国产光刻胶突围:新材料国产化率或突破40%
中国半导体材料大突围:光刻胶国产化率或突破40%
2022年7月,在厦门的一场行业峰会分论坛上,国产光刻胶龙头徐州博康研发总监潘新刚语重心长地表示,光刻胶的国产化已迫在眉睫,只有实现全品类覆盖,才能真正完成对集成电路制造的系统性替代。
四年后的今天,这一判断愈发显得精准。今年1月7日,商务部发布了一项措辞平淡却意义深远的公告:自即日起,对原产于日本的二氯二氢硅进口产品发起反倾销调查。申请方为唐山三孚电子材料,代表国内整个二氯二氢硅产业。因为其价格累计下跌31%,已对国内产业造成实质性损害。
虽说二氯二氢硅并非光刻胶,但它所处的产业链环节,与光刻胶寓于同一战线。前者用于芯片制造的薄膜沉积,后者则直接影响芯片的最小制程与生产良率。可以说,二者皆是半导体制造中的“科技命脉”,而中国的“地基”——光刻胶,对外依存度至今依然居高不下。

光刻胶,是芯片制造流程中的关键耗材。它虽只占晶圆总成本的5%,却几乎吃掉整个制造流程30%到40%的时间,技术门槛极高。随着半导体工艺持续向先进制程发展,高端光刻胶的技术壁垒不断提升,几乎被日系企业垄断。
按曝光光源,光刻胶可分为G线、I线、KrF、ArF和EUV五类。其中,G线、I线为传统制程用胶,KrF适用于110至180纳米,而ArF与EUV则属于高端工艺。值得注意的是,用于7至65纳米的ArF胶,以及更先进的EUV胶,几乎全部依赖日本企业供应。ArF市场的四家日企(JSR、信越、东京应化、住友化学)合计约占82%的份额,EUV领域更是被日本企业独占95%。
记者采访晶瑞电材时了解到,子公司苏州瑞红正计划从集团体系中剥离,挂牌北交所,核心资产正是光刻胶业务。瑞红负责人表示,目前光刻胶业务占集团营收比例较小,但随着国内晶圆厂建设逐步推进,国产替代潜力巨大。仅仅2023年,国内计划建设16条新产线,为光刻胶企业提供了前所未有的机会。
光刻胶的替代并非易事。其制备和使用环境极其复杂,同一颗芯片需通过几十层工艺,每一层对光刻胶的性能要求不尽相同,甚至同一层在不同工厂、不同设备上的表现也会有所差异。这种“一厂一配方”的特性,使得光刻胶难以完全标准化,国产产品即便技术指标与进口胶接近,依然面临验证周期漫长、良率风险高等难题。
苏州芯睿科技总经理邱新智在2024年SEMICON China会议上坦言,设备与材料互为依存。光刻胶的研发与验证必须配合高端光刻机,而光刻机技术门槛同样高。即便是上海新阳这样排名靠前的光刻胶企业,也需要专门购买高端光刻设备,以完成对产品性能的全面测试。此等成本,对尚处于成长期的国产材料企业而言,是一笔不小的开支。

代价甚至可能是一场“全球级”的危机。2019年,台积电因光刻胶原料污染,直接导致数万片12英寸晶圆报废,估损高达5.5亿美元。由此可见,光刻胶的纯度、稳定性、一致性,直接关系到整条产线的效率与芯片良率。因此,许多国内企业都意识到,国产光刻胶不仅要有技术突破,更需在工艺验证、量产稳定性和客户需求匹配度上取得实质性进展。
国产替代之路,不止是技术挑战,更是规则与生态的较量。以IMEC(比利时微电子研究中心)为例,它不仅主导多项全球半导体标准制定,还为日系光刻胶企业提供了技术联合研发平台。近年来,JSR更与IMEC在比利时建立EUV光刻胶认证中心,进一步巩固其在该领域的主导地位。
但中国的行动并未停下。2025年10月,中国首次推出EUV光阻测试标准,加速了本土技术体系的构建。国家集成电路产业投资基金二期也加大对光刻胶等核心材料企业的支持力度,推动下游晶圆厂优先使用合格的国产材料。
国产光刻胶正迎来一个新的里程碑:四家核心企业——彤程新材、南大光电、上海新阳、晶瑞电材——在2025年三季报中展示了强劲增长。彤程新材营收25.23亿元,归母净利润5.20亿元,同比增长11.46%;南大光电营收18.84亿元,同比增长6.83%;上海新阳营收13.94亿元,同比增长30.62%,净利润增幅达62.70%;晶瑞电材营收11.87亿元,尽管净利润仅为1.28亿元,但其同比增长高达19202.65%,表现惊人。

目前,中国光刻胶的国产化率约为10%,但政策与市场双重驱动下,这一数字预计将在2025年突破40%。然而,替代之路仍需克服诸多障碍:从生产验证、设备配套,到存储运输、材质标准,亦或是上游的工艺配方短板,无不是吊足业界胃口的“难啃骨头”。但只要突破一一关,国产光刻胶就有望真正走出国门、被广泛采纳,这已是业界不争的事实。
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