無懼斷供！光刻膠國產化提速

顏媛媛

光刻膠斷供傳聞不斷

一則傳聞再次將光刻膠推到了風口浪尖。

近期國內半導體產業傳出繼美國所屬DuPont杜邦等公司開始逐步減少對國內光刻膠供應后，日系光刻膠大廠信越化學Shin-Etsu 可能存在限制或者斷供國內中高階晶圓制程光刻膠的可能性，引發爭議。不過，目前該消息并沒有得到明確的證實。然而，相對確切的消息是日本宣布解除了對韓半導體原材料的出口管制，其中也包含光刻膠這一項材料，這讓不少市場人士認為“美日荷”聯手攪動半導體市場的影響正在擴大，通過利益交換，即將迫使韓國也加入這場半導體領域的對抗。

而針對半導體領域近期一系列對抗，中方發言人毛寧在例行新聞發布會上表示，“中方注意到相關報道，對荷方用行政手段限制中荷企業正常經貿往來的行為表示不滿，已向荷方提出交涉。 近年來，美國為了剝奪中國發展權利、維護自身霸權，泛化國家安全概念，將經貿科技問題政治化、工具化，脅迫一些國家對中國采取出口限制措施。 欺凌行為不僅嚴重破壞了市場規則和國際經貿秩序，損害了中國企業的合法權益，而且嚴重沖擊了全球產業鏈的穩定和世界經濟發展，中方對此表示堅決反對。”

雖然靴子并未落地，但市場擔憂依舊存在。畢竟光刻膠作為半導體芯片光刻過程中的核心材料，直接影響集成電路的性能、成品率以及可靠性，但是光刻膠如此重要的材料卻被日本緊緊地扼住了喉嚨。

外交部發言人毛寧

目前前五大廠商就占據了全球光刻膠市場87%的份額，行業集中度高。其中，日本JSR、東京應化、日本信越與富士電子材料市占率達到72%。并且高分辨率的KrF 和ArF 光刻膠核心技術亦基本被日本和美國企業所壟斷，產品絕大多數出自日本和美國公司，如陶氏化學、JSR 株式會社、信越化學、東京應化工業、Fujifilm，以及韓國東進等企業。從整個光刻膠市場格局來看，日本是光刻膠行業的巨頭集中地，具有絕對的話語權。

面對斷供的威脅，我國光刻膠行業的國產替代化又進行到怎樣的程度了呢？

Tips：事件背景

光刻膠斷供事件背景來自美國在半導體方面對我國的制裁不斷升溫。2022年10月7日美國商務部工業與安全局（BIS）以國家安全為由，再次頒布全面出口管制措施，并將31家中國實體列入UVL 名單。BIS會將產品的最終用途可能用于軍事領域的企業列入UVL，后續將根據審核調出名單或進一步調入實體清單（EL）。美國要求全球所有受到其出口管制條例（EAR）約束的公司，在給UVL名單中的企業供貨時必須先取得許可證。這意味著，海外原材料供應商如向國內處于UVL 和EL 名單內的公司供貨，需要和美方申請相關的license。

有可能受沖擊的企業

隨著美國出口管制政策的逐步落地，產業對于國內半導體光刻膠供應鏈中海外公司（如美國杜邦）的持續供貨能力開始產生擔憂。而日系光刻膠供應商在我國半導體光刻膠中供應比例較大。根據業內所傳信息，日系廠商申請license 所涉及產品可能包含18nm 以下DRAM、128 層以上NAND 或14nm以下的邏輯芯片，如license 申請失敗，其他廠商若短期無法實現替代，則在系列產品中存在供應鏈限供，甚至部分產品斷供可能。

這次供應鏈的風險主要集中在我國即將新開出的中高制程上，包括中芯南方14nm 以下節點，以及合肥長鑫17nm 以下DRAM，還有長江存儲128層以上技術節點，均是未來幾年較大投入的技術方向，如光刻膠供應出現不穩定狀況，在一定程度上可能影響擴產的進度和規劃。目前長鑫存儲的最新技術節點已經發展至1x nm，從最新情況看影響的業務比重約為10%；中芯南方的技術節點已經可以達到14nm 和7nm，占比不到10%；長江存儲則在128 層以上NAND 產品上投入過半，最新制程達到232-L，接近50% 在管制范圍以內。

此外，已在國內建廠的三星、SK 海力士等公司在中國大陸的工廠已經獲取到一年期許可證，且不在UVL 或名單內，目前整體相對影響較小。

半導體光刻膠行業國產化進程

受影響相關制程技術需要ArF/ArF immersion的光刻膠，對應193-134nm 波長和7nm-45nm晶圓制程，我國本土光刻膠企業已經開始在該方向上實現技術突破，但短期內就該部分實現進口替代有一定難度。受此潛在風險事件催化影響，國內晶圓廠開始加快對本土光刻膠企業的認證和導入速度。

摩爾定律推動光刻膠加速迭代

迄今為止，規模集成電路均采用光刻技術進行加工，光刻的線寬極限和精度直接決定了集成電路的集成度、可靠性和成本。由于光源波長與加工線寬呈線性關系，這意味著光源采用更短的波長，將得到更小的圖案、在單位面積上實現更高的電子元件集成度，這使得芯片性能可以呈指數增長，而成本卻同步大幅下降。

在摩爾定律的推動下，集成電路芯片集成度不斷提高、線寬不斷縮小，光刻膠技術也不斷發展，經歷了紫外寬譜（300～450nm）、G 線（436nm）、I線（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、EUV（13.5nm）等一系列技術平臺，從技術上經歷了環化橡膠體系、酚醛樹脂－重氮萘醌體系及化學放大體系。在設備、工藝與材料的共同作用下，分辨率從幾十微米發展到了現在的10nm。

而當前EUV 光刻瓶頸已從光刻機轉向光刻膠。極紫外光刻發展的過程非常曲折，其科學機理、技術路線討論以及技術發展的歷史已經超過了20 年。發展至今，極紫外光刻圖形加工的大規模工業應用中面臨的最大挑戰，就是光源功率與極紫外光刻膠光子吸收效率匹配的問題。光源的功率不足，會影響芯片的生產效率，這也是過去多年以來EUV 技術一直推遲量產的原因。目前 ASML 的光源功率可以達到250W，在此功率下，客戶可以達到每小時155 片晶圓吞吐量。

光源問題解決后，EUV 技術被提出最多的挑戰即是 EUV 光刻膠，開發新型高靈敏度的 EUV 光刻膠成為關鍵問題。

受制于高端光刻膠的高技術壁壘，生產工藝復雜，純度要求高，認證周期需要 2-3 年，后發國家追趕難度大。我國以 KrF、ArF 光刻膠為代表的高端半導體光刻膠領域市場份額仍然較小，長期為國外巨頭所壟斷。

具體而言，G/I 線國產化率20%，高端KrF、ArF 國產化率不足5% ！拿回行業話語權，擺脫卡脖子危機可以說是勢在必行。

半導體光刻膠行業國產化進程

國產替代提速

光刻膠斷供如同一把懸在我國半導體行業頭上的達摩克利斯之劍，好在國產光刻膠行業經過多年在底部的打磨，且相關的產業鏈條開始逐步地走向成熟，雖然短期存在著產品和原料供應的諸多問題，但下游客戶進行國產替代，實現供應鏈絕對安全的訴求日益強烈，也給從業者帶來了非常好的發展機遇。

容大感光在接受調研時表示，經過公司多年來的技術攻關，公司的干膜光刻膠、顯示用光刻膠、半導體光刻膠等產品已經面向市場實現了批量銷售，其中部分產品已進入核心客戶的供應鏈體系，公司目前顯示用光刻膠、半導體光刻膠的收入大致相當，2022 年1-9 月， 干膜光刻膠的收入是923.37 萬元，公司已具備干膜光刻膠的配方及生產技術，但尚未建設好與之配套的生產廠房及生產線，目前公司干膜光刻膠主要生產環節采用外協加工的模式，其產能受限于合作的外協加工廠商。

南大光電近日表示，公司正抓緊ArF 光刻膠產品認證和市場拓展工作，公司光刻膠已經通過了2家公司驗證，其中ArF 光刻膠驗證通常需要18 個月甚至更長的時間。

晶瑞電材日前表示，子公司瑞紅（蘇州）電子化學品股份有限公司2018 年完成了“I 線光刻膠產品開發及產業化”項目后，I 線光刻膠產品向中芯國際、合肥長鑫、華虹半導體、晶合集成等國內知名半導體企業批量供貨。而華懋科技持股的徐州博康目前ArF 即將通過國內存儲和邏輯芯片大廠認證，產品通過了國際大公司認證，KrF 產品可以覆蓋65-14nm 性能要求。彤程新材子公司科華目前KrF 已獲得國內最大邏輯芯片大廠認證，并開始大批量出貨。自備光刻機，加快研發的進度，通過并獲得多家一線晶圓廠認證資質。

目前國內晶圓廠等下游客戶正在加速導入國產高端半導體光刻膠，實際認證已經開始進入到量產和規模出貨的階段，在中高端半導體光刻膠方面有了很大突破，在我國半導體上中下游整體高速發展的大環境下，國產光刻膠行業完全有機會轉危為機！

光刻膠國產化正在提速中