。因此就有了“十四五”針對光刻膠的補(bǔ)強(qiáng)，相關(guān)企業(yè)的崛起，讓光刻膠國產(chǎn)化率有了實(shí)質(zhì)性的提升。

光刻膠加速國產(chǎn)化

2025年10月，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院彭海琳教授團(tuán)隊(duì)及合作者通過冷凍電子斷層掃描技術(shù)，首次在原位狀態(tài)下解析了光刻膠分子在液相環(huán)境中的微觀三維結(jié)構(gòu)、界面分布與纏結(jié)行為，指導(dǎo)開發(fā)出可顯著減少光刻缺陷的產(chǎn)業(yè)化方案，相關(guān)論文已經(jīng)刊發(fā)于《自然·通訊》。

直白的說，這項(xiàng)技術(shù)的突破不僅解決了高端芯片制造中的良率瓶頸，還為其他相關(guān)工藝（如蝕刻、清洗）提供了通用的解決方案，有望全面提升芯片制造的精細(xì)化水平。

而這幾年，與光刻膠相關(guān)的技術(shù)突破更是比比皆是。例如KrF光刻膠已有部分成熟產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代，彤程新材子公司北京科華是國內(nèi)KrF光刻膠的先行者，其多款KrF光刻膠產(chǎn)品已通過中芯國際、華虹集團(tuán)、長江存儲等主流晶圓廠的認(rèn)證，并進(jìn)入批量供貨階段，2025年上半年KrF光刻膠營收同比增長近50%，同時具備KrF樹脂自產(chǎn)能力。

上海新陽已開發(fā)i線、KrF、ArF干法及浸沒式光刻膠系列產(chǎn)品。其中KrF光刻膠（含KrF厚膜光刻膠）已完成開發(fā)并通過客戶認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)銷售，KrF厚膜膠早在2021年即取得首筆訂單；ArF光刻膠樣品在國內(nèi)多家晶圓廠驗(yàn)證中并已取得訂單；公司本部已建成100噸光刻膠年產(chǎn)能，整體光刻膠銷售規(guī)模較前期顯著提升。

晶瑞電材子公司瑞紅蘇州的光刻膠產(chǎn)品覆蓋紫外寬譜、g/i線、KrF、ArF；i線光刻膠已規(guī)?；?yīng)中芯國際、合肥長鑫等；KrF高端光刻膠已完成中試，部分品種已量產(chǎn)；ArF高端光刻膠處于研發(fā)與樣品送樣驗(yàn)證階段。公司建有包含KrF、ArF光刻機(jī)的全系列研發(fā)測試平臺，KrF生產(chǎn)及測試線早已投入使用，目前處于高端光刻膠持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)與應(yīng)用放量階段。

而在EUV光刻膠，目前國內(nèi)尚處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)與工程化驗(yàn)證的早期階段，尚未實(shí)現(xiàn)任何型號的量產(chǎn)或產(chǎn)線導(dǎo)入。主要由一些科研院所，例如中科院化學(xué)所、上海微系統(tǒng)所、長春應(yīng)化所等是我國EUV光刻膠核心技術(shù)攻關(guān)的主力。

在國家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝”（02 專項(xiàng)）的支持下，中國科學(xué)院化學(xué)所、理化所聯(lián)合北京科華等單位，對EUV光刻膠關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)、配方制備和實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)開展了系統(tǒng)研究，項(xiàng)目于2018年通過國家驗(yàn)收。項(xiàng)目圍繞高分子型、單分子樹脂型及有機(jī)無機(jī)雜化型等多條技術(shù)路線布局，完成了實(shí)驗(yàn)室級材料與裝備研發(fā)。

近年來，國內(nèi)在EUV光刻膠領(lǐng)域的進(jìn)展明顯加快，2025年《極紫外（EUV）光刻膠測試方法》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入立項(xiàng)公示，清華大學(xué)、南開大學(xué)等團(tuán)隊(duì)在新型EUV光刻膠材料（如聚碲氧烷PTeO、異質(zhì)同構(gòu)團(tuán)簇增強(qiáng)體系等）方面取得重要論文進(jìn)展，九峰山實(shí)驗(yàn)室與華中科技大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開發(fā)的化學(xué)放大光刻膠已在產(chǎn)線完成初步工藝驗(yàn)證，為EUV光刻膠做技術(shù)儲備；上游EUV光刻膠單體也已實(shí)現(xiàn)中試通過客戶驗(yàn)證并有百公斤級銷售。

整體來看，據(jù)電子發(fā)燒友統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，其中G/I線的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到了20%-25%，KrF光刻膠國產(chǎn)化率大致在5%-10%區(qū)間，KrF/ArF合計(jì)國產(chǎn)化率不足5%，其中彤程新材在KrF光刻膠國內(nèi)市占率約40%，EUV光刻膠更是在經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)界的過程。

但好在當(dāng)前國內(nèi)的各類光刻膠已經(jīng)邁過了從0到1的最難一步，而從1到100，則是國內(nèi)企業(yè)最擅長的領(lǐng)域。

寫在最后

日本企業(yè)目前依然是全球光刻膠的絕對領(lǐng)先者，但光刻膠并非是憑空生產(chǎn)，其主要生產(chǎn)原材料主要為成膜樹脂、光敏成分、溶劑、以及其他助劑/添加劑這幾類，其中樹脂在光刻膠中的成本占比最大，達(dá)到40%-75%。PCB光刻膠中樹脂占比約30%–40%，而先進(jìn)制程半導(dǎo)體光刻膠中樹脂用量雖少（<5%），但純度要求極高，成本占比反而更高。

而樹脂所需要的基礎(chǔ)有機(jī)化工品，如苯酚、丙酮等，全球最大的生產(chǎn)和消費(fèi)國之一正是中國，并且在部分品類（如丙酮）實(shí)現(xiàn)凈出口，出口目的地包括日本、韓國和東南亞。

值得一提的是，含氟光致產(chǎn)酸劑（PAG）和高端樹脂所必須的基礎(chǔ)化工原料為高純氟化氫（HF），而HF的唯一工業(yè)原料則是螢石（CaF?），恰好中國是螢石的主要生產(chǎn)國和出口國，據(jù)中國礦業(yè)聯(lián)合會螢石產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作委員會報(bào)告，2023年全球螢石產(chǎn)量約890萬噸，其中中國約630萬噸，占全球約70%。

而日本是全球螢石主要進(jìn)口國之一，美國、日本等自產(chǎn)量很少，超過90%來自進(jìn)口。并且在光刻技術(shù)中，尤其是193nm ArF光刻系統(tǒng)中，螢石作為光學(xué)材料能夠有效減少對紫外光的吸收，避免光刻鏡頭因受熱膨脹而影響成像精度，其他材料無法滿足這種高精度光學(xué)要求。

在中國握有海量原材料，以及在光刻膠領(lǐng)域的開始不斷發(fā)力的情況下，正在對整個光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)起“鉗形攻勢”。