欲摆脱日美垄断性：国内光刻技术迈入里程碑式机会

最近，致力于电子类材料市场调研的TECHCET公布全新统计分析和预测分析数据信息：2021年，半导体设备需要的光刻技术市场容量将同比增加11％，做到19亿美金。

而在全世界断货的大环境下，芯片制造，尤其是晶圆代工生产能力需求量很高，相对的生产能力扩大一直在全世界范畴内开展之中。这就给了半导体材料光刻技术出示了更长久的提高驱动力。

在下面的两年，全世界半导体材料光刻技术销售市场将长期保持的增长势头。如下图所显示。

图：半导体材料光刻技术市场容量的发展趋势和将来预测分析（来源于：TECHCET）

针对在优秀制造加工工艺中不可或缺的EUV，运用范畴已经从逻辑性集成ic拓展到DRAM。ASML在2020年生产制造了35台大中型NXE：3400系列产品光刻技术，但因为提升 了拼装高效率，预估到2021年能够交货50台。

此外，到2021年，EUV光刻技术销售市场将比上一年翻一番，超出2000万美金，而且自此还将再次提高，预估到2025年，市场容量将超出两亿美金。

半导体材料光刻技术的使用价值

依照主要用途归类，光刻技术关键包含pcb电路板（PCB）光刻技术专用型化工品（光稳定剂和环氧树脂）、液晶显示屏（LCD）光刻技术光稳定剂、半导体材料光刻技术光稳定剂和别的主要用途光刻技术四大类。文中关键探讨半导体材料光刻技术。

光刻技术约占全部芯片制造成本费的35%，用时占全部集成ic加工工艺的40%~60%，是半导体设备中最关键的加工工艺。

在光刻技术中，光刻技术被匀称施胶在衬底上，历经曝出(更改光刻技术溶解性)、显影液(运用显影液融解改性材料后光刻技术的可溶解一部分)与离子注入等加工工艺，将掩膜版上的图型迁移到衬底上，产生与掩膜版彻底相匹配的图形。

光刻工艺伴随着IC处理速度的提高而持续发展趋势。为了更好地达到集成电路芯片对相对密度和处理速度水准的高些规定，半导体材料用光刻技术根据持续减少曝出光波长以提升 極限屏幕分辨率，全球集成ic技术水平现阶段已步入微纳米技术等级，光刻技术的光波长由紫外线宽谱逐渐至g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、 ArF（193nm）、F2（157nm），及其最优秀的EUV(<13.5nm)线水准。

现阶段，半导体材料销售市场上关键应用的光刻技术包含g线、i线、KrF、ArF四类光刻技术，在其中，g线和i线光刻技术是销售市场上消耗量较大的。KrF和ArF光刻技术关键技术基本上被日本和美国公司所垄断性。

光刻技术不但具备纯净度规定高、加工工艺繁杂等特点，还必须相对光刻技术与之匹配调节。

一般状况下，一个集成ic在生产制造全过程中必须开展10~50道光刻技术全过程，因为基钢板不一样、屏幕分辨率规定不一样、蚀刻加工方法不一样等，不一样的光刻技术全过程对光刻技术的实际规定也不一样，即便相近的光刻技术全过程，不一样的生产商也会出现不一样的规定。

对于不一样运用要求，光刻技术的种类十分多，这种差别关键根据调节光刻技术的秘方来完成。因而，根据调节光刻技术的秘方，达到多元化的运用要求，是光刻技术生产商最关键的技术性。

除此之外，因为光刻技术生产加工屏幕分辨率立即关联到集成ic特点规格尺寸，而光刻技术的特性关联到光刻技术屏幕分辨率的尺寸。限定光刻技术屏幕分辨率的是光的干涉和透射效用。光刻技术屏幕分辨率与曝出光波长、数值孔径和加工工艺指数有关。

光刻技术的曝出光波长由宽谱紫外线向g线→i线→KrF→ArF→EUV(13.5nm)的方位挪动。伴随着曝出光波长的减少，光刻技术能够做到的極限屏幕分辨率持续提升 ，光刻技术获得的路线图案设计精度更好，而相匹配的光刻技术的价钱也高些。

光刻技术激光光路的设计方案，有益于进一步提高数值孔径，伴随着技术性的发展趋势，数值孔径由0.35发展趋势到超过1。有关技术性的发展趋势也对光刻技术以及配套设施商品的特性规定越来越更加严苛。

加工工艺指数从0.8变成0.4，其标值与光刻技术的产品品质相关。融合双掩膜和双离子注入等技术性，目前光刻工艺促使大家可以用193nm的激光器进行10nm加工工艺的光刻技术。

为了更好地完成7nm、5nm制造，传统式光刻工艺碰到短板，EUV(13.5nm)光刻工艺一览无余，tsmc、三星也在有关行业开展合理布局。EUV光刻技术激光光路根据反射面设计方案，有别于上一代的映射，其所需光刻技术关键以无机物光刻技术为主导，如氢氧化物光刻技术。

销售市场布局

现阶段，全世界半导体材料光刻技术销售市场基本上被日本和美国公司所垄断性。光刻技术归属于高技术要求原材料，生产工艺流程繁杂，纯净度规定高，必须长期性的技术性累积。在g/i线光刻技术行业，日本和美国公司累计市场占有率超出85%。

依照2019年的数据信息，前五大生产商就占有了全世界光刻技术销售市场 87%的市场份额，这5家公司中，日本占据四家，分别是JSR、日本东京应化(TOK)、日本信越与博仕电子类材料，这四家的市场占有率就做到了72%，所有日本公司市场份额总数超出75%。

在细分化行业，日本生产商在ArF、KrF、g线/i线光刻技术销售市场的市场占有率各自为93%、80%、61%，在高档销售市场中展示出很强的控制能力。

JSR与丹麦微电子技术研究所(IMEC)的中外合资企业及其日本东京应化早已有工作能力供货朝向10nm下列半导体材料制造的EUV极紫外线光刻技术。而关键朝向45nm下列制造加工工艺的浸入法ArF光刻技术在国际性上早已成流行。

中国当地光刻技术总体技术实力与国际性优秀水准存有很大差别，产出率仅约10%，且关键集中化在科技含量较低的PCB光刻技术行业，半导体材料光刻技术和LCD光刻技术产出率较低。现阶段中国光刻技术关键上市企业有晶瑞股份、南大光电和上海新阳、北京科华微等。

中国使力

伴随着中国公司在半导体材料光刻技术核心技术行业获得提升，及其中国半导体材料生产能力迅速拓展和供应链管理自主可控要求产生的发展趋势机会，给了中国半导体材料光刻技术公司发展出示了充足的驱动力。

此外，政府部门在扶持政策层面也给中国有关公司发展出示了确保，比如，在2020年9月，发改委等四单位协同下发《关于扩大战略性新兴产业投资 壮大新增长点增长极的指导意见》明确提出，加速在光刻技术、高纯度溅射靶材、耐热合金、性能卓越纺织材料、高强度高导耐高温原材料、抗腐蚀原材料、大容量单晶硅片、电子封装原材料等行业完成提升，以确保大型飞机、微电子技术生产制造、海底开采等关键行业全产业链供应链管理平稳.

在政府部门和公司的共同奋斗下，近些年，中国关键的半导体材料光刻技术公司持续使力，并获得了里程碑式的考试成绩。

比如，晶瑞股份2020年度纯利润约为0.69亿~0.83亿人民币，同比增加120.02%~164.08%，增长幅度位居。

晶瑞股份的分公司瑞红有机化学是中国半导体材料光刻技术水龙头，关键商品包含G 线、 I线光刻技术、LCD触摸显示屏用光刻技术等。

其商品包括紫外线负型光刻技术和宽谱正胶及一部分g线，i线正胶等高档商品。瑞红有着做到国际性优秀水准的光刻技术生产流水线，推行合乎当代微电子技术化工品规定的净化处理管理方法，配置了一流的光刻技术检验点评设备，并担负了我国重特大科研项目02重点“i线光刻技术产品研发及产业发展”新项目，在中国首先完成了IC生产商很多应用的关键光刻技术，即i线光刻技术的批量生产，商品选用步进电机反复投射曝出技术性，可完成高像素。

南大光电层面，就在2020年底，该企业自主研发的ArF光刻技术商品取得成功根据顾客验证。

验证分析报告表明，此次验证挑选顾客50nm闪存芯片商品中的操纵栅开展认证，南大光电的ArF 光刻技术产品检测各类特性达到加工工艺规格型号规定，合格率結果合格。该商品根据验证，变成根据商品认证的第一家国内ArF光刻技术公司。

南大光电注重，ArF光刻技术商品的秘方包含破乳环氧树脂、光敏剂、添加物和有机溶剂等成分原材料。是不是可以将每个成分的作用合理地融合在一起，关联到光刻技术秘方的成功与失败，它是调配光刻技术秘方的较大挑戰和难题，也是一个光刻技术企业技术性工作能力的基本上反映。国际性上仅有少数几家光刻技术企业能够保证商品级ArF光刻技术秘方的调配。

上海新阳则主要KrF和干式ArF光刻技术，早已进到生产能力基本建设环节。依据2020年11月3日定向增发应急预案，该企业拟订增融资不超过14.50亿人民币，在其中8.15亿人民币拟项目投资于集成电路芯片生产制造用高档光刻技术产品研发、产业发展新项目，关键总体目标为完成ArF干式加工工艺应用的光刻技术和朝向三维 NAND阶梯离子注入的KrF厚膜光刻技术的产业发展，争取于2023年前完成所述商品的产业发展，弥补中国空缺。

北京科华微的半导体材料光刻技术商品遮盖KrF（248nm）、G/I 线（含宽谱），在其中，KrF光刻技术早已根据包含中芯以内的一部分顾客验证，并完成大批量供应，G线、i线光刻技术已完成批量生产供应。

总结

时下，全世界集成ic加工制造业都是在提产，不论是优秀制造，還是完善制造，都进入了一段髙速发展趋势阶段。这种给予光刻技术为意味着的半导体器件产业发展规划出示了难能可贵的机会。尤其是针对中国有关公司而言，具备了更宽阔的提高室内空间。

依据2020年10月公布的中国第14个五年计划，要完成半导体设备供应链管理的文化整合，在其中就包含已经花销很多资产的光刻技术产品研发（不包括EUV），且一些中国当地电子类材料生产商早已逐渐送样光刻技术和辅材。这种促使这一销售市场更为非常值得关心。