之前牛牛寫過一篇介紹光刻機的文章“光刻機 續”，不瞭解光刻機的夥伴可以點擊學習。今天要說的光刻膠，則是光刻工藝中用到的重要材料。
一、光刻膠概況
光刻膠又稱光致抗蝕劑，是光刻工藝的關鍵化學品，主要利用光化學反應將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上，被廣泛應用於光電信息產業的微細圖形線路的加工製作，下游主要用於集成電路、面板和分立器件的微細加工，同時在 LED、光伏、磁頭及精密傳感器等製作過程中也有廣泛應用，是微細加工技術的關鍵性材料。它是光刻過程最重要的耗材，光刻膠的質量對光刻工藝有著重要影響，其主要作用，是在光刻過程中，起到防腐蝕的保護作用。
目前全球光刻膠主要企業有日本合成橡膠（JSR）、東京應化（TOK）、住友化學、信越化學、美國羅門哈斯等，市場集中度非常高，所佔市場份額大約90%！
國內對外部的依賴性太大，而近年來半導體行業開始出現行業保護，前有美國製裁中興、華為，阻撓荷蘭向中國出口EUV光刻機，遏制中國半導體產業發展；後有日本限制半導體原材料向韓國出口。在一系列事件的影響之下，中國半導體產業的“國產替代”也正在由芯片端，深入到上游半導體材料領域。而光刻膠就是其中重要的一環。
旋塗於硅片上的光刻膠
光刻膠的主要成分為樹脂、單體、光引發劑及添加助劑四類。其中，樹脂約佔50%，單體約佔35%。
光刻膠主要成分佔比
在目前比較主流的半導體制造工藝中，一般需要40 步以上獨立的光刻步驟，貫穿了半導體制造的整個流程，光刻工藝的先進程度決定了半導體制造工藝的先進程度。光刻過程中所用到的光刻機是半導體制造中的核心設備。目前，ASML 最新的NXE3400B售價在一億歐元以上，媲美一架F35 戰鬥機。
光刻膠用於半導體圖形化工藝
二、光刻膠分類
光刻膠按顯示的效果，可分為正性光刻膠和負性光刻膠，如果顯影時未曝光部分溶解於顯影液，形成的圖形與掩膜版相反，稱為負性光刻膠；如果顯影時曝光部分溶解於顯影液，形成的圖形與掩膜版相同，稱為正性光刻膠。
按照應用領域，光刻膠可以劃分半導體光刻膠、LCD光刻膠、PCB光刻膠。
1）半導體光刻膠
在半導體用光刻膠領域，光刻技術經歷了紫外全譜（300～450nm）、G 線（436nm）、I 線 （365nm）、深紫外（DUV,包括 248nm 和 193nm）和極紫外（EUV）六個階段。相對應於各曝光波長的光刻膠也應運而生，光刻膠中的關鍵配方成份，如成膜樹脂、光引發劑、添加劑也隨之發生變化，使光刻膠的綜合性能更好地滿足工藝要求。
2）LCD光刻膠
在LCD 面板製造領域，光刻膠也是極其關鍵的材料。根據使用對象的不同，可分為 RGB 膠（彩色膠）、BM膠（黑色膠）、OC 膠、PS 膠、TFT 膠等。
光刻工藝包含表面準備、塗覆光刻膠、前烘、對準曝光、顯影、堅膜、顯影檢查、刻蝕、剝離、最終檢查等步驟，以實現圖形的複製轉移，製造特定的微結構。
三、光刻膠市場空間
在下游半導體、LCD、PCB等行業需求持續擴大的拉動下，光刻膠市場將持續擴大。2018年全球光刻膠市場規模為85億美元，2014-2018年複合增速約5%。據IHS，未來光刻膠複合增速有望維持5%。按照下游應用來看，目前半導體光刻膠佔比24.1%，LCD 光刻膠佔比26.6%，PCB 光刻膠佔比24.5%，其他類光刻膠佔比24.8%。
全球光刻膠市場規模及增速
光刻膠下游應用結構
伴隨著全球半導體、液晶面板以及消費電子等產業向國內轉移，國內對光刻膠需求量迅速增量。2011-2017年，國內光刻膠需求複合增速達14.69%，至2017年底已達7.99萬噸；國內光刻膠市場規模複合增速達11.59%，至2017年底已達58.7億元。從產量來看，2017年我國光刻膠產量達到7.56萬噸，2011-2017年複合增速15.83%；本土光刻膠產量達到4.41萬噸，2011-2017年複合增速11.87%。國內目前光刻膠主要集中在PCB領域，高技術壁壘的LCD 和半導體光刻膠主要依賴進口。
從全球光刻膠的市場競爭格局來看，光刻膠市場主要由日韓企業主導。
全球光刻膠市佔率
從量上來看，伴隨著前幾年LCD 面板產能的快速建設，LCD 光刻膠用量大幅提升，以RGB 光刻膠和BM 光刻膠為例，其用量總計從2013 年的17.3 萬噸，提升到2019 年的28 萬噸。從市場規模上來看，預計當前全球LCD 光刻膠市場規模約百億元！
四、國產化進行時
目前，LCD 產業主要集中在日本、韓國、中國臺灣和中國大陸地區。中國大陸平板顯示產業在政府及銀行雄厚的資金支持下，近年來發展迅猛，積極投資購買生產設備建設新廠，以京東方、華星光電、天馬等為代表的面板企業迅速崛起，產業中心向中國呈現明顯轉移。
同時，在激烈的市場競爭下，日韓面板產能逐步退出。2013 年中國大陸TFT-LCD面板營收佔全球的10%左右，目前中國大陸TFT-LCD 主流面板廠商營收佔全球的比例已達40%左右。國產LCD光刻膠也得益於此，獲得了一定的發展。
結論：光刻膠行業市場需求量大，前景廣闊；並且光刻膠的質量在芯片生產之中非常關鍵；受益於全球LCD 面板產能向我國轉移，疊加關鍵材料國產化的大趨勢，為了不再受制於人，光刻膠國產化勢在必行！
附錄：國內光刻膠上市公司概況
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