光刻膠：芯片產(chǎn)業(yè)鏈形成的關(guān)鍵原料

光刻膠是利用光化學(xué)反應(yīng)經(jīng)光刻工藝將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上的圖形轉(zhuǎn)移媒介。作用原理是利用紫外光、準(zhǔn)分子激光、電子束、離子束、X 射線等光源的照射或輻射,使其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻薄膜材料。光刻膠主要用于集成電路和半導(dǎo)體分立器件的微細(xì)加工，同時(shí)在平板顯示、LED、倒扣封裝、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有著廣泛的應(yīng)用。
光刻膠又稱光致抗蝕劑，由主要成分和溶劑構(gòu)成，當(dāng)前光刻膠主要使用的溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯（PMA），占光刻膠含量約為80%-90%。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%。

自20 世紀(jì) 50 年代開始到現(xiàn)在，光刻技術(shù)經(jīng)歷了紫外全譜（300~450nm），G線 (436nm)，Ｉ線（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet,DUV，248nm 和193nm），以及下一代光刻技術(shù)中最引人注目的極紫外（Extreme Ultraviolet,EUV,13.5nm）光刻，電子束光刻等 6 個(gè)階段，對應(yīng)于各曝光波長的光刻膠組分（樹脂、光引發(fā)劑和添加劑等）也隨著光刻技術(shù)的發(fā)展而變化。

根據(jù)光刻膠的反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可以分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同，負(fù)性光刻膠顯影時(shí)形成的圖形與掩膜版相反。根據(jù)感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可分為光聚合型，光分解型和光交聯(lián)型。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，光刻膠可以分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠。

全球光刻膠市場空間廣闊。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，全球光刻膠市場的主要構(gòu)成包括PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠，相應(yīng)的市場份額占比為25%、27%和24%。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，光刻膠市場總需求不斷提升。2018年全球光刻膠市場規(guī)模約87億美元，2010年至今，年均復(fù)合增長率（CAGR）約5.4%，預(yù)計(jì)未來3年仍以年均5%的速度增長，2022年全球光刻膠市場規(guī)模將超過100億美元。 全球半導(dǎo)體光刻膠市場基本被國外巨頭壟斷。光刻膠屬于高技術(shù)壁壘材料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，純度要求高，需要長期的技術(shù)積累。日本合成橡膠(JSR)、東京應(yīng)化等一些日本廠商已經(jīng)有能力供應(yīng)面向10nm以下半導(dǎo)體制程的EUV極紫外光刻膠。國內(nèi) 技術(shù)較為領(lǐng)先的企業(yè)包括北京科華（量產(chǎn)KrF、在研ArF）、南大光電（驗(yàn)證ArF）、晶瑞股份（驗(yàn)證KrF）以及上海新陽（在研ArF、KrF）。

高端面板光刻膠被國外巨頭壟斷，低端領(lǐng)域有所突破。LCD光刻膠的全球供應(yīng)集中在日本、韓國、中國臺(tái)灣等地區(qū)，海外企業(yè)市占率超過90%。彩色濾光片所需的高分子顏料和顏料的分散技術(shù)主要集中在Ciba等日本顏料廠商手中，因此彩色光刻膠和黑色光刻膠的核心技術(shù)基本被日本和韓國企業(yè)壟斷。

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