散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州，

盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。

——《國務院給予江上舟同志挽聯》

01

前沿導讀

據 TrendForce 集邦咨詢報道，2024 年，在中國政策扶持和國產制造廠商不斷增長的情況下，中國在光刻膠發展方面取得了顯著進展。

位于湖北的半導體材料公司宣布，其 ArF 和 KrF 光刻膠通過了客戶評估，并獲得了兩家國內晶圓制造商的訂單，總額超過 100 萬元（13.7 萬美元）。

根據報告顯示，該公司通過定制單體和樹脂結構以及改進純化和混合等工藝來實現這一目標，從而實現了涵蓋材料和最終產品的完全本地化生產流程。

02

光刻膠市場

根據國際半導體協會的數據顯示，芯片制造材料的市場規模從2015年開始呈現遞增趨勢。市場占比最大的是硅片，然后是電子特殊氣體、光掩模版、光刻膠、光刻膠輔助材料等。

在所有的半導體制造材料當中，日本企業占據了非常龐大的市場優勢，而且是具有壟斷性質的。

曾經的韓國三星，在存儲器領域打敗了日本東芝。但是在存儲器制造的材料領域，日本企業依然有著70%以上的國際市場，三星也需要跟日本的企業合作，才能有制造存儲芯片的基材。

從2019年開始，日本對韓國進行半導體材料的出口限制。再加上日本企業的產能瓶頸和產品漲價的情況，韓國的半導體市場對于光刻膠材料的儲備進入枯竭狀態，庫存量低于3個月的安全線以下，三星集團的管理層不得不前往日本，拉下面子來跟日本的相關企業進行合作。

光刻膠雖然在制造材料上面的占比不多，但是卻是制造的必要條件。

光刻機需要通過光刻膠，來進行下一步的刻蝕工藝。

也正是依靠著光刻膠材料，日本合成橡膠公司成為了全球最大的光刻膠供應商。加上日本的東京應化、信越化學、住友化學、富士膠片，日本企業壟斷了全球70%以上的光刻膠市場份額。

如果再將市場細分一下，在先進的ArF光刻膠當中，日本企業占據了全球87%的市場份額。

曾經有這樣一句話，概括了日本在光刻膠領域的絕對地位：日本一地震，全球的半導體代工廠都要跟著發抖。

光刻膠又被稱為光致抗蝕劑，在曝光之后會產生化學反應。在顯影液中，負性光刻膠會因為交聯硬化而不溶于顯影液。而正性光刻膠則是因為可以交聯軟化，溶于顯影液。

負性光刻膠顯影后圖像會產生膨脹，所以正性光刻膠的精度要比負性光刻膠更高。

日本能成為全球光刻膠的核心國家，并不是一朝一夕就能形成的產業壁壘。

在EUV光刻膠領域，光刻膠的感光材料為叔丁氧羰基，這種材料在保證高分辨率的前提下，將感光速度提升了至少100倍。而且其反應物質透明質酸，也是可以循環利用的。

發明這種材料的團隊，其中就包括了日本科學家伊藤洋。

除了伊藤洋之外，還有格蘭特·威爾遜、讓·弗雷希耶、約翰·弗雷德里克三人。

并且在21世紀之后，日本對于半導體領域的研究繼續加深，將研究院與各大高校進行綁定，極大鞏固了日本半導體產業基礎技術的研究，也順便促進了半導體材料的技術開發。

但是這種發展方案也存在一定的弊端，那就是太過于重視已經獲得的材料市場，怕其他企業搶奪，在材料市場上面投入更多的精力來鞏固自己的地位，從而忽視了先進制程技術、芯片設計技術的發展。

03

國產光刻膠

在今年12月份，湖北的半導體材料廠商宣布，其推出的浸潤式ArF光刻膠以及KrF光刻膠產品已經通過了客戶驗證，并且獲得了國內兩家大型晶圓企業的訂單，預計采購額將會超過100萬元。

中國的新陽、Rachem、Bcpharma等企業在低端光刻膠領域取得了新進展，然而在高端的光刻膠材料領域中，由于日本企業的先發優勢，大多數的技術專利都掌握在日本企業的手中，再加上國內發展該項目的時間比較晚，國產高端的光刻膠材料占比依然非常低迷。

國產光刻膠材料，在國內市場上的占比為：

G－line（436nm）：20%

I－line（365nm）：20%

KrF（248nm）：5%以下

ArF（193nm）：1%以下

目前來說，國內廠商能拿出的最極限材料也就是浸潤式光源配套的光刻膠。至于光源波長在13.5nm的EUV光刻膠，我們還無法實現大面積量產的要求。

并且光刻膠材料的質量，以及制造企業對于設備材料的嚴謹程度，直接決定了芯片是否能正常的產出。

2019年，臺積電晶圓十四B廠在16nm與12nm的生產線上面，光刻膠材料出現異常，整體的材料規格存在相當大的誤差。設備在處理光刻膠的過程中，由于化學反應，光刻膠出現了異質的聚合物，導致大量的晶圓報廢。

受影響最嚴重的客戶產品，是蘋果公司的apple watch 4。經過產業預測，臺積電制造的apple watch 4處理器，將會有900多萬的報廢量，會對雙方的經濟造成一定的損失。

給臺積電提供光刻膠材料的陶氏化學，在以往的合作當中沒有出過一次紕漏。

這次的問題，主要原因還是在于雙方沒有對材料在制造前后進行相應的技術檢查，導致光刻膠產生了異質物后沒有及時發現，對經濟造成了不可逆的損失。

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