
在半导体原材料领域,集成电路技术发展到微纳电子制造的物理极限,单独依靠特征尺 寸缩小已不足以实现技术发展目标。新材料的引入以及相应的新材料技术与微纳制造技 术相结合共同推动着集成电路不断发展。集成电路制造工艺用到元素已经从 12 种增加 到 61 种。伴随微纳制造工艺不断发展,对材料的纯度,纳米精度尺寸控制、材料的功 能性等都提出了严苛的需求。
在全球半导体材料的需求格局之中,中国大陆从 2011 年的 10%的需求占比,至 2021 年已经达到占据全球需求总量的 18.6%,仅次于中国台湾(22.9%),位列全球第二。 随着整个半导体产业的持续增长,以及中国大陆不断新建的代工产能,我们有望看到中 国大陆半导体市场规模增速将会持续超越全球增速的同时,攀登至全球需求第一的宝座。
半导体材料国产化率仍待转化。在国家产业政策大力扶持和国内半导体市场稳定增长等 利好条件下,特别是国家“02 专项”等专业化科研项目的培育下,国内半导体材料领 域将涌现更多具有国际竞争力的公司和产品,在更多关键半导体材料领域实现进口替代, 打破国外厂商的垄断。半导体芯片制造工艺半导体将原始半导体材料转变成半导体芯片, 每个工艺制程都需要电子化学品,半导体芯片造过就是物理和化学的反应过程,半导体 材料的应用决定了摩尔定律的持续推进,决定芯片是否将持续缩小线宽。目前我国不同 半导体制造材料的技术水平不等,但整体与国外差距较大,存在巨大的国产替代空间。
9.2 各类材料持续持续突破,业绩佐证国产替代正式开幕
随着半导体市场晶圆代工的持续扩产,对于晶圆制造中不可缺失的基础材料将会有着非 常大的需求拉动,而在此阶段我们可以看到随着技术及工艺的推进以及中国电子产业链 逐步的完善,在材料领域已经开始涌现出各类已经进入批量生产及供应的厂商。

除了以上我们节选的部分半导体及电子材料厂商对于中国卡脖子关键材料的替代以外, 还有众多 A 股上市公司在努力的投入研发力量致力于更多材料的国产化。无论是成本占 比最大的半导体硅片,再到被美国高度垄断的CMP(抛光液及抛光垫)材料,均都实现 了一定的技术突破,在不同的实现果实的收获。
十、光刻胶:产品逐步突破,国产替代已开启
光刻胶做为半导体生产中光刻工艺的核心材料,其主要工作原理是:光刻工艺利用光刻 胶对于各种特殊射线及辐射的反应原理,将事先制备在掩模上的图形转印到晶圆,建立 图形的工艺,使硅片表面曝光完成设计路的电路图,做到分辨率清晰和定位无偏差电路, 就如同建筑物一楼的砖块砌起来和二楼的砖块要对准,叠加的层数越高,技术难度大。 从光刻胶的发展历程看,20 世纪 50 年代至今,光刻技术经历了紫外全谱(300- 340nm),G线(436nm),I线(365nm),深紫外(Deep Ultraviolet,DUV,248nm和 193nm),以及目前最引人注目的极紫外(EUV,13.5nm)光刻,电子束光刻等六个阶 段,随着光刻技术发展,各曝光波长的光刻胶组分(成膜树脂、感光剂和添加剂等)也 随之变化。
根据反应机理和显影原理,可以将光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶形 成的图形与掩膜版(光罩)相同,负性光刻胶显影时形成的图形与掩膜版相反。根据感 光树脂的化学结构,光刻胶可分为光聚合型,光分解型和光交联型。根据应用领域,光 刻胶可以分为 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶。(报告来源:未来智库)

从组成成分来看,光刻胶主要由成膜树脂、光敏物质、溶剂和助剂组成。其中,成膜 树脂是光刻胶的主要成分。
树脂:光刻胶的主要原料,具备光敏性和能力敏感的特殊聚合物,一般是由碳、氢 和氧组成的大分子。经光照后在曝光区能很快地发生固化反应,溶解性、亲和性等 发生明显变化,用适当的溶剂处理就可以得到图像。随着制程的提升、曝光波长的 缩小,光刻胶中树脂的成本不断提升,对光刻胶的性能有重要影响。