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一、光刻膠概述
1.1光刻膠介紹
光刻膠(Photoresist簡稱PR)又稱光致抗蝕劑，是一種對光敏感的有機混合物，用于微細圖形加工。
光刻膠的主要成分包括樹脂、單體、光引發(fā)劑及添加助劑四類，其中樹脂含量約占主要成分的50%~60%，單體含量約占35%~45%。
樹脂：光刻膠的主要原料，具備光敏性和能力敏感的特殊聚合物，一般是由碳、氫和氧組成的大分子。經光照后在曝光區(qū)能很快地發(fā)生固化反應，溶解性、親和性等發(fā)生明顯變化，用適當的溶劑處理就可以得到圖像。
單體：又稱為活性稀釋劑，對光引發(fā)的光化學反應有調節(jié)作用。
光引發(fā)劑：又稱為光敏劑或光固化劑，是一類能從光中吸收一定波長的能量、經光化學反應產生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體的分子。該類化學反應的產物能與光刻膠中別的物質進一步反應，幫助完成光刻過程。
其他添加劑：控制和改變光刻膠材料的特定化學物質，比如顏料等。
1.2光刻膠分類
1.光刻膠按照顯影原理可分為：
正性光刻膠：曝光后被曝光部分被顯影液溶解，分辨率高。
負性光刻膠：未被曝光的部分被顯影液溶解，相對便宜。
2.根據其感光樹脂的化學結構可分為：
光聚合型：采用烯類單體，在光照下生成自由基，進一步引發(fā)單體聚合，最后生成聚合物，可制成負性膠。
光分解型：采用含有疊氮醌類化合物材料，經光照后，發(fā)生光分解反應，由油溶性變?yōu)樗苄?，可制成正性膠。
光交聯型：采用聚乙烯醇月桂酸酯作為光敏材料，在光的作用下，形成不溶性的網狀結構聚合物，可制成負性膠。
3.按照應用領域分類：
1.3光刻膠的上游、中游和下游
光刻膠最終應用于半導體、平板顯示器、PCB等領域中，生產難度依次減弱。PCB光刻膠壁壘相對較低，而半導體光刻膠代表著光刻膠技術最先進水平。
二、全球市場情況
2019年全球市場規(guī)模為91億美元，主要構成包括PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠，相應的市場份額占比為25%、27%和24%。
2.1LCD光刻膠領域，日韓企業(yè)寡頭壟斷
在平板顯示行業(yè)，主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。LCD光刻膠的全球供應集中在日本、韓國、中國臺灣等地區(qū)，海外企業(yè)市場占率超過90%。彩色光刻膠和黑色光刻膠的核心技術基本被日本和韓國企業(yè)壟斷。
2.2半導體光刻膠領域
光刻膠屬于高技術壁壘材料，生產工藝復雜，純度要求高，需要長期的技術積累。全球半導體光刻膠市場基本被國外巨頭壟斷。日本合成橡膠(JSR)、東京應化等一些日本廠商已經有能力供應面向10nm以下半導體制程的EUV極紫外光刻膠。中國在半導體光刻膠市場僅占極少的份額。
2.3PCB領域
中國在全球PCB光刻膠市場中占據主導地位，市場份額約為93.5%。
三、我國市場情況
在市場需求方面，數據顯示，2019年中國光刻膠銷售額達到人民幣81.4億元，中國的市場規(guī)模幾乎占全球總量的15%，2020年我國光刻膠市場規(guī)模約為85億元。
在半導體領域，8寸/12寸晶圓所使用的KrF/ArF光刻膠是制造深亞微米級乃至納米級器件的關鍵耗材，其中KrF光刻膠國產化率不到5%，只有兩到三款產品實現少量替代，主要集中在0.18-0.25um工藝線寬，ArF光刻膠目前仍完全依賴進口，EUV光刻膠更是處于產業(yè)空白狀態(tài)。在高端的半導體光刻膠領域，我國與全球先進水平有近40年的差距。
國內LCD光刻膠企業(yè)快速進步。企業(yè)方面，晶瑞股份、北京科華均在TFT光刻膠、觸屏用光刻膠方面布局，容大感光在彩色光刻膠方面也已小批量產，此外雅克科技、飛凱材料、欣奕華等均在LCD光刻膠有所布局且已量產。國內本土企業(yè)已具備一定市場競爭力，但在線路刻蝕用光刻膠領域還有持續(xù)擴大國產化空間。
發(fā)展至今，我國中低端光刻膠產品在全球占有一席之地，但高端光刻膠基本全部依賴進口?？v觀國內光刻膠市場情況，盡管印刷電路板用光刻膠國產化率已經達到了50%，但在半導體及顯示領域光刻膠國產化進度緩慢，尤其半導體領域的高端光刻膠，已經成為了當下國內亟需攻克的產業(yè)化難題。
四、國內部分主要企業(yè)介紹
強力新材
強力新材成立于1997年，2015年上市，是國內少數主營光刻膠專用化學品的廠商，產品產能集中在PCB光刻膠專用化學品板塊。
晶瑞股份
晶瑞股份成立于2001年，2017年上市，圍繞泛半導體材料和新能源材料兩個方向，主導產品包括光刻膠及配套材料、超凈高純試劑、鋰電池材料和基礎化工材料等。供應光刻膠種類：紫外負性光刻膠、寬普正膠以及部分g線、i線正膠。晶瑞股份光刻膠及配套材料年設計產能8100噸，利用率93.95%。
晶瑞股份2020年實現營業(yè)收入10.22億元，同比增長35.28%；凈利潤7695.01萬元，同比增長145.72%。
容大感光
容大感光成立于1996年，2016年上市，供應光刻膠種類：PCB濕膜、PCB感光阻焊油墨、平板顯示用光刻膠、集成電路用光刻膠、半導體照明用光刻膠；主要營收在PCB光刻膠領域，由于PCB光刻膠技術難度相對較低，且除干膜外基本可以實現國產化替代，所以其毛利率相對較低。
欣奕華
欣奕華成立于2013年，位于阜陽合肥現代產業(yè)園，主要聚焦于半導體、顯示及醫(yī)療行業(yè)，可提供高品質電子材料(液晶單體、面板顯示光刻膠、OLED材料等)、醫(yī)藥材料及前沿材料，具備彩色光刻膠(RGB)、黑色光刻膠(BM)、透明保護層光刻膠(OC)、襯墊料用光刻膠(PS)等產品生產能力。2020年，半導體顯示光刻膠產能達到4000噸(可擴至8000噸)。
北京科華
北京科華微電子材料有限公司是一家中美合資企業(yè)，成立于2004年，是一家產品覆蓋KrF(248nm)、I-line、G-line、紫外寬譜的光刻膠及配套試劑的供應商與服務商，也是集先進光刻膠產品研、產、銷為一體的擁有自主知識產權的高新技術企業(yè)。
北京科華的6寸的G線、I線市場份額較高；8寸、12寸里面I-line、KrF都有突破，目前份額較小。
南大光電
南大光電是主要從事先進前驅體材料、電子特氣、光刻膠及配套材料三類半導體材料產品生產、研發(fā)和銷售的高新技術企業(yè)。憑借領先的生產技術、強大的研發(fā)創(chuàng)新實力及扎實的產業(yè)化能力，已經從多個層面打破了所在行業(yè)內的國外長期壟斷。前驅體、電子特氣、光刻膠三大關鍵半導體材料的布局基本形成，關鍵技術研發(fā)取得突破，產業(yè)化及客戶拓展快速推進。
南大光電2020年實現營業(yè)收入5.95億元，同比增長85.13%；歸屬于上市公司股東的凈利潤8701.63萬元，同比增長58.18%；
上海新陽
上海新陽從事的主要業(yè)務分為兩類，一類為集成電路制造及先進封裝用關鍵工藝材料及配套設備的研發(fā)、生產、銷售和服務，并為客戶提供整體化解決方案。另一類為環(huán)保型、功能性涂料的研發(fā)、生產及相關服務業(yè)務，并為客戶提供專業(yè)的整體涂裝業(yè)務解決方案。
上海新陽2020年公司實現營業(yè)收入6.94億元，同比增長8.25%；實現歸屬于上市公司股東的凈利潤為2.74億元，同比增長30.44%。
五、未來發(fā)展趨勢
5.1PCB印刷線路板方面
隨著全球PCB產業(yè)的整體東移，我國已經成為全球最大PCB光刻膠生產基地。PCB產業(yè)對光刻膠的技術要求較低，目前國產化率已達到50%，主要集中在濕膜及阻焊油墨，雖然干膜技術含量較高，在非高精度PCB制作中可用濕膜進行線路刻蝕。
5.2顯示面板方面
在今年4月份全球LCD面板出貨情況，京東方的市場份額達到了27.3%，躍居世界第一。
隨著全球顯示面板產能向國內轉移，顯示面板企業(yè)競爭激烈，成本控制、顯示面板光刻膠用量提升促使廠商尋求國產光刻膠，增加本土顯示面板光刻膠需求，尤其是針對彩色/黑色光刻膠的布局。
5.3半導體方面
我國集成電路產業(yè)營收保持10%以上的增速增長，倒逼上游光刻膠市場持續(xù)拓展。10nm工藝以下的晶圓制造產能將逐步增加，這意味著ArF/EUV光刻膠需求會因為高性能芯片的迭代而持續(xù)增加。
同時，芯片制造技術提升半導體用光刻膠需求，隨著芯片晶體管工藝尺寸的持續(xù)下降，半導體光刻技術也在不斷提升，對于光刻膠的分辨率提出了更嚴苛的要求，這將間接推動更小曝光波長的高端光刻膠產業(yè)發(fā)展。
5.4芯片的性能和容量方面
為了提升芯片的性能和容量，器件工藝技術從2D架構向3D堆疊架構轉變，尤其在存儲器芯片產品上正在向200層3D堆疊推進。隨著疊層層數的增加，光刻掩膜次數也將同步增加，間接推進半導體光刻膠用量。
六、總結
光刻膠產業(yè)國產化趨勢愈發(fā)明朗
1、國內光刻膠企業(yè)可以圍繞自給率+下游產業(yè)壯大尋找機遇，大單品是方向。成長為大企業(yè)需要受益于自身優(yōu)異的性能和下游產業(yè)的壯大。
2、由于國際芯片市場供應嚴重不足，多數下游廠商開始訂購國產芯片，進一步促進我國半導體產業(yè)國產化。企業(yè)可以同步跟進國產化布局，以滿足下游光刻膠生產需求。
3、伴隨全球半導體產業(yè)東移，加上我國持續(xù)增長的下游需求和政策支持力度。同時，國內晶圓廠進入投產高峰期，由于半導體光刻膠與下游晶圓廠具有伴生性特點，國內光刻膠廠商將直接受益于晶圓廠制造產能的大幅擴張。
4、當前我國高端光刻膠與全球先進水平有近40年的差距，半導體國產化的大趨勢下，國內企業(yè)有望逐步突破與國內IC制造工藝相匹配的光刻膠，同時提前布局國內晶圓廠的下一代工藝，形成半導體工業(yè)正常的技術迭代節(jié)奏。
