在芯片半导体产业众多个细分领域中，光刻胶一直以来也都是中国“卡脖子”的赛道之一。

  之所以“卡脖子”，有几个原因：

  第一，从市场规模上看，在半导体产业链条中，光刻胶只不过是占比不足1%的细小市场。数据显示，2020年全球半导体市场规模4260亿美元，而应用于半导体市场的光刻胶规模却仅为19亿元，仅占半导体行业的0.4%。

  第二，从市场需求上看，光刻胶需求量很小，所以很少有巨头“ALL IN”这一单品市场，它大多数还是作为大型化学公司的一个部门而存在。

  第三，从技术层面上看，光刻胶技术门槛高。光刻胶中技术门槛最高的就是半导体光刻胶，全球仅有少数几家供应商有产品供应。由于光刻胶产品技术要求较高，中国光刻胶市场基本由外资企业占据，国内企业市场份额不足40%，高分辨率的KrF和ArF光刻胶，其核心技术基本被日本和美国企业所垄断，产品也基本出自日本和美国公司，包括陶氏化学、JSR株式会社、信越化学、东京应化工业、Fujifilm，美国罗门哈斯以及韩国东进等企业。

  两个半月之前，日本光刻胶龙头企业信越化学宣布将限制向中国多家一线晶圆厂供货KrF级别光刻胶，一举将这个“不起眼”的半导体领域推向了公众视野。

  日本一家独大，美国尚可自足，中国难道没机会了吗？其实不然，纵观二级市场，相关上市公司的股价表现也颇为亮眼。截至发稿前的 60 个交易日，四家在半导体光刻胶布局居前的上市公司股价均呈涨势，幅度最大的晶瑞股份 ( 300655.SZ ) ，累计上涨达 213.35%，彤程新材(61.080, -0.77, -1.24%) ( 603650.SH ) 和南大光电(71.720, 2.92, 4.24%)的股价均实现翻番，涨幅最小的上海新阳(53.220, 0.19, 0.36%) ( 300236.SZ ) 股价也上涨了近 6 成。

  说明国产光刻胶的市场前景广阔，未来可期。本文将结合国际市场情况，重点分析国产光刻胶的发展机遇。

  光刻胶：芯片核心材料

  光刻胶由树脂，感光剂，溶剂，光引发剂等组成的混合液态感光材料。原理是利用光化学反应，经光刻工艺将所需要的微细图形转移到加工衬底上，来达到在晶圆上刻蚀出需的图形的目的。

  从光刻胶的发展历程看，从 20 世纪 50 年代至今，光刻技术经历了紫外全谱（300-340nm），G 线（436nm），I 线（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet，DUV，248nm 和 193nm），以及目前最引人注目的极紫外（EUV，13.5nm）光刻，电子束光刻等六个阶段，随着光刻技术发展，各曝光波长的光刻胶组分（成膜树脂、感光剂和添加剂等）也随之变化。

  根据反应机理和显影原理，可以将光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶形成的图形与掩膜版（光罩）相同，负性光刻胶显影时形成的图形与掩膜版相反。根据感光树脂的化学结构，光刻胶可分为光聚合型，光分解型和光交联型。根据应用领域，光刻胶可以分为 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶。

  从光刻胶全球市场来看，根据 Cision 的统计，2019 年约有 91 亿美元的市场规模，且至2022 年预计将达到 105 亿美元，实现复合增长 5%。而其中半导体、LCD、PCB 这三类主要的应用场景分别占据了市场空间的 24.10%、26.6%、及 24.5%，分别对应 2019年的市场规模 22 亿美元、24 亿美元、及 22 亿美元。

  Cision 同时也统计了中国光刻胶市场的规模，在 2019 年约为 88 亿元人民币，至 2022年预计将达到 117 亿元人民币，实现复合增长 15%。如若我们根据全球光刻胶的应用场景分布来看，在中国大陆所需要的半导体、LCD、及 PCB 的市场需求分别将达到 21、23、22 亿元人民币。

  国产光刻胶量价齐升

  从半导体材料来看，至 2020 年全球市场规模在 539.0 亿美元，较 2019 年同比增长 2.2%。从长期维度来看半导体材料的市场一直随着全球半导体产业销售而同步波动。虽然半导体芯片存在较大的价格波动，但是作为上游原材料的价格相对较为稳定，因此我们也可以看到半导体材料整体并无巨幅波动，且保持稳定增长的趋势。

  此外看到当前半导体市场由于 5G 时代到来，进而推动下游电子设备硅含量的大增，带来的半导体需求的快速增长，直接推动了各个晶圆厂商的扩产规划。而芯片的制造更是离不开最上游的材料环节，因此我们有望看到全球以及中国半导体材料市场规模的飞速增长。

  半导体晶圆制造过程繁琐且复杂，对于的材料大类的设计也超过了 9 种。其中光刻胶占比约为 5.3%，光刻胶辅助材料 6.9%，合计占整体晶圆制造环节材料成本的 12.2%。

  据 Cision 统计，中国及全球 IC 用光刻胶的市场规模分别约为25 亿人民币、25 亿美金，整体体量并不大。但是随着中国及全球的晶圆产能持续扩张，以及集成电路制程的不断提升，因此中国 IC 光刻胶市场有望向着 100 亿人民币规模发展，而全球 IC 光刻胶的市场规模有望向着超过 50 亿美金的市场规模发展。

  另外，根据 IC 光刻胶所能使用到的制程节点来看，随着制程的逐步增长，所用的IC 级光刻胶品种将会逐步发生变化，并且随之带来的 IC 光刻胶的价值量也将会发生巨大的变化（单位价值量：ArF>KrF>I>G）。

  国产替代空间巨大

  目前光刻胶主要分为三大类：集成电路半导体、面板、PCB。

  从全球的格局上来看此三类光刻胶分别占据了全球光刻胶市场均约 25%，但是反观中国光刻胶产业链，中国半导体光刻胶的占比仅有 2%，LCD 仅为 3%，而最为简单 PCB 光刻胶占比高达 94%。

  从上图可得中国光刻胶自产光刻胶整体平均仍然处于较为低端的位置，而其中半导体及面板光刻胶虽然有一定的占比，但是也同样处于低于行业技术水平的位置，而纵观全球无论是 PCB、面板、及半导体的光刻胶供应格局，均还是以海外及中国台湾供应商为主其中日本占据了绝对龙头。

  在光刻胶领域相对较为容易的 PCB 光刻胶，中国均有厂商在各个领域实现了突破，但是根据前瞻产业研究院的整理，全球的主要 PCB 供应商还是以日本为主导。

  整体来看，全球光刻胶行业主要被 JSR、东京应化、罗门哈斯、信越化学、及富士合理占据，前五大家占据了全球光刻胶领域的 86%；如若聚焦到全球半导体用光刻胶领域，前六大家（主要以日本为主）实现了对于市场的 87%的占据。

  半导体国产光刻胶的发展速度远远慢于其他产业，原因在于：

  1. 光刻胶的验证周期长。光刻胶批量测试的过程需要占用晶圆厂机台的产线时间，在产能紧张的时期测试时间将会被延长。测试的过程需要与光刻机、掩膜版及半导体制程中的许多工艺步骤配合，付出成本极高。通常面板光刻胶验证周期为 1-2 年，半导体光刻胶为 2-3 年。但验证过之后便会形成长期供应关系，甚至在未来会推动企业之间的联合研发。

  2. 原材料成膜树脂具有专利壁垒。树脂的合成难度高，通常光刻胶厂商在合成一种树脂后会申请相应的专利，目前树脂结构上的专利主要被日本公司占据。

  3. 光刻胶产品品类多，配方需要满足差异化需求。根据产品需求来调配适合的树脂来满足差异化需求对于光刻胶企业是一大难点，也是光刻胶制造商最核心的技术。

  4. 材料替代的挑战。所有性能必须与晶圆产线上的 Baseline 一致，不能比其差，但在某些领域也不能比 Baseline 好。

  随着中国半导体光刻胶逐步突破技术壁垒，实现部分产品种类上对于海外领先者们的替代；此外，随着中国晶圆厂不断扩产新线，我们有望看到中国光刻胶企业产品加速导入新产线，从过去的 Baseline 规则的追逐者向着 Baseline 制定者的身份转变，在巨大的国产替代空间内实现成长的巨大动力。

  光刻胶作为半导体、平板显示器和PCB制造环节中的关键材料，经过多年的发展，技术已有突破性进展。在国家出台相关利好政策的背景下，中国光刻胶制造商在光刻胶研发技术上积极性革新，当前中国光刻胶的研发技术水平逐渐提高，在制造工艺技术和配方工艺领域积累了丰富经验，中国光刻胶行业正加速发展。

  未来，随着中国光刻胶企业对光刻胶的研发投入持续上升，光刻胶企业的技术水平将不断提高，中国有望打破国外企业在光刻胶市场的垄断格局，国产光刻胶有望迎来发展新机遇。

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