今年3月份以来，有关国内半导体行业遭遇日本光刻胶大厂断供的传言成为市场关注焦点，并因此引发光刻胶相关上市公司股价在二级市场上的剧烈波动。
《华夏时报》记者采访了多家光刻胶上市公司后发现，尽管人们对光刻胶的国产替代充满期盼，但光刻胶的国产化之路依然任重道远。一方面，国产半导体光刻胶的技术水平目前相对于国际先进水平仍有较大差距；另一方面，由于光刻胶这一产品需要下游用户和供应商之间高频沟通，因此下游厂家轻易不会替换光刻胶供应商。短时间内，国产光刻胶企业的发展速度或许还达不到市场的预期。
不过，国产企业一直走在路上。“目前，国产光刻胶的研究生产已经取得了不少进展。一些像南京纳米光刻技术研究所和中科曙光等机构和企业，均已成功研发出多种光刻胶。然而，在硬度、精度和寿命等方面，国产光刻胶与进口产品仍存在差距。因此，还需要进一步加强研发和技术攻关。同时，整个产业链的配套也需要相应提升。相信在不断的努力下，国产光刻胶会在未来实现替代进口产品的目标。”《缠论新解》作者付学军对《华夏时报》记者说。
光刻胶国产化：小荷才露尖尖角
国内半导体行业正在应对技术封锁的挑战，光刻胶是其中一个重要的被卡脖子的环节。2023年1月，美国与荷兰和日本达成协议，限制向中国出口一些先进的芯片制造设备；3月8日，业内传出消息称，日本某光刻胶大厂已经执行美国“实体清单”的限制要求，对中国大陆某存储晶圆厂断供了KrF光刻胶。在这之后，A股光刻胶板块连续大涨，其中容大感光3月8日至今上涨65.9%。市场的逻辑在于，技术封锁会刺激国产替代的发展，但现实在于，国产光刻胶距离扛起大梁仍有一段距离。
光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体，可以通过光化学反应，经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩（掩模版）转移到待加工基片上。光刻胶根据应用领域划分可以分为PCB光刻胶、显示用光刻胶和半导体光刻胶。其中，半导体光刻胶的研发门槛最高，也是目前遭到卡脖子的领域。按照曝光波长不同，半导体光刻胶可分为g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）以及新兴起的EUV光刻胶5大类，高端光刻胶指KrF、ArF和EUV光刻胶，等级越往上其极限分辨率越高，同一面积的硅晶圆布线密度越大，性能越好。从应用上看，KrF和ArF，适用于0.25μm-7nm制程，基本涵盖当前主流芯片领域，包括大部分数字芯片和几乎所有的模拟芯片。此外，EUV光刻胶的应用范围也正在从逻辑芯片扩展到存储芯片中，随着先进制程渗透率提升以及工序步骤的增加，EUV光刻胶市场需求将快速提升，占比预计将从2020年的1%提升到2025年的10%。
目前，半导体光刻胶及配套化学品市场集中于美、日、欧少数大厂商手中，国内从事半导体光刻胶及配套化学品研究、开发及生产的厂商较少。“当前国内光刻胶企业多分布在技术难度较低的PCB光刻胶领域，占比超九成，而技术难度最大的半导体光刻胶市场，国内仅有彤程新材（北京科华）、华懋科技（徐州博康）、南大光电、 晶瑞电材和上海新阳等少数几家，且产品主要集中在相对低端的G/I线光刻胶。目前，国内北京科华、徐州博康等企业已经能实现KrF光刻胶量产。”浙商证券分析师蒋高振介绍。
以近期暴涨的容大感光为例，从2022年半年报来看，容大感光目前的主营构成中，99.75%是来自PCB光刻胶。3月9日晚间，容大感光披露的《关于公司股票交易异常波动的公告》显示，截至2022年1—9月，公司的感光干膜光刻胶销售收入为923.37万元，显示用光刻胶、半导体光刻胶销售收入为2136.7万元，以上三个系列产品占公司同期营业收入的5.65%。
从国内厂商在半导体光刻胶领域的商业化进度来看，能实现量产的主要还是在G/I线光刻胶领域。例如，彤程新材G线光刻胶的市场占有率在2021年达到60％；I线光刻胶和KrF光刻胶已批量供应于中芯国际、华虹宏力、长江存储、华力微电子、武汉新芯、华润上华等13家12寸客户和17家8寸客户。晶瑞电材子公司瑞红（苏州）电子化学品股份有限公司2018年完成了国家重大科技项目02专项“i线光刻胶产品开发及产业化”项目后，i线光刻胶产品向中芯国际、合肥长鑫、华虹半导体、晶合集成等国内知名半导体企业批量供货。
但在KrF领域，仅少数研发进度领先企业实现小批量应用。高端ArF光刻胶领域，国产企业基本都还在研发、验证阶段。
“公司子公司瑞红（苏州）电子化学品股份有限公司的KrF光刻胶产品分辨率达到0.25-0.13μm的技术要求，已通过部分重要客户测试，KrF高端光刻胶部分品种已量产。”晶瑞电材证券事务部工作人员对《华夏时报》记者表示。“ArF光刻胶已建成25吨的生产线，尚未规模量产。”南大光电相关人士告诉本报记者。“公司光刻胶业务目前整体没有形成太多规模化的销售。”上海新阳证券事务部工作人员如是表示。
至于EUV光刻胶，则更是无从谈起。
道路曲折，但已在路上
《华夏时报》记者在采访中了解到，光刻胶国产替代所面临的困难，并不只在研发能力方面。
据业内人士介绍，光刻胶客户壁垒极高，多数用户不愿意导入新供应商，因为过程很繁琐，耗时又长。光刻胶厂商购买原材料后需要通过调配进行光刻验证，得到大致实验结果后再进行微调，不断重复试验过程以达到客户要求的性能数据，并适配客户的产线。为了完成验证，光刻胶厂商要不断给客户送样，并听取问题反馈，然后改进相关技术，这样的过程会反复进行，多的会超过50次，完成整个客户导入过程需要2—3年时间。因此，光刻胶企业与客户之间的黏性很高，客户并不愿意花费时间导入其他供应商。
“为了保持光刻胶质量和效果稳定，厂商通过认证成为长期供应商后，客户不会轻易更换。当前国内光刻胶市场近9成为海外厂商占据，国内厂商想要实现市场突破存在一定难度。”蒋高振指出。
不过，近年来逆全球化趋势加快，半导体全球化分工遭遇挑战，为保证上游供应链安全可控，国内厂商及部分海外厂商开始尝试使用国 产光刻胶及光刻胶原料进行生产测试及替代。“这一变化有利于国产厂商加速客户导入及产品放量。”蒋高振说。
尽管国产光刻胶距离挑起大梁还有长路要走，但国产光刻胶企业们已经走在了路上。
彤程新材方面，KrF产品在Poly、AA、metal等关键层工艺完成了重大突破，获得客户批量使用；同时TM/TV、Thick、Implant、ContactHole等工艺市占率持续提升。
晶瑞电材子公司苏州瑞红在国内率先实现目前集成电路芯片制造领域大量使用的核心光刻胶的量产，在业内建立了较高技术声誉。
南大光电此前公告，已获得国家02专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化”项目立项且完成国家级专家验收，并建成了ArF光刻胶产品（包括干式和浸没式）质量控制平台和年产25吨的生产线并通过客户认证。
华懋科技通过投资徐州博康切入光刻胶领域。目前，徐州博康光刻胶单体以及相关专利已申请50余项，其中获得授权20余项，主要涉及KrF和ArF光刻胶单体，目前研发人员超过160人，博士和硕士超过50%。
上海新阳作为中国集成电路制造与封测关键材料龙头，已立项研发集成电路制造用高分辨率193nm ArF光刻胶以及配套材料与应用技术。根据2020年11月3日定增预案，该公司拟定增募资不超过14.50亿元，其中8.15亿元拟投资于集成电路制造用高端光刻胶研发、产业化项目，主要目标为实现ArF干法工艺使用的光刻胶和面向3D NAND台阶刻蚀的KrF厚膜光刻胶的产业化，力争于2023年前实现上述产品的产业化，填补国内空白。
“国内厂商具有服务态度好、反馈及时等优势，若能抓住机会与国产晶圆厂商建立/维护好合作关系，在短期生产和长期研发上进行深度绑定，将有机会实现快速成长。”蒋高振认为。