光刻膠為何要謀求國產(chǎn)替代

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/章鷹）近日，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模增長帶動了上游半導(dǎo)體材料旺盛需求，“光刻膠”的突破也成為國內(nèi)關(guān)注焦點。正當(dāng)日本光刻膠企業(yè)JSR、東京應(yīng)化和美國Lam Research在EUV光刻膠領(lǐng)域進(jìn)行激烈競爭的時候，中國國產(chǎn)光刻膠企業(yè)在國內(nèi)晶圓廠布局的成熟制程領(lǐng)域，展開了新產(chǎn)品上市和量產(chǎn)的爭奪戰(zhàn)。

南大光電最新消息顯示，國產(chǎn)193nm（ArF）光刻膠研發(fā)成功，這家公司成為通過國家“02專項”驗收的ArF光刻膠項目實施主體；徐州博康宣布，該公司已開發(fā)出數(shù)十種高端光刻膠產(chǎn)品系列，包括193nmArF濕法光刻膠、ArF干法光刻膠，248nmKrF正負(fù)型光刻膠、KrF厚膜光刻膠、365nmi線光刻膠以及電子束膠等。

今年8月以來，多家光刻膠企業(yè)發(fā)布財報。彤程新材旗下北京科華的半導(dǎo)體光刻膠業(yè)務(wù)2022年上半年實現(xiàn)營業(yè)收入8543.16萬元，同比增長51.3%；南大光電發(fā)布業(yè)績預(yù)告，預(yù)計2022年上半年盈利1.4億元至1.52億元，同比上年增63.7%至77.74%，國內(nèi)光刻膠企業(yè)在業(yè)務(wù)增長方面都有了積極的進(jìn)展。

光刻膠為何要謀求國產(chǎn)替代？中國國產(chǎn)光刻膠企業(yè)的市場發(fā)展機(jī)會和挑戰(zhàn)如何？光刻膠企業(yè)發(fā)展要具備哪些核心競爭力？在南京半導(dǎo)體大會期間，徐州博康公司董事長傅志偉和研發(fā)總監(jiān)潘新剛給我們帶來前沿觀點和獨家分析。

逼出來的“光刻膠國產(chǎn)替代”，企業(yè)要跨越資金、技術(shù)和客戶三大壁壘

與半導(dǎo)體設(shè)計、半導(dǎo)體封測甚至晶圓產(chǎn)業(yè)相比，光刻膠是一個“小眾”產(chǎn)業(yè)，而且光刻膠還分為顯示面板用光刻膠和半導(dǎo)體用光刻膠，半導(dǎo)體用光刻膠的規(guī)模遠(yuǎn)小于面板用光刻膠。據(jù)SEMI統(tǒng)計，2021年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模達(dá)24.71億美元，較上年同期增長19.49%，2015-2021年復(fù)合增長率為12.03%；2021年中國大陸半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模達(dá)4.93億美元，較上年同期增長43.69%，遠(yuǎn)超全球增速。

為什么徐州博康主攻光刻膠？徐州博康董事長傅志偉表示，一是中國半導(dǎo)體市場蓬勃發(fā)展，市場需求帶動；二是日本對韓國禁售光刻膠事件，提醒了中國晶圓制造企業(yè)隨時可能遭遇光刻膠“卡脖子”。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在2019年7月1日宣布，將對用于智能手機(jī)及電視機(jī)的半導(dǎo)體等制造過程中需要的三種材料加強(qiáng)面向韓國的出口管制。加強(qiáng)出口管制的是用于半導(dǎo)體清洗的氟化氫、用于智能手機(jī)顯示屏等的氟化聚酰亞胺和涂覆在半導(dǎo)體基板上的感光劑“光刻膠”這三種材料。

徐州博康研發(fā)總監(jiān)潘新剛指出，光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一，是光刻技術(shù)中涉及到最關(guān)鍵的功能性化學(xué)材料，如果說集成電路是電子信息發(fā)展的皇冠，那么光刻膠便是皇冠上的明珠。光刻工藝作為芯片制造的關(guān)鍵流程，耗時占晶圓制造過程的30-40%，光刻膠在半導(dǎo)體晶圓制造中成本占比僅5%，但四兩撥千斤，是需要被重點關(guān)注的“卡脖子”材料。

相對于PCB、面板使用的光刻膠，半導(dǎo)體光刻膠壁最高，目前市場以海外企業(yè)為主。高端光刻膠市場高度集中。以ArF光刻膠為例，日本的JSR、信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友化學(xué)四家企業(yè)就占據(jù)了82%的市場份額，KrF光刻膠市場中，東京應(yīng)化、信越化學(xué)、JSR和杜邦占據(jù)了85%的市場份額。

“光刻膠是一種特殊的半導(dǎo)體材料，用于一家晶圓代工廠的一條產(chǎn)線或者多條產(chǎn)線，國際晶圓大廠傾向于選擇一家質(zhì)量優(yōu)異、產(chǎn)能穩(wěn)定的供應(yīng)商，沒有第二家做備選，主要考慮更換供應(yīng)商的周期長。光刻膠是客制化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，驗證周期通常需要18個月甚至更長時間?！?傅志偉強(qiáng)調(diào)，“此外，光刻膠保質(zhì)期短則三個月，最長的只有1年，這意味著廠商不可能大量備貨。所以，光刻膠品類多，行業(yè)壁壘高就成為主要的門檻?！?/p>

潘新剛進(jìn)一步分析，制造合格的光刻膠有多重壁壘——技術(shù)壁壘、資金壁壘、客戶壁壘。光刻膠行業(yè)長年被日本和美國專業(yè)公司壟斷，其中，日本 JSR、東京應(yīng)化、日本信越與富士電子材料市占率總計達(dá)到72%?；诠饪棠z的極高的行業(yè)壁壘，光刻膠必須從單體到樹脂，到光致產(chǎn)酸劑等各個方面和建立完整的供應(yīng)體系。

國產(chǎn)替代突破，徐州博康布局半導(dǎo)體光刻膠兩大關(guān)鍵點

目前國內(nèi)主流光刻膠企業(yè)已取得一定進(jìn)展，可實現(xiàn)量產(chǎn)g線/i線/KrF光刻膠，而ArF光刻膠仍主要處于認(rèn)證或研發(fā)階段。

比較國內(nèi)其他光刻膠公司，徐州博康的優(yōu)勢是什么？傅志偉認(rèn)為有三大優(yōu)勢：一是徐州博康構(gòu)建了光刻膠全產(chǎn)業(yè)鏈模式。國內(nèi)光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈不完整，原料的供應(yīng)商非常少，國產(chǎn)化替代需要從上游的樹脂、光酸等就要做到供應(yīng)鏈安全的合理把控。徐州博康在2012年成為了國際光刻膠巨頭JSR（日本合成橡膠公司）唯一非日本本土的單體供應(yīng)商，目前覆蓋80%以上的單體品種，具備全產(chǎn)業(yè)鏈模式的能力。

二是產(chǎn)品布局半導(dǎo)體光刻膠的全品類，目前，徐州博康擁有ArF/KrF光刻膠單體、ArF/KrF光刻膠、G線/I線光刻膠、電子束光刻膠全產(chǎn)業(yè)鏈全品類等產(chǎn)品，成功開發(fā)出20余個高端光刻膠產(chǎn)品系列，包括多種電子束膠、 ArF干法和浸沒式光刻膠、KrF正負(fù)型光刻膠、 I線正負(fù)型光刻膠及GHI超厚負(fù)膠，覆蓋IC集成電路制造、IC后段封裝、化合物半導(dǎo)體、分立器件、電子束等市場應(yīng)用，服務(wù)客戶超過40家。

三是面對客戶端提供定制化服務(wù)。特別是因為博康具備上游單體、樹脂等光刻膠原材料，可以快速響應(yīng)客戶新的工藝需求。傅志偉透露，為了應(yīng)對半導(dǎo)體客戶的旺盛需求，博康研發(fā)人員也在快速擴(kuò)充，預(yù)計年底將達(dá)到200人。

傅志偉透露，半導(dǎo)體光刻膠行業(yè)毛利率較高，由于整體市場規(guī)模不大，技術(shù)和資本壁壘高，各細(xì)分領(lǐng)域競爭并不激烈。光刻膠作為高端材料其價格是包含了原材料成本、研發(fā)人力成本及驗證測試成本，驗證測試成本主要指買光刻機(jī)等設(shè)備來進(jìn)行性能測試，包含了開發(fā)初期的光刻性能測試及保證量產(chǎn)產(chǎn)品穩(wěn)定供應(yīng)的常規(guī)測試。最近臺積電代工漲價20%，主要原因就是上游光刻膠漲價造成的。

近期，國外光刻膠公司的專家認(rèn)為，在中高端光刻膠領(lǐng)域，中國公司除了研發(fā)出新品外，在純度、精度和可重復(fù)性制造方面還有很大差距。就這一觀點，傅志偉進(jìn)行了反駁。他分析說：“十年前，他們這么說有一定依據(jù)，但是今天博康已經(jīng)在這個行業(yè)打磨了十多年，2014年光刻膠已經(jīng)量產(chǎn)發(fā)貨，生產(chǎn)體系也經(jīng)過7-8年的磨合，光刻膠的批次和穩(wěn)定性都已經(jīng)有了很大的進(jìn)展?！?他強(qiáng)調(diào)，博康現(xiàn)在光刻膠品種30+，今年年底會發(fā)展到60+，未來經(jīng)過3-5年還會更多的光刻膠品種推出，全品類的光刻膠發(fā)展需要時間和經(jīng)驗。

傅志偉介紹，考慮全產(chǎn)業(yè)鏈布局，光刻膠從建設(shè)到投產(chǎn)周期需要2-3年。博康邳州新廠從2021年下半年開始試產(chǎn)，今年1月份正式拿到正式生產(chǎn)許可，產(chǎn)能持續(xù)爬坡。徐州博康的發(fā)展也吸引了產(chǎn)業(yè)資本競相追逐。工商信息顯示，去年8月，華為通過旗下投資公司哈勃科技成為徐州博康第四大股東，持股9.8％。據(jù)媒體報道，哈勃投資金額達(dá)3億元，系其布局半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中最大的一單筆投資。

光刻膠國產(chǎn)化迫在眉睫。對于EUV光刻膠等高端產(chǎn)品，傅志偉表示公司時刻都準(zhǔn)備著，一旦國內(nèi)有晶圓廠有相關(guān)制程工藝的能力時，博康一定會配合做單體和光刻膠產(chǎn)品的研發(fā)。