光刻胶是光刻过程中的核心材料
　　光刻胶是光刻过程中至关重要的核心材料，技术壁垒较高，按下游可分为PCB、面板和半导体光刻胶。其中应用于半导体的光刻胶是我国半导体产业核心的“卡脖子”材料，光刻胶经预烘、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影和蚀刻，将掩膜版上的图形转移到硅片上，应用于光刻和刻蚀环节，该环节决定芯片的最小特征尺寸，占芯片占制造成本的30%。随着汽车、AI、国防等领域的快速发展，预计2019-2026年全球光刻胶市场CAGR有望达到6.3%，到2026年超过120亿美元。叠加产业转移因素，中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平。
　　光刻胶涉及哪些原料及配套试剂？
　　光刻胶组成结构复杂，主要由成膜树脂、增感剂、单体、溶剂和助剂组成。不同光刻胶在曝光光源、制造工艺、成膜特性等性能要求不同，对材料溶解性、耐蚀刻性和感光性能等要求不同，原料及占比亦有变化。与光刻胶搭配使用的显影液、剥离液等试剂被称为光刻胶配套试剂。
　　单体：光刻胶单体是合成树脂的原料，在“单体—树脂—光刻胶”合成过程中，每个环节都会影响光刻胶终端产品的质量，生产质量好的光刻胶非常依赖性能良好、质量稳定的单体。不同光刻胶都有相应的单体。半导体光刻胶单体合成难度大、纯度及金属离子要求高，产业化困难，依赖进口。徐州博康（华懋科技参股）储备全球80%的光刻胶单体技术，是日韩知名光刻胶成品公司稳定供应商，其KrF单体全球份额超过20%，万润股份同样具备光刻胶单体产品。
　　树脂：是光刻胶最重要的组成成分，在光照下光致产酸剂产生的酸反应，或发生脱保护，或与其他组分结合，或发生交联，从而产生显影液中溶解度的变化，其占光刻胶总成本的50%，对于高端光刻胶，一般树脂占成本比例会更高，ArF树脂质量占比仅5%-10%，但成本占光刻胶原材料总成本的97%以上。国内企业如圣泉集团、徐州博康、彤程新材、万润股份均有布局。
　　溶剂：在光刻胶体系中含量占比最高，ArF光刻胶中含量约94.4%，KrF光刻胶中约89.4%，i/g线光刻胶中溶剂约为80%，TFT正胶中大致含溶剂82%，彩色光刻胶中溶剂占比约56%。
　　光刻胶溶剂整体本土化供应程度高，PMA（丙二醇甲醚醋酸酯）份额遥遥领先，约占显示及半导体光刻胶溶剂的85%-90%，国内上市公司百川股份、怡达股份均有布局。
　　光敏材料：包括光引发剂、光致产酸剂，是光刻胶成分中真正“对光敏感”的化合物。光致产酸剂在曝光下分子内发生分解，产生质子酸催化树脂分子链发生脱保护反应，从而改变曝光区域光刻胶的溶解性。光刻胶用光敏材料国产化率低，国内企业强力新材、久日新材等有所布局。
　　配套试剂：主要为显影液和剥离液。显影液主要作用是在光刻工艺中将光刻胶溶解掉，每款光刻胶都有专门适用的显影液，对于KrF正胶而言，一般使用2.4%的TMAH（四甲基氢氧化铵）作为显影液，国内企业中，格林达等有所布局。剥离液用于曝光显影及后续工艺后用于去除基片上的光刻胶的配套试剂，江化微、晶瑞电材等众多企业布局。
　　投资建议：关注产业链相关公司投资机会
　　光刻胶是光刻中不可或缺的核心材料，技术壁垒极高，应用于集成电路的光刻胶是我国半导体产业核心的“卡脖子”材料。我国光刻胶核心原料单体、树脂、光感剂等自给率同样不高，具备较高的技术壁垒，较依赖进口，建议关注光刻胶产业链相关标的投资机会。
　　风险提示
　　1、产品研发不及预期；2、宏观经济不及预期；3、出现安全生产事故；4、核心原料断供风险。
　　

研究报告全文：research95579com行业研究丨深度报告丨化工TableTitle光刻胶系列报告二涉及哪些原料及配套企业本土企业进展几何1research95579com丨证券研究报告丨报告要点TableSummary光刻胶是光刻过程中至关重要的核心材料技术壁垒较高其中应用于半导体的光刻胶是我国半导体产业核心的卡脖子材料我国光刻胶核心原料单体树脂光感剂等自给率同样不高具备较高的技术壁垒较依赖进口建议关注光刻胶产业链相关标的彤程新材晶瑞电材圣泉集团万润股份等分析师及联系人TableAuthor马太SACS0490516100002请阅读最后评级说明和重要声明2242research95579com丨证券研究报告丨2023-09-25cjzqdt11111化工TableTitle光刻胶系列报告二涉及哪些原料及配套企2行业研究丨深度报告TableRank投资评级看好丨维持业本土企业进展几何TableStockData光刻胶是光刻过程中的核心材料TableSummary2市场表现对比图近12个月光刻胶是光刻过程中至关重要的核心材料技术壁垒较高按下游可分为PCB面板和半导体化工沪深300指数光刻胶其中应用于半导体的光刻胶是我国半导体产业核心的卡脖子材料光刻胶经预烘10涂胶前烘对准曝光后烘显影和蚀刻将掩膜版上的图形转移到硅片上应用于光刻0和刻蚀环节该环节决定芯片的最小特征尺寸占芯片占制造成本的30随着汽车AI国-10-19防等领域的快速发展预计2019-2026年全球光刻胶市场CAGR有望达到63到2026年20229202312023520239超过120亿美元叠加产业转移因素中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平资料来源Wind光刻胶涉及哪些原料及配套试剂光刻胶组成结构复杂主要由成膜树脂增感剂单体溶剂和助剂组成不同光刻胶在曝光相关研究光源制造工艺成膜特性等性能要求不同对材料溶解性耐蚀刻性和感光性能等要求不同拐点已过蓄势待发TableReport石油化工行业2023年原料及占比亦有变化与光刻胶搭配使用的显影液剥离液等试剂被称为光刻胶配套试剂中报综述2023-09-18单体光刻胶单体是合成树脂的原料在单体树脂光刻胶合成过程中每个环节都会基础化工2023中报总结拨云见日静待花影响光刻胶终端产品的质量生产质量好的光刻胶非常依赖性能良好质量稳定的单体不同开2023-09-05光刻胶都有相应的单体半导体光刻胶单体合成难度大纯度及金属离子要求高产业化困难粘胶短纤行业专题柳暗花明望迎生机2023-依赖进口徐州博康华懋科技参股储备全球80的光刻胶单体技术是日韩知名光刻胶成08-18品公司稳定供应商其KrF单体全球份额超过20万润股份同样具备光刻胶单体产品树脂是光刻胶最重要的组成成分在光照下光致产酸剂产生的酸反应或发生脱保护或与其他组分结合或发生交联从而产生显影液中溶解度的变化其占光刻胶总成本的50对于高端光刻胶一般树脂占成本比例会更高ArF树脂质量占比仅5-10但成本占光刻胶原材料总成本的97以上国内企业如圣泉集团徐州博康彤程新材万润股份均有布局溶剂在光刻胶体系中含量占比最高ArF光刻胶中含量约944KrF光刻胶中约894ig线光刻胶中溶剂约为80TFT正胶中大致含溶剂82彩色光刻胶中溶剂占比约56光刻胶溶剂整体本土化供应程度高PMA丙二醇甲醚醋酸酯份额遥遥领先约占显示及半导体光刻胶溶剂的85-90国内上市公司百川股份怡达股份均有布局光敏材料包括光引发剂光致产酸剂是光刻胶成分中真正对光敏感的化合物光致产酸剂在曝光下分子内发生分解产生质子酸催化树脂分子链发生脱保护反应从而改变曝光区域光刻胶的溶解性光刻胶用光敏材料国产化率低国内企业强力新材久日新材等有所布局配套试剂主要为显影液和剥离液显影液主要作用是在光刻工艺中将光刻胶溶解掉每款光刻胶都有专门适用的显影液对于KrF正胶而言一般使用24的TMAH四甲基氢氧化铵作为显影液国内企业中格林达等有所布局剥离液用于曝光显影及后续工艺后用于去除基片上的光刻胶的配套试剂江化微晶瑞电材等众多企业布局投资建议关注产业链相关公司投资机会光刻胶是光刻中不可或缺的核心材料技术壁垒极高应用于集成电路的光刻胶是我国半导体产业核心的卡脖子材料我国光刻胶核心原料单体树脂光感剂等自给率同样不高具备较高的技术壁垒较依赖进口建议关注光刻胶产业链相关标的投资机会风险提示1产品研发不及预期2宏观经济不及预期更多研报请访问3出现安全生产事故4核心原料断供风险长江研究小程序请阅读最后评级说明和重要声明3research95579com行业研究深度报告目录光刻胶是光刻过程中的核心材料6光刻胶涉及哪些原料及配套试剂10单体用于合成树脂纯度尤为重要12树脂光刻胶最重要的原料IC级树脂依赖进口14溶剂含量占比最高PMA份额一骑绝尘16光引发剂光酸核心添加剂较依赖进口17显影液剥离液光刻胶配套试剂企业纷纷布局19投资建议关注产业链相关公司投资机会22风险提示23图表目录图1光刻胶产品示意图南大光电193nmArF光刻胶6图2光刻胶分类示意图7图3全球光刻胶行业细分产品应用占比情况8图4集成电路光刻和刻蚀工艺流程9图5全球光刻胶市场规模含预测9图6中国光刻胶市场规模含预测9图7光刻胶成分含量占比及其作用10图8光刻胶成本占比情况11图9单体合成是光刻胶制造的首要任务12图10光刻胶单体产业化面临六大难点13图11徐州博康建有国内核心光刻胶材料研发制造基地14图12圣泉集团生产光刻胶用线性酚醛树脂16图13不同类型光刻胶溶剂占比16图14丙二醇甲醚醋酸酯光刻胶主流溶剂价格走势17图15化学放大光反应示意图18图16TMAH显影液生产工艺流程图19图17剥离液所在工艺环节20图18全球光刻胶剥离液市场规模及预测20表1光刻胶原材料构成10表2半导体光刻胶不同类型应用11表3光刻胶不同种类对应的单体不同12表4不同种类光刻胶的树脂体系15表5光敏材料类型对应胶体应用及机理17表6PAGPAC用途价格及用量18表7强力新材光刻胶光引发剂产能截至2022年底18表8格林达主要产能情况19请阅读最后评级说明和重要声明4244research95579com行业研究深度报告表9国内企业光刻胶配套试剂布局情况21请阅读最后评级说明和重要声明5245research95579com行业研究深度报告光刻胶是光刻过程中的核心材料光刻胶是对光敏感的混合液体由成膜剂光敏剂溶剂添加剂其他助剂组成光刻胶是利用光化学反应经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质由成膜剂光敏剂溶剂和添加剂等主要化学品成分和其他助剂组成被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作是微细加工技术的关键性材料在光刻工艺中光刻胶被均匀涂布在硅片玻璃和金属等不同的衬底上经曝光显影和蚀刻等工序将掩膜版上的图形转移到薄膜上形成与掩膜版完全对应的几何图形光刻胶按显示的效果可分为正性光刻胶和负性光刻胶如果显影时未曝光部分溶解于显影液形成的图形与掩膜版相反称为负性光刻胶如果显影时曝光部分溶解于显影液形成的图形与掩膜版相同称为正性光刻胶图1光刻胶产品示意图南大光电193nmArF光刻胶资料来源南大光电公司官网长江证券研究所光刻胶按应用领域分为PCB面板和半导体光刻胶光刻胶经过几十年不断的发展和进步应用领域不断扩大衍生出非常多的种类按照应用领域光刻胶可以划分为以下主要类型和品种PCB光刻胶主要分为干膜光刻胶湿膜光刻胶和阻焊油墨面板光刻胶主要分为TFT-LCD正性光刻胶彩色黑色负性光刻胶半导体集成电路制造行业主要分为GI线光刻胶KrF光刻胶ArF光刻胶和EUV光刻胶等此外光刻环节中与光刻胶产生直接交互的材料如显影液剥离液等称为光刻胶配套试剂请阅读最后评级说明和重要声明6246research95579com行业研究深度报告图2光刻胶分类示意图干膜光刻胶PCB光刻胶湿膜光刻胶光成像阻焊油墨彩色黑色光刻胶光刻胶显示面板光刻胶触屏光刻胶TFT-LCD光刻胶紫外宽谱300-450nmg线436nmi线365nm半导体光刻胶KrF248nmArF193nm其他光刻胶EUV135nm显影液配套材料光刻胶配套试剂剥离液边胶剂等资料来源瑞红苏州公司公告长江证券研究所PCB光刻胶PCB的加工制造过程涉及图形转移即把设计完成的电路图像转移到衬底板上因而在此过程中会使用到光刻胶PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨半导体光刻胶随着高集成度超高速超高频集成电路及元器件的开发集成电路与元器件特征尺寸呈现出越来越精细的趋势加工尺寸达到百纳米直至纳米级光刻设备和光刻胶产品也为满足超微细电子线路图形的加工应用而推陈出新光刻胶的分辨率直接决定了特征尺寸的大小通常而言曝光波长越短分辨率越高因此为适应集成电路线宽不断缩小的要求光刻胶的曝光波长由紫外宽谱向g线436nmi线365nmKrF248nmArF193nmEUV135nm的方向转移并通过分辨率增强技术不断提升光刻胶的分辨率水平而紫外宽谱光刻胶更多应用于分立器件显示面板光刻胶光刻工艺同样也是液晶面板制造的核心工艺通过镀膜清洗光刻胶涂覆曝光显影蚀刻等工序将掩膜版上的图形转移到薄膜上形成与掩膜板对应的几何图形从而制得TFT电极与彩色滤光片显示面板光刻胶主要分为TFT-LCD光刻胶彩色光刻胶和黑色光刻胶及触摸屏光刻胶三类显示面板光刻胶被应用在显示面板制造过程的不同工序中TFT-LCD光刻胶用于加工液晶面板前段Array制程中的微细图形电极彩色光刻胶和黑色光刻胶用于制造显示面板中的彩色滤光片触摸屏光请阅读最后评级说明和重要声明7247research95579com行业研究深度报告刻胶用于制作触摸电极平板显示器中TFT-LCD是市场的主流彩色滤光片是TFT-LCD实现彩色显示的关键器件其他光刻胶其他光刻胶主要包括电子束光刻胶感光聚酰亚胺PSPI光敏聚苯并噁唑树脂PSPBO等特殊工艺光刻胶因其工艺特殊性全球其他光刻胶呈现生产厂商数量较少供应量较少产品单价较高等特点图3全球光刻胶行业细分产品应用占比情况面板光刻胶273278半导体光刻胶PCB光刻胶230219其他光刻胶资料来源Cision长江证券研究所光刻胶及其配套的功能性材料应用于光刻和刻蚀环节在大规模集成电路的制造过程中光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工中最重要的工艺决定着芯片的最小特征尺寸占芯片制造时间的40-50占制造成本的30在图形转移过程中一般要对硅片进行十多次光刻光刻和刻蚀工艺中功能性材料主要用于显影光刻胶剥离清洗等环节光刻胶经预烘涂胶前烘对准曝光后烘显影和蚀刻等环节将掩膜版上的图形转移到硅片上形成与掩膜版对应的几何图形请阅读最后评级说明和重要声明8248research95579com行业研究深度报告图4集成电路光刻和刻蚀工艺流程资料来源晶瑞电材招股说明书集成电路制造工艺西安电子科技大学长江证券研究所光刻胶市场规模持续增长光刻胶作为制造关键原材料随着未来汽车人工智能国防等领域的快速发展全球光刻胶市场规模将有望持续增长根据Reportlinker数据全球光刻胶市场预计2019-2026年复合年增长率有望达到63至2023年突破100亿美元到2026年超过120亿美元叠加产业转移因素中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平根据中商产业研究院数据2021年中国光刻胶市场达933亿元2016-2021年均复合增长率为1192021年同比增长117高于同期全球光刻胶增速58随着未来PCB显示面板和半导体产业持续向中国转移中国光刻胶市场有望不断扩大占全球光刻胶市场比例也将持续提升预计到2026年占比有望从2019年的15左右提升到193图5全球光刻胶市场规模含预测图6中国光刻胶市场规模含预测全球光刻胶市场规模亿美元同比右中国光刻胶市场规模亿元同比右14071803016012025140100612020801001560805601040405202004002019202020212022E2023E2024E2025E2026E2016201720182019202020212026E资料来源Reportlinker长江证券研究所资料来源中商产业研究院长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明9249research95579com行业研究深度报告光刻胶涉及哪些原料及配套试剂光刻胶组成结构复杂产品壁垒高企光刻胶主要由树脂增感剂光引发剂光增感剂光致产酸剂单体溶剂和其他助剂组成由于应用场景颇多不同用途的光刻胶在曝光光源制造工艺成膜特性等性能要求不同对材料的溶解性耐蚀刻性和感光性能等要求不同不同原料的占比会有很大幅度变化其中光刻胶树脂是光刻胶主要成分成膜树脂用于将光刻胶中不同材料聚合在一起构成光刻胶的骨架决定光刻胶的硬度柔韧性附着力等基本属性光引发剂包括光增感剂和光致产酸剂是光刻胶的关键成分对光刻胶的感光度分辨率起着决定性作用溶剂是占比最大成分目的是使光刻胶处于液态但其本身对光刻胶化学性质几乎没影响添加剂包括单体和其他助剂等单体对光引发剂的光化学反应有调节作用助剂主要用来改变光刻胶特定化学性质图7光刻胶成分含量占比及其作用资料来源TrendBank长江证券研究所树脂是光刻胶最重要的组成部分树脂占光刻胶总成本的50在光刻胶原料中占比最大其次是占35的单体也称活性稀释剂区别于树脂的原料单体和占15的光引发剂及其他助剂表1光刻胶原材料构成原料主要作用用量占比成本占比光刻胶中比例最大的组分构成光刻胶的基本骨架主要决定曝光后光刻胶的基光刻胶树脂10-6050本性能包括硬度柔韧性附着力溶解度变化等光引发剂光刻胶的关键成分对光刻胶的感光度分辨率起决定性作用能吸收光能将能量转移给光引发剂或本身不吸收光能但协同参与光化学反应提高增感剂光增感剂1-515引发效率的物质在吸收光能后分子发生光解反应产生强酸引发反应的物质用于最尖端的化学光致产酸剂增幅光刻胶请阅读最后评级说明和重要声明102410research95579com行业研究深度报告溶剂使光刻胶具有流动性易挥发对于光刻胶的化学性质几乎没有影响40-90助剂根据不同的用途添加的颜料固化剂分散剂等调节性能的添加剂0-5含有可聚合官能团的小分子也称之为活性稀释剂一般参加光固化反应降低单体135光固化体系粘度同时调节光固化材料的各种性能资料来源中商情报网赵成阳光刻胶发展概述长江证券研究所图8光刻胶成本占比情况15树脂50单体增感剂溶剂助剂等35资料来源前瞻产业研究院强力新材公司公告长江证券研究所光刻胶种类不同原料结构与体系也存在差异以半导体光刻胶为例紫外光刻胶G线I线树脂体系为酚醛树脂和重氮萘醌化合物深紫外光刻胶KrFArF光刻胶树脂体系为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产酸剂聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物和光致产酸剂而深紫外光刻胶EUV光刻胶采用的原料体系常为聚酯衍生物分子玻璃单组分材料和光致产酸剂对于高端光刻胶一般树脂所占成本比例也会更高根据南大光电公告ArF树脂以丙二醇甲醚醋酸酯为主质量占比仅5-10但成本占光刻胶原材料总成本的97以上表2半导体光刻胶不同类型应用类型曝光波长国产化率应用晶圆尺寸集成电路尺寸原料国内公司G线436nm10050m苏州瑞红02专酚醛树脂和重氮项北京科华紫外光刻胶4-6寸萘醌化合物容大感光潍坊I线035-050m365nm10星泰克聚对羟基苯乙烯KrF248nm18-12寸013-035m及其衍生物和光苏州瑞红北京深紫外光刻胶致产酸剂科华南大广电DUV光刻胶聚脂环族丙烯酸02专项上ArF193nm112寸32nm-013m酯及其共聚物和海新阳光致产酸剂聚酯衍生物分子极紫外光刻胶EUV135nm无12寸32nm玻璃单组分材料和光致产酸剂资料来源庞玉莲光刻材料的发展及应用电子工程世界前瞻产业研究院长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明112411research95579com行业研究深度报告单体用于合成树脂纯度尤为重要光刻胶单体是合成树脂的原料在晶圆制造的光刻工艺中光刻效果均保持在纳米级别所以光刻胶的质量一致性稳定性至关重要作为光刻胶核心构成的树脂决定了其光刻性能和耐刻蚀性能而树脂是由单体合成的在单体树脂光刻胶的合成过程中每一个环节都会影响着光刻胶终端产品的质量单体的性能和质量稳定性决定着树脂的性能和质量稳定性树脂由单体聚合而成形状类似于很多的长丝品质最好批次的长丝中有长中短等不同长度优质的树脂要求每种长度的长丝实现长度根数等一致或者相近这是保证最终光刻胶性能稳定和一致性的重要因素简而言之要生产质量好的光刻胶就必须拥有性能良好质量稳定的单体图9单体合成是光刻胶制造的首要任务资料来源徐州博康公众号长江证券研究所不同光刻胶类型都有相应的光刻胶单体传统I线单体主要是甲基酚和甲醛是大宗化学品KrF单体主要是苯乙烯类单体性状是液体ArF单体主要是甲基丙烯酸酯类单体性状有固体也有液体光刻胶单体合成树脂收率有差异光刻胶单体的性能指标包括纯度水份酸值杂质金属离子含量等指标同时不同光刻胶单体做成树脂的收率是不一样的所谓收率就是单位数量单体最终聚合而成的树脂数量具体来看KrF单体做成KrF树脂的收率高一些1吨单体大约会做出08-09吨树脂ArF的收率会低一些大约1吨单体产生05-06吨ArF树脂而且ArF树脂是由几种单体聚合的每种单体的性能和价格也是不一样的一般KrF与ArF光刻胶中的树脂含量是10-20如果按10来计算那15吨树脂就可以做15吨光刻胶即近4000加仑表3光刻胶不同种类对应的单体不同光刻胶种类单体主要物质单体性状树脂收率I线甲基酚和甲醛--KrF苯乙烯类液体08-09ArF甲基丙烯酸酯固体或液体05-06资料来源徐州博康公众号长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明122412research95579com行业研究深度报告半导体光刻胶单体壁垒极高半导体级光刻胶单体的合成具有一定的特殊性与一般类单体差异体现在三方面第一半导体级光刻胶单体的合成技术难度更大第二半导体级光刻胶单体要求质量更稳定金属离子杂质更少例如半导体级单体纯度要求达到995金属离子含量小于1ppb即10亿分之一而面板级别的单体结构是环氧乙烷类纯度要求或仅990金属离子含量最少小于100ppb即可第三半导体级光刻胶单体的价格远高于一般类单体光刻胶单体产业化面临众多难点依赖进口单体易聚合合成和纯化需要异常小心防止单体聚合经验可复制性差光刻胶单体种类繁多针对不同的单体必须研究不同的合成方法难易不一单体纯度高要求对于单体的纯化而言高纯度即高要求高纯度要从不同指标上来定义如从气相GC液相HPLC凝胶色谱GPC等不同的来考察有时纯度要达到999以上甚至还有衡量单体含水量的指标要求如100PPM同样是难度大的挑战金属离子控制最具有挑战性的难点是金属离子控制半导体级单体中尤其是ArF单体中的金属离子含量要达到1ppb以下而要做到如此严格的金属离子含量的控制需要研发人员在尝试多种具体的方案工艺放大难点实验室中生产的达标单体并不能满足客户需求还需要通过稳定的规模化量产来实现工业级供应首先实验室级别的纯化手段和规模化生产的纯化手段相差甚远在实验室制备单体过程中可以通过采用硅胶柱等方法达到达标的纯度而在规模化生产中就只能通过有限的方法如重结晶或蒸馏实现高纯度的目标此外在规模化生产中严格控制金属离子含量更是极大的挑战环境控制与质量管控也至关重要漫长验证周期光刻胶单体企业进入下游客户的供应商体系需要一个长期的认证过程一般下游客户不会轻易更换原有的单体供应商除非有特别原因且需要征得终端的光刻胶厂家的同意和认证才可更换图10光刻胶单体产业化面临六大难点易于聚合纯度要求高经验难复制难点工艺放大难金属离子控制验证周期长资料来源徐州博康公众号长江证券研究所国内企业奋起直追徐州博康实力突出目前我国光刻胶单体相当一部分市场仍主要由美日龙头如杜邦三菱化学所占据近年来国内企业奋起直追涌现出一批如徐州博康华懋科技参股等优质的光刻胶单体企业请阅读最后评级说明和重要声明132413research95579com行业研究深度报告徐州博康公司研发储备全球80的光刻胶单体产品技术其中KrF光刻胶单体占全球份额超过20目前其光刻胶单体已经是日韩知名光刻胶成品公司稳定供应商2022年以来旗下的光刻材料体系不断扩充产品性能不断优化新开发20款单体其中包含13款ArF光刻胶单体2款KrF光刻胶单体万润股份公司半导体用光刻胶单体树脂产品种类及生产技术覆盖大部分主要产品图11徐州博康建有国内核心光刻胶材料研发制造基地资料来源徐州博康公司官网长江证券研究所树脂光刻胶最重要的原料IC级树脂依赖进口树脂是光刻胶最重要的组成成分光刻胶树脂是高分子聚合物具有高分子的一些物理特性如成膜特性Tg玻璃化温度光刻胶的树脂也有一定的化学特点它必须可以与在光照下光致产酸剂产生的酸反应或发生脱保护化学放大型光刻胶或与其他组分结合传统GI线光刻胶或发生交联负胶从而发生在显影液中溶解度的变化以化学放大型光刻胶为例树脂上有一个控制其在显影液中溶解的开关不溶性悬挂基团这个开关关闭时树脂不在显影液中溶解而在曝光过程中光酸分解出的酸与不溶性悬挂基团反应相当于把开关打开使树脂能够在显影液中溶解实现图形转移半导体光刻胶树脂体系差别较大主要依赖进口G线光刻胶用环化橡胶树脂I线光刻胶用酚醛树脂单体为甲基酚和甲醛该酚醛树脂需要是线性的酚醛树脂为电子级别与生活中常见的酚醛树脂完全不同国产化程度很低主要依赖进口请阅读最后评级说明和重要声明142414research95579com行业研究深度报告KrF用聚对羟基苯乙烯类树脂单体为对羟基苯乙烯的衍生物单体此类树脂目前基本也是依赖进口原因一是生产树脂需要的单体国内很少厂家供应原因二是树脂的生产工艺也有一定的难度特别是后处理的工艺ArF用聚甲基丙烯酸酯类树脂单体为甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的衍生物单体ArF的树脂由几种单体共聚而成定制化程度比较高国际市场上能够买到部分普通款的ArF树脂但高端的ArF树脂几乎不卖EUV用聚对羟基苯乙烯类树脂或分子玻璃或金属氧化物国内由于设备受限这块基本空白高端的芯片封装光刻胶会用到PI和PSPI树脂难度也很高技术也基本掌握在国外几家厂商手里表4不同种类光刻胶的树脂体系光刻胶种类树脂体系G线环化橡胶树脂I线酚醛树脂KrF聚对羟基苯乙烯类树脂ArF聚甲基丙烯酸酯类树脂EUV聚对羟基苯乙烯类树脂或分子玻璃或金属氧化物封装用光刻胶PI和PSPI树脂资料来源徐州博康公众号长江证券研究所国内企业纷纷布局光刻胶树脂目前全球范围内光刻胶树脂大厂分为两类一类是自产树脂的光刻胶厂商如信越化学杜邦它们通常掌握着树脂合成光刻胶配方的技术专利另一类是专门生产树脂的生产商如东洋合成住友电木三菱化学等为光刻胶厂商提供定制化的树脂国内企业也逐步取得一定进展圣泉集团公司光刻胶用线性酚醛树脂产品打破国外垄断徐州博康华懋科技参股公司光刻胶树脂已经研发50多款2022年以来新开发18款树脂包括7款ArF树脂6款高端KrF树脂彤程新材具有光刻胶酚醛树脂研发中试量产配方评价等一整套开发和量产体系2023上半年液晶面板Arrayhalf-tone光刻胶酚醛树脂量产成功通过光刻胶性能评价和终端客户认可高分辨率光刻胶酚醛树脂进入量产产品已经在液晶面板产线测试OLED光刻胶酚醛树脂进入开发阶段多个GI线酚醛树脂处于中试大试阶段先进I线光刻胶酚醛树脂liftoff负胶酚醛树脂研发取得阶段性进展万润股份公司半导体用光刻胶单体和光刻胶树脂产品种类及生产技术覆盖大部分主要产品年产65吨光刻胶树脂系列产品项目已经达到预定可使用状态并已有产出产品通过下游客户验证请阅读最后评级说明和重要声明152415research95579com行业研究深度报告图12圣泉集团生产光刻胶用线性酚醛树脂资料来源圣泉集团公司官网长江证券研究所溶剂含量占比最高PMA份额一骑绝尘溶剂在光刻胶体系中含量占比最高根据势银TrendBank调研统计分析半导体光刻胶层面ArF光刻胶中溶剂含量约为944KrF光刻胶中溶剂占比约为894ig线光刻胶中溶剂约为80显示光刻胶层面TFT正胶中大致含溶剂82彩色光刻胶中溶剂占比约56黑色光刻胶中溶剂约为31由此得知溶剂在光刻胶体系中含量占比最高图13不同类型光刻胶溶剂占比资料来源Trendbank长江证券研究所整体本土化供应程度高PMA丙二醇甲醚醋酸酯份额遥遥领先显示用和半导体用光刻胶溶剂种类繁多如PMAEEPEDMDBDGDMDGPGDAPGME3MBAPMELMAKGBLMIBK乙酸乙酯环戊酮乙酸正丁酯和环己酮等根据势银TrendBank调研统计分析2021年2023年PGMEA在不同种类的显示用光刻胶溶剂和半导体用溶剂市场需求量中一骑绝尘占总体85-90并且保持稳步增长的态势显示光刻胶用溶剂中除PGMEA之外3MBAEEP和EDM的市场需求量依次排名前三略大于DBDGDMDGPGDA和PGME而PM环己酮和EL在市场请阅读最后评级说明和重要声明162416research95579com行业研究深度报告中需求明显不足从溶剂供应企业看除3MBA外几乎所有溶剂已实现本土化供应中国大陆光刻胶溶剂供应商主要为德纳天音和江苏华伦其他生产企业包含怡达股份滨州裕能和百川等国外企业主要为大赛璐和陶氏化学供应其中大赛璐目前是全球唯一具有3MBA材料专利企业图14丙二醇甲醚醋酸酯光刻胶主流溶剂价格走势丙二醇甲醚醋酸酯山东均价元吨180001600014000120001000080006000400020000201812201912202012202112202212202312资料来源卓创资讯长江证券研究所国内上市企业中百川股份怡达股份均具备PMA产能光引发剂光酸核心添加剂较依赖进口光敏材料包括光引发剂光致产酸剂是光刻胶中的重要添加物质光敏材料是光刻胶成分中真正对光敏感的化合物是光刻胶的重要组成成分半导体光刻胶用光敏材料主要分为PAG光致产酸剂简称光酸和PAC光引发剂光敏材料对光刻胶的性质产生显著影响以PAG光致产酸剂简称光酸为例在曝光条件下其分子内发生分解反应产生质子酸H从而催化树脂分子链发生脱保护反应改变曝光区域光刻胶的溶解性增强曝光区域与未曝光区域的溶解性的差异光产酸剂浓度的大小直接影响光刻胶的敏感度分辨率以及曝光区域酸的扩散速率PAG主要运用于在化学放大型体光刻胶中包括KrF光刻胶聚对羟基苯乙烯树脂体系和ArF光刻胶聚甲基丙烯酸酯树脂体系EUV光刻胶常温下为固态PAC是重氮萘醌酯化合物主要用于线性酚醛树脂体系光刻胶中如g线i线光刻胶表5光敏材料类型对应胶体应用及机理光敏材料类型化合物类别胶体类型下游市场应用机理KrF光刻胶ArF光刻胶在光作用下生成酸改变树脂PAG碘盐硫盐萘酰亚胺8寸12寸晶圆制造先进封装EUV光刻胶的碱溶解性6寸8寸12寸晶圆制造先进封在光作用下从溶解抑制剂转变PAC重氮萘醌酯化合物g线光刻胶i线光刻胶装分立器件LEDPCB等为溶解促进剂在光作用下生成活性碎片自PCB油墨胶粘剂家居装饰纸传统光引发剂二苯甲酮类二芳基碘鎓盐UV胶UV涂料UV油墨由基阳离子阴离子等引上光油光纤发预聚体聚合交联固化资料来源徐州博康公众号长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明172417research95579com行业研究深度报告图15化学放大光反应示意图资料来源徐州博康公众号树脂和光刻工艺对248nm光刻效果王勇辉长江证券研究所半导体光刻胶配置环节的光敏材料依然属于急需国产化的卡脖子产品半导体光刻胶用的光敏材料主要还是依赖于海外进口不同品质的光敏材料的价格差异巨大以国内PAG对应的化学放大型光刻胶主要是KrF光刻胶ArF光刻胶来看树脂在光刻胶中的固含量占比约10-15对应的PAG用量为一般按树脂重量的6-8添加最终PAG的成本占光刻胶总成本的10-20其中KrF光刻胶用PAG的价格在06-15万元kg而ArF光刻胶用PAG的价格约15-30万元千克价差可达20倍在用量上与KrF光刻胶相比ArF光刻胶的PAG用量更少表6PAGPAC用途价格及用量1千克光引发剂能制成的类型用途价格光刻胶量估算ArF硫鎓盐1530万元kg50加仑PAGKrF硫鎓盐0615万元kg27加仑PACi线600-700元kg27加仑资料来源徐州博康公众号长江证券研究所国内企业有所布局取得突破强力新材主要产品为光刻胶专用化学品多项技术和产品填补了国内在光刻胶专用光引发剂的空白久日新材控股子公司大晶信息的光刻胶专用光敏剂产品已开始小批量供货万润股份的光致产酸剂已实现中试产品供应表7强力新材光刻胶光引发剂产能截至2022年底主要产品设计产能产能利用率在建产能PCB光刻胶光引发剂2017吨年421PCB光刻胶树脂6600吨年367LCD光刻胶光引发剂180吨年43723吨年半导体光刻胶光引发剂80吨年524资料来源强力新材公司公告长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明182418research95579com行业研究深度报告显影液剥离液光刻胶配套试剂企业纷纷布局显影液主要作用为在光刻工艺中将光刻胶溶解掉根据显影类型的不同显影液可分为正胶显影液和负胶显影液正性光刻胶未被曝光灯照过的部分在显影后会被保留而负性光刻胶是被曝光过的部分在显影后会被保留正胶显影液主要用于将正性光刻胶的曝光区域溶解掉如TMAH显影液四甲基氢氧化铵为主成分NaOH显影液正胶显影有很好的对比度生成的图形具有良好的分辨率且台阶覆盖好对比度好但粘附性差抗刻蚀能力差成本高负胶显影液主要用于将负性光刻胶的未曝光区域溶解掉如CF显影液以氢氧化钾为主成分Na2CO3显影液负胶显影具有良好的粘附能力和阻挡作用感光速度快但在显影时易发生变形和膨胀所以只能用于2m的分辨率几乎每一种光刻胶都有专门适用的显影液以保证高质量的显影效果对于KrF正胶而言一般使用浓度为238的四甲基氢氧化铵TMAH作为显影液图16TMAH显影液生产工艺流程图催化剂原料三甲胺高纯三甲胺TMA精制提纯TMA四甲基碳酸氢铵合成TMAC原料碳酸二甲酯高纯碳酸二甲酯DMC精制提纯DMC多极电解成品检测四甲基氢氧化铵出场包装洁净罐装微孔过滤成品储罐TMAH资料来源格林达招股说明书长江证券研究所格林达是国内TMAH显影液龙头公司核心产品为TMAH显影液2004年实现了产品的技术突破并成功实现量产相关技术指标已达到SEMIG5标准要求打破国外企业在该领域的垄断产品不仅实现替代进口还远销韩国日本及中国台湾等地区表8格林达主要产能情况主要厂区或项目设计产能在建产能在建产能预计完工时间杭州格林达厂区11万吨年已投产含扩产一期4万吨TMAH显影液05万吨铝蚀刻四川格林达项目完成了工程建设和设备的安6万吨年液和15万吨含氟一期装调试类缓冲氧化蚀刻液BOE蚀刻液资料来源公司公告长江证券研究所请阅读最后评级说明和重要声明192419research95579com行业研究深度报告剥离液指在曝光显影及后续工艺后用于去除基片上的光刻胶的配套试剂剥离液通常用在蚀刻工艺完成之后用于去除光刻胶和残留物质同时防止对下层的衬底层造成损坏随着高精度光刻技术的发展蚀刻的图案也越发的微细化金属和氧化膜的蚀刻条件变得苛刻以致光刻胶的受损变大且光刻胶变质出于这种原因即便用有机溶剂处理光刻胶也依然残留在基板上因此需要强有力的剥离液消除残留物的组合物图17剥离液所在工艺环节资料来源集成电路材料研究长江证券研究所剥离液市场稳定增长2022年全球光刻胶剥离液市场销售额达到了773亿美元预计2029年将达到1583亿美元年复合增长率CAGR为892023-2029从产品类型及技术方面来看可分为正性光刻胶剥离液和负性光刻胶剥离液由于目前正胶已成为主流光刻胶所以对应的正性光刻胶剥离液也是全球光刻胶剥离液市场上的主导类型2022年消费市场份额达719预计2029年份额将达到753图18全球光刻胶剥离液市场规模及预测全球光刻胶剥离液市场规模亿美元同比右16403012201080-104-200-30201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E资料来源YHResearch长江证券研究所国内众多企业布局光刻胶配套试剂显影液剥离液显影液剥离液属光刻胶配套试剂亦属湿电子化学品超纯试剂光刻胶厂商及湿电子化学品厂商在该领域有所布局如晶瑞电材彤程新材安集科技江化微上海新阳等请阅读最后评级说明和重要声明202420