九峰山实验室新型光刻胶助力中国光刻机技术突破
九峰山实验室新型光刻胶助力中国光刻机技术突破
近日，九峰山实验室和华中科技大学联合研发的新型光刻胶技术取得了重大突破。这种“双非离子型光酸协同增强响应的化学放大光刻胶”不仅提高了光刻图像的质量，还显著降低了线边缘粗糙度，性能超越了许多商用光刻胶。这项技术的成功标志着中国在光刻胶领域迈出了重要一步，有助于打破日本和美国企业的垄断局面，推动国产光刻机技术的发展。
光刻胶：光刻机的关键材料
在半导体制造领域，光刻胶是一种至关重要的材料。它是一种在光照下发生化学反应的聚合物溶液，通过将光刻胶涂布在硅片表面，再利用光掩膜进行曝光，并经过化学处理和洗涤，将需要加工的芯片图形转移至硅片表面，使得芯片产品得到精密加工和制造。
光刻胶在半导体芯片制造中扮演着关键的角色。它不仅是半导体生产线中的必要工具，也是实现微米级别精密加工的必要材料。通过光刻胶的特殊性质，芯片生产线可以有效的控制芯片制造的精度和质量，保证芯片产品的高品质、高稳定性和高性能。
全球光刻胶市场的竞争格局
光刻胶是光刻工艺中的关键材料，在半导体制程中应用广泛。全球光刻胶市场空间在百亿美元级别，从光刻胶的下游行业市场分布情况看，半导体、PCB和显示是主要应用领域。
在半导体行业中，目前光刻胶约占晶圆材料制造成本的13%。按照配套使用的光刻机类型，半导体光刻胶可划分为g/I线胶、KrF胶、ArF胶、ArFi胶和EUV胶，全球市场占比分别约为16%、34%、10%、38%和2%。
半导体光刻胶技术壁垒较高，目前全球半导体光刻胶市场由日美韩厂商主导，据国投证券统计，2021年全球光刻胶市场份额中，东京应化、JSR、住友化学、富士胶片，四大日本企业分别占据27%、13%、12%、8%市场份额，美国杜邦、韩国东进占据17%、11%的市场份额。
中国光刻胶的发展现状与前景
根据TrendBank，2023年国内半导体光刻胶市场受集成电路行业景气度下行影响，市场规模约34亿元，同比下滑13.98%。展望2024年，在人工智能技术带动及周期复苏趋势下，半导体光刻胶市场有望恢复至38亿元，同比增长14.01%。
目前，中国大陆大力推动成熟制程产能扩产，提高国产芯片比例。根据TrendForce在2023年12月的预测，2023-2027年中国大陆的成熟制程产能占比将由31%增长至39%。成熟制程相对于先进制程工艺制程节点更低，对光刻胶的要求中等，国产光刻胶厂商有望抓住机遇，推动自身产品进入供应链。
据源达信息对中国大陆成熟制程产线扩建项目梳理，部分项目规划产能合计超40万片/月。中国大陆厂商作为扩产主力，在美国制裁后推动供应链国产化的意识逐步增强，国产光刻胶厂商有望获得更多机会。
据国投证券梳理，目前国内厂商正积极布局光刻胶领域：
- ArF胶：彤程新材ArF胶已具备量产能力，晶瑞电材、上海新阳、鼎龙股份、南大光电均有ArF胶产品在验证中；
- KrF胶：彤程新材、晶瑞电材、上海新阳已有KrF胶形成销售；
- 全产业链：华懋科技投资徐州博康，拥有光刻胶全产业链能力。
结语
九峰山实验室此次在光刻胶技术上的突破，不仅展示了中国在半导体关键材料领域的研发实力，也为中国光刻机产业的发展注入了新的动力。随着国内企业持续加大研发投入，中国有望逐步缩小与国际先进水平的差距，在光刻胶这一关键领域实现自主可控。