半导体核心材料—光刻胶概述
半导体核心材料：光刻胶概述如下：
光刻胶属于半导体八大核心材料之一，根据全球半导体行业协会（SEMI）最新数据，光刻胶在半导体晶圆制造材料价值占比5%，光刻胶辅助材料占比7%，二者合计占比12%。
光刻胶及辅助材料是继硅片、电子特气和光掩模之后的第四大半导体材料。本文主要就半导体核心材料光刻胶及其产业情况进行具体介绍。
1、光刻胶定义及主要成分
光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，目前被广泛用于光电信息产业的微细图形线路加工制作环节。光刻胶由增感剂（光引发剂）、感光树脂（聚合剂）、溶剂与助剂构成。
1）增感剂（光引发剂）：是光刻胶的关键成分，对光刻胶的感光度、分辨率起着决定性作用。
2）感光树脂（聚合剂）：用于将光刻胶中不同材料聚合在一起，构成光刻胶的骨架，决定光刻胶的硬度、柔韧性、附着力等基本属性。
3）溶剂：是光刻胶中最大成分，目的是使光刻胶处于液态，但溶剂本身对光刻胶的化学性质几乎无影响。
4）助剂：通常是专有化合物，主要用来改变光刻胶特定化学性质。
2、光刻胶主要分类
根据应用领域，光刻胶可分为半导体光刻胶、LCD光刻胶和PCB光刻胶，其技术壁垒依次降低（半导体光刻胶> LCD光刻胶> PCB光刻胶）。
从国产化进程来看，PCB光刻胶目前国产替代进度最快，LCD光刻胶替代进度相对较快，而在半导体光刻胶领域国产技术较国外先进技术差距最大。
3、光刻胶产业链概况
产业链上游：主要涉及溶剂、树脂、光敏剂等原材料供应商和光刻机、显影机、检测与测试等设备供应商。从原材料市场来看，由于中国从事光刻胶原材料研发及生产的供应商较少，中国光刻胶原材料市场主要被日本、韩国和美国厂商所占据。
从设备市场来看，中国在光刻机、显影机、检测与测试设备行业的起步时间较晚，且这些设备具备较高的制造工艺壁垒，导致中国在光刻胶、显影机、检测与测试设备的国产化程度均低于10%。
产业链中游：为光刻胶制造环节，当前全球光刻胶生产制造主要被日本JSR、信越化学、住友化学、东京应化、美国陶氏化学等制造商所垄断，中国本土企业在光刻胶市场的份额较低，与国外光刻胶制造商相比仍存明显差距。
产业链下游：主要涉及半导体、平板显示器、PCB等领域。伴随消费升级、应用终端产品更新迭代速度加快，下游应用领域企业对半导体、平板显示和 PCB制造提出愈加精细化的要求，将带动光刻胶行业持续发展。
4、半导体光刻工艺流程
光刻工艺历经硅片表面脱水烘烤、旋转涂胶、软烘、曝光、曝光后烘烤、显影、坚膜烘烤、显影检查等工序。在光刻过程中，光刻胶被均匀涂布在衬底上，经过曝光、显影与刻蚀等工艺，将掩膜版上的图形转移到衬底上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。
光刻工艺约占整个芯片制造成本的35%，耗时占整个芯片工艺的40-50%，是半导体制造中最核心的工艺。
5、半导体光刻胶市场规模
随着半导体制程不断缩小，光刻工艺对光刻胶要求逐步提高，需求量也随之增加。从全球市场来看，专注电子材料市场研究的TECHCET预测数据显示，2021年全球半导体制造光刻胶市场规模将同比增长11%，达到19亿美元。
从我国情况来看，根据浙商证券预计，2022年中国大陆半导体光刻胶市场空间接近55亿元，其中ArF（干/湿）和KrF光刻胶在我国市场空间分别约为22.55亿元和12.1亿元，其中ArF（干/湿）占比将达到40%。
6、半导体光刻胶竞争格局
1）全球半导体光刻胶竞争格局
根据2019年数据，全球半导体光刻胶前五大厂商占据全球光刻胶市场87%份额。其中日本占有四家，分别是JSR、东京应化(TOK)、信越化学与富士电子材料，这四家的市场份额达到72%，市场集中度明显。
在半导体光刻胶细分领域，日本厂商在高端市场具有较强话语权。
（1） g/i线光刻胶市场：日本的东京应化、JSR、住友化学和富士胶片分别占据26%、15%、15%、8%的份额，在全球市场占据64%份额。
（2）KrF光刻胶市场：日本龙头企业东京应化、信越化学和JSR在全球KrF光刻胶细分市场分别占据 34%、22%和18%份额，合计占比达到74%。
（3）ArF光刻胶市场：日本龙头企业JSR、信越化学、东京应化和住友化学包揽前四，分别占据全球 ArF 光刻胶细分市场 25%、23%、20%和15%市场份额，合计市场份额达到83%。
（4）EUV光刻胶市场：最先进的EUV光刻胶领域完全被日本企业所主导，日本JSR、东京应化、信越化学成为EUV光刻胶市场可实现量产的厂商。目前引入EUV工艺的仅有三星电子和台积电两家公司。
2）中国半导体光刻胶竞争格局
受制于国内光刻胶技术发展水平，目前我国高端光刻胶的自给率仍然保持较低水平。尽管国内光刻胶市场保持良好的增长趋势，但以KrF、ArF光刻胶为代表的半导体光刻胶领域国内市场份额仍然较小，高端光刻胶市场长期为国外巨头所垄断。
从技术水平来看，目前中国本土光刻胶的整体技术水平与国际先进水平存在明显差距，且主要集中在技术含量较低的PCB光刻胶领域，而在半导体光刻胶和LCD光刻胶方面自给率较低。
具体而言，半导体光刻胶中g线/i线光刻胶国产化率为10%，而ArF/KrF光刻胶的国产化率仅为1%，对于最高端的EUV光刻胶目前仍处于研发阶段。
目前国内从事半导体光刻胶研发和生产的企业包括晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华等。相关企业以i 线、g线光刻胶生产为主，应用集成电路制程为350nm以上。在KrF光刻胶领域，北京科华、博康已实现量产。
国内在ArF光刻胶领域产业化进程相对较快的企业为南大光电，其先后承担国家02专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发项目”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化项目”。
公司自主研发的ArF光刻胶产品成为国内通过客户验证的第一只国产ArF光刻胶，其他国内企业尚处于研发和验证阶段。
——预见2023：《2023年中国光刻胶行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)
行业主要上市公司：彤程新材(603650.SH)、晶瑞电材(300655.SZ)、上海新阳(300236.SZ)、雅克科技(002409.SZ)、南大光电(300346.SZ)等
本文核心数据：中国光刻胶行业供需情况;光刻胶行业竞争格局;光刻胶行业市场份额;光刻胶行业市场集中度
产业概况
1、定义
光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体。其组成部分包括：光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。光刻胶可以通过光化学反应，经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩膜版)转移到待加工基片上。依据使用场景，这里的待加工基片可以是集成电路材料、显示面板材料或者印刷电路板。
2、产业链剖析
光刻胶所在产业链覆盖范围十分广泛，从上游基础化工材料行业、精细化学品行业到中游光刻胶制备，到下游PCB、面板、半导体产业，再到电子等应用终端。光刻胶作为微电子领域微细图形加工核心上游材料，占据电子材料至高点。
由于光刻胶技术含量高且处于PCB、面板和半导体产业的上游，其质量直接影响下游产品的质量，因此下游企业对光刻胶供货企业的质量及供货能力非常重视，通常采取认证采购的商业模式。伴随着高的采购成本与认证成本，光刻胶生产厂家与下游企业通常会形成较为稳定的合作。
行业发展历程：半导体光刻胶领域的研发已有所突破
我国光刻胶的研究始于20世纪70年代，最初阶段与国际水平相差无几，几乎和日本同时起步，但由于种种原因，差距愈来愈大。近年来随着半导体市场在我国迅速发展，光刻胶及其配套试剂在中国市场上呈快速增长的态势，截至目前，我国在半导体光刻胶领域的研发已有所突破，未来产业具有良好的发展前景。2014年以来，推动我国光刻胶行业的重点政策如下：
产业发展现状
1、市场规模：行业规模发展迅速
据Reportlinker的统计数据显示，2019年，中国光刻胶销售额达到人民币81.4亿元，全球光刻胶市场规模为若按美元兑人民币汇率(1：6.5)计算，中国的市场规模几乎占全球总量的15%;2020年，中国光刻胶销售额达到87.4亿元左右，几乎占全球的14.6%，增长空间巨大。2021年，全球光刻胶市场规模为113亿美元，前瞻根据全球市场规模及占比进行测算，2021年我国光刻胶市场规模约为110亿元，同比增长25%，初步测算2022年市场规模在116亿元左右。
2、国产化情况：整体国产化率程度较低
光刻胶是芯片工艺制造中的关键材料，其技术水平决定了半导体产品的技术规格和能力，其技术原理是利用光化学反应经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化学品成分和其他助剂组成。2019年，南大光电设立光刻胶事业部，并成立了全资子公司“宁波南大光电材料有限公司”，全力推进“ArF光刻胶开发和产业化项目”落地实施;同时与宁波经济技术开发区管理委员会签署了《投资协议书》，拟投资开发高端集成电路制造用各种先进光刻胶材料以及配套原材料和底部抗反射层等高纯配套材料，形成规模化生产能力，建立配套完整的国产光刻胶产业链。上海新阳248nm光刻胶配套的光刻机已完成厂内安装开始调试，193nm光刻胶配套的光刻机也已到货。经过近三年的研发，关键技术已有重大突破，已从实验室研发转向产业研发。
据材料智链数据，我国光刻胶整体国产化率程度较低，目前国内g线光刻胶和i线光刻胶国产化率仅10%，KrF光刻胶和Arf光刻胶的自给率仅1%，EUV光刻胶目前尚无国内企业可以大规模生产，处于研发阶段。
行业竞争格局
1、区域竞争：长三角是光刻胶品牌主要集聚地
我国半导体产业、面板产业和PCB产业主要集中在长三角、珠三角和环渤海地区和成渝鄂地区发展，其中面板产业和PCB产业的产业集群已经初步形成，半导体产业集群化分布进一步显现，已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。
我国光刻胶生产及研发企业也主要围绕这些产业的区域发展而布局，目前光刻胶生产及研发企业也主要集中在长三角、珠三角地区。从企业数量来看，我国光刻胶生产及研发企业主要集中在江苏、广东、上海和北京这四大省(市)，这四大省(市)占据了全国光刻胶生产及研发企业数量的65%左右，其中江苏省企业数量最多，占比达到28%左右。
2、企业竞争：全球光刻胶龙头企业占据垄断地位，本土企业集中在中低端市场
目前，我国高端光刻胶产品主要由全球光刻胶龙头企业垄断，我国本土企业主要在光刻胶中低端市场占有一席之位。
具体来看，半导体光刻胶技术含量最高，主要由JSR、东京应化、信越、杜邦、富士等国际巨头垄断。不过，北京科华、南大光电、晶瑞电材近年来不断专研半导体光刻胶技术，其中南大光电子公宁波南大光电自主研发的193nmArF光刻胶于2020年12月通过了客户的使用认证。
中国面板光刻胶主要由日本、韩国和德国外资品牌占领，其中TFT-LCD正性光刻胶被德国默克(安智)、日本TOK、韩国东进化学等国外巨头垄断，德国默克(安智)在中国的TFT-LCD市场占据最高的市场份额。
在PCB光刻胶领域，干膜光刻胶产品依旧被国外巨头日本旭化成、日本日立化成、中国台湾长兴化学等垄断，容大感光、广信材料、东方材料、北京力拓达等本土企业占据国内湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨的主要市场份额。
行业发展前景及趋势预测
1、中国光刻胶未来三大趋势：EUV光刻胶、产品定制化、国产化
总体来看，光刻胶行业发展将呈现以下趋势：
2、到2028年市场规模有望突破200亿元
随着显示面板和先进的半导体生产向中国的迁移，中国的光刻胶市场将不断扩大。据Reportlinker的预计，2023-2028年中国光刻胶市场规模年均复合增长率约10%，结合光刻胶细分市场发展前景，前瞻进一步测算，预计2028年中国光刻胶市场规模将达206亿元。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国光刻胶(光致抗蚀剂)行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
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