光刻刻蚀衔接链

光刻胶：集成电路制造之纽带，光刻刻蚀衔接链
光刻胶是半导体制造光刻工艺的关键材料。
光刻胶为利用光化学反应进行微细加工图形转移的媒体，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要成分组成的对光敏感的感光材料，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，是微细加工技术的关键性材料。
光刻胶按其形成的图像分类有正性、负性两大类。
在光刻胶工艺过程中，涂层曝光、显影后，曝光部分被溶解，未曝光部分留下来，该涂层材料为正性光刻胶。如果曝光部分被保留下来，而未曝光被溶解，该涂层材料为负性光刻胶。
光刻胶成分主要包括溶剂、光引发剂、成膜树脂和添加剂。
其中溶剂主要起溶解作用，占比 50%-90%；光引发剂是核心部分，在特定光辐射能下回产生化学反应，占比 1%-6%；成膜树脂起粘合作用，占比 10%-40%；添加剂分为单体和助剂，主要对光化学反应和整体性能起调节作用，占比小于 1%。
光刻胶按照用途主要分为半导体用光刻胶、平板显示用光刻胶和 PCB 光刻胶三类。自 1959 年被发明以来就应用于半导体产业，是半导体工业最核心的工艺材料之一；随后光刻胶被改进运用到印制电路板的制造工艺，成为 PCB 生产的重要材料；二十世纪 90 年代，光刻胶又被运用到平板显示的加工制作，对平板显示面板的大尺寸化、高精细化、彩色化起到了重要的推动作用。
不同品类半导体用光刻胶应用于不同制程节点。光刻胶根据对应波长，主要品类分为紫外光谱（300-450nm）、g-line（436nm）、i-line（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）和 EUV（13.5nm）。目前 g-line、i-line 广泛应用于 0.5um 以上和0.5-0.35um 制程，KrF 多应用于 0.25-0.13um，ArF 应用于 130-7nm，EUV 应用于7nm 及以下。
1、光刻胶市场规模稳定扩增，细分市场需求趋向于高端化
全球光刻胶市场与国内光刻胶市场稳定扩增。
根据 reportlinker 数据，2019 年全球光刻胶市场规模为 82 亿美元，预计 2021 年市场规模约 92 亿美元，预计 2026年将达到 123 亿美元，2019-2026 年 CAGR 值为 5.9%。
根据中商情报网数据，2017年中国光刻胶市场规模为 58.7 亿元，2021 年中国光刻胶市场规模为 93.3 亿元，预计 2022 年达到 98.7 亿元，2017-2022CAGR 值为 10.9%，保持稳定增长。
光刻胶细分市场中，KrF、ArF 市场占比最高。截至 2021 年，KrF、ArF、ArFi 市场规模为 6.9 亿美元、1.96 亿美元和 7.59 亿美元，市场占比 34.7%、9.9%和 38.2%；g&i line 光刻胶市场 2.92 亿美元，市场占比 14.7%；EUV 光刻胶市场为 0.51 亿美元，市场占比 2.6%，KrF、ArF 光刻胶市场占比最高，覆盖了 250nm-7nm 的绝大部分制程。
出货量 EUV 光刻胶 CAGR 增速最快，KrF、ArFi 保持高增速。根据 TECHCET 数据，2020 年 g&i line、KrF、ArF、ArFi、EUV 光刻胶出货量分别为 3658 千升、3307千升、549 千升、1190 千升、18 千升，预计到 2025 年将分别增长至 4048 千升、4965 千升、602 千升、1630 千升、145 千升，2020-2025 年 CAGR 中，EUV 光刻胶增速最高为 51.8%，KrF、ArFi 分别为 8.5%和 6.5%，g&i line、ArF 增速为 2%、1.8%。
下游出货量应用于 Logic 和 NVM 出货量增长较多，DRAM 保持持平。从下游出货情况看，2021 年 Logic、DRAM、NVM 出货量分别为 5954、1565、1853 千升，预计到2025 年将分别增加至 6774、1615、3002 千升。Logic 和 NVM 出货量增长较多，主要系先进制程发展增加了光刻步骤数及存储器的快速放量。
2、光刻胶产业从欧美转向日本，核心市场被国外占据
光刻胶产业从欧美转向日本。在集成电路制造业精细加工从微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级水平的过程中，光刻胶起着举足轻重的作用，全球光刻胶供应市场高度集中，核心技术一直掌握在日、美等国际大公司手中。
光刻胶产业早先被欧美厂商主导，1950 年，德国 Kalle 公司率先发明 g 线、i 线光刻胶；1980 年，IBM 研制成功 KrF 光刻胶技术；1995 年，东京应化研发出 KrF 正性光刻胶迅速开始占领光刻胶市场；此后，日本企业开始统治光刻胶市场。JSR 和东京应化先后于 2000 和 2001 年推出了 ArF 光刻胶产品；2002 年，东芝开发出 22nm的低分子 EUV 光刻胶。
光刻胶核心市场主要被国外厂商占据。截止 2021 年，美日韩企业占据了 88%的光刻胶市场份额，其中东京应化 27%、陶氏 17%、合成橡胶 13%、住友化学 12%、韩国东进 11%、富士胶片 8%。光刻胶组分决定了光刻胶的质量，也是光刻胶技术壁垒所在。
国内知名光刻胶企业包括南大光电、晶瑞电材、彤程新材、上海新阳等。由于我国光刻胶产业起步较晚，目前市场份额占比较低。
3、国产光刻胶国产替代空间广阔，配套材料市场增长迅速
国内光刻胶生产集中于 PCB 光刻胶，半导体光刻胶和平板显示光刻胶具有光阔的国产替代空间。
根据 Research in China 数据，全球光刻胶市场三大组成部分是半导体光刻胶、平板显示光刻胶和 PCB 光刻胶，市场份额分别为 23.3%、25.9%和23.6%。半导体光刻胶在三者中是技术难度相对高、成长性好的细分市场。
目前我国半导体光刻胶和平板显示光刻胶制造能力仍较弱，只占整体生产结构的 2%和3%，主要生产技术水平较低的 PCB 用光刻胶，占整体生产结构中的 94%，半导体光刻胶及面板光刻胶国产替代空间广阔。
晶圆厂扩产叠加贸易摩擦，刺激光刻胶国产替代需求。
2022-2025 年是国内晶圆厂产线投产期，外部压力增大，国产光刻胶进入认证窗口。
受益于 5G 通讯、新能源汽车等行业快速发展，半导体行业进入迅速扩张期。
据 SEMI 统计，预计至 2024年底，中国国内将建立 31 座大型晶圆厂，主要集中于成熟制程，随着晶圆厂产线投产，光刻胶验证进入导入期。另一方面由于中美贸易冲突，刺激光刻胶国产替代需求，国产光刻胶发展迎来机遇。
光刻胶配套材料市场规模不断提升。在光刻胶使用过程中，光刻胶配套材料是光刻胶使用过程中不可或缺的一部分。包括稀释剂、显影液、漂洗液、蚀刻液、去胶液等，主要采用基础化工原料，包括氢氟酸、异丙醇、硝酸、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、无水乙醇、双氧水、硫酸、氢氧化钠等制造。
根据 SEMI 数据，全球半导体光刻胶配套材料市场规模稳步增长，2016 年为 19.1 亿美元，2021 年达到了 32.3 亿美元，CAGR 为 11.1%。