多重曝光推高需求,3nm推动用量翻倍:光刻胶迎来“量价齐升”黄金期
一、光刻胶概述
光刻技术是一种基于光化学反应原理和刻蚀方法,将掩模版上的微细图形转移到晶圆表面的工艺,其技术渊源可追溯至印刷行业的照相制版。光刻胶作为光刻工艺中的核心功能性材料,广泛应用于显示面板、印刷电路板(PCB)和集成电路三大领域。在光刻过程中,光刻胶经过旋涂、前烘、曝光、后烘、显影等一系列工序,能够将光掩模版上的微纳图形精确复制到光刻胶膜层上,进而通过后续工艺实现目标材料的图案化与阵列化加工。
根据显影原理的不同,光刻胶可分为负性光刻胶和正性光刻胶两大类。正性光刻胶(目前应用更为广泛)在曝光后,受光部分会被显影液溶解去除,而未曝光部分得以保留,通常具备更高的图形分辨率;负性光刻胶则相反,其未曝光区域在显影过程中被溶解,曝光部分则保留下来。
从组成结构来看,光刻胶主要由树脂、感光材料、溶剂和添加剂四类成分构成,其中树脂作为成膜基质,是光刻胶性能的核心载体,也是成本结构中占比最高的组分。
在半导体集成电路制造中,常用的光刻胶类型包括g线(436nm)、i线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)以及EUV(13.5nm)光刻胶等。随着芯片制程的不断微缩,对光刻胶的分辨率、敏感度和线宽控制能力提出更高要求。通常,在大规模集成电路制造过程中,需进行十余次乃至数十次光刻工艺,每一次均需经过涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影、刻蚀等环节,以实现图形从掩模版到硅片的精确转移。芯片制程越先进,对光刻胶的性能要求越高,其技术含量与价值也相应提升。
光刻胶在晶圆厂成本占比仅≈4%,却是图形转移的唯一载体,直接决定晶体管尺寸、良率与产能。没有合格光刻胶,再先进的光刻机也只能停摆;没有光刻胶自主,再宏大的国产替代也只是沙上之塔。因此,光刻胶与光刻机、EDA并称半导体三大“卡脖子”环节,其战略权重远高于账面成本。
工艺演进把光刻胶推向前所未有的“用量+质量”双爆发
1)制程微缩:7nm→3nm逻辑芯片平均光刻次数由30次→60次,ArFi、EUV胶用量成倍放大;3DNAND层数从64层增至256层,同一芯片ArF胶用量提升4~6倍;DRAM进入1α/1β世代,单位产能KrF→ArF升级,胶值提升8~10倍。
2)多重曝光(中国路径):受制于国际技术封锁,特别是《瓦森纳协定》对高端光刻机出口的限制,中国无法引进EUV光刻机。为此,国内芯片制造企业广泛采用多重曝光技术,如LELE、LFLE、SADP、SAQP等,以在现有设备条件下实现更小特征尺寸的图形加工。多重曝光工艺大幅增加了对光刻胶的使用量,尤其是ArF等高端光刻胶的需求显著提升。
二:国内上市公司半导体光刻胶业务深度分析
2.1彤程新材
彤程新材是国内半导体光刻胶龙头企业,也是拥有自主知识产权的本土供应商,产品涵盖G线光刻胶、I线光刻胶、KrF光刻胶和ArF光刻胶,是国内8-12英寸集成电路产线最主要的本土材料供应商。
半导体光刻胶业务2025年上半年公司半导体光刻胶业务实现营业收入近2亿元,同比增长超50%,连续两年增速超50%;从产品结构来看,公司的ArF光刻胶、KrF光刻胶、抗反射涂层、EBR等新产品系列,在2025年上半年已陆续通过国内多家客户的验证,并开始逐步实现切线上量。KrF光刻胶同比增长近50%;ICA光刻胶保持167%的高速增长;G/I线光刻胶稳健增长26%。
显示光刻胶实现销售收入1.80亿元,同比增长13.6%,销量同比增长12.5%。子公司北旭电子在国内最大面板厂B客户中市占率达60%,在部分OLED工厂中甚至实现100%覆盖,市场地位稳固。
在KrF光刻胶树脂方面,2024年已实现量产的tBOC-PHS、EVE-PHS、ESCAP、Terpolymer等多系列PHS树脂,2025年上半年产量与合格率持续稳步提升,其金属杂质控制水平稳定达到国际进口树脂同等标准;同时,该系列树脂新增多个规格产品,已成功导入下游光刻胶配方体系,进入客户的STR、MSTR测试阶段。此外,新开发的PTBS-PHS、PTPS-PHS及EPE-PHS等高性能树脂已完成中试放大,正推进配方验证工作;本年度将完成两条PHS树脂专用生产线的新增建设,预计投产后可显著提升公司高端树脂的自主供应能力与市场响应速度。
半导体光刻胶全链路自主化:公司成功打通“高端树脂—光刻胶配方—量产—客户验证”全链路,形成完整的国产化路径。通过收购北京科华股权(持股比例提升至96.33%),进一步整合光刻胶资源,强化产业链协同。
2.2鼎龙股份
半导体业务:(1)半导体制造用--CMP制程工艺材料
(2)半导体制造用—高端晶圆光刻胶
(3)半导体显示材料
(4)半导体先进封装材料
(1)CMP抛光垫:2025年上半年度,实现产品销售收入4.75亿元,同比增长59.58%;其中今年第二季度实现产品销售收入2.56亿元,环比增长16.40%,同比增长56.64%(2)CMP抛光液及清洗液:2025年上半年度,实现产品销售收入1.19亿元,同比增长55.22%;其中今年第二季度实现产品销售收入6,340万元,环比增长14.88%,同比增长56.63%。(3)半导体显示材料:2025年上半年度,实现产品销售收入2.71亿元,同比增长61.90%;其中今年第二季度实现产品销售收入1.41亿元,环比增长7.82%,同比增长44.75%。(4)高端晶圆光刻胶:2025年上半年,公司浸没式ArF及KrF晶圆光刻胶业务持续推进。产品开发方面,公司已布局近30款高端晶圆光刻胶,超过15款产品已送样给客户验证,其中超过10款进入加仑样测试阶段,整体测试进展顺利,其中有数款产品有望在今年下半年全力冲刺订单。生产线建设方面,公司潜江一期年产30吨KrF/ArF高端晶圆光刻胶产线具备批量化生产及供货能力,同时承担工艺放大的开发重任,目前产线运行顺利;二期年产300吨KrF/ArF高端晶圆光刻胶量产线建设在按计划顺利推进中,主体设备基本安装完毕,正在进行工艺管件、阀门等和自控系统的安装,计划今年第四季度进入全面试运行阶段,二期量产线具备高度自动化和信息化的特点,以全面保障未来量产的稳定性。
2.3南大光电
主营业务:半导体制程用前驱体、电子特气和光刻胶及配套材料。
控股子公司宁波南大光电的光刻胶研发中心具备了研制功能单体、功能树脂、光敏剂等光刻胶材料的能力,能够实现从光刻胶原材料到光刻胶产品及配套材料的全部自主化。目前研发的三款ArF光刻胶产品已在下游客户通过认证并实现销售,多款产品正在主要客户处认证。南大光电国内通过客户验证(存储芯片50nm和逻辑芯片55nm)的第一只国产ArF光刻胶。(子公司获得大基金增资)
2.4晶瑞电材
子公司瑞红苏州是国内光刻胶领域的先驱,拥有紫外宽谱系列光刻胶、g线系列光刻胶、i线系列光刻胶等近百种型号光刻胶量产供应市场。在DUV高端光刻胶方面,已有多款KrF光刻胶量产,ArF光刻胶已小批量出货,同时多款产品已向客户送样。
从营收体量增速,产品类别及先进性来看,目前国内彤程新材实力领先。
以上不构成投资建议!
