一瓶光刻膠,何以鎖喉中國半導體?

“如果光刻機缺少了光刻膠,那麼光刻機就是一堆廢鐵。”

2019年7月,日本單方面對韓國斷供光刻膠,直接導致三星7奈米EUV生產線停擺。時至今日,三星集團CEO仍心有餘悸。

此後,三星深刻認識到光刻膠的戰略價值,開始在韓國推動半導體材料的自主化,尤其聚焦於EUV光刻膠的國產生產。

經過兩年多的努力,2021年底,韓國東進半導體自主研發的EUV光刻膠產品終於通過三星電子的可靠性測試,實現重大突破。

日韓在EUV光刻膠領域的博弈,揭示了兩個關鍵事實:

第一,在半導體領域,實現全產業鏈自主極其困難——即便是全球第二大半導體強國韓國,也曾深陷“卡脖子”困境;

第二,儘管挑戰巨大,但在光刻膠等關鍵環節實現自主生產勢在必行,唯有如此,才能最大程度擺脫受制於人的命運。

這也正是國產光刻膠當前所面臨的挑戰與機遇。近期,中日關係緊張之際,日本築波大學教授、“中國問題全球研究所”所長遠藤譽在雅虎新聞撰文拋出驚人言論:

日本只需重演2019年對韓斷供光刻膠的手段,便足以迫使中國“服軟”。

自此,光刻膠成為無法迴避的焦點議題。


多數人只知光刻機,卻不知光刻膠。然而,光刻膠的重要性絲毫不亞於光刻機。

光刻膠,堪稱晶片的“光學底片”——底片若不行,再先進的光刻機也印不出高端晶片。它的核心作用,是將掩膜版上的電路圖案“複印”到矽片上。

作為光刻工藝的核心材料,光刻膠能與光線發生反應,在晶片基材上形成所需的精密電路圖形。

簡言之,光刻出的電路越精細,晶片性能就越強。晶片製造如同在晶圓上繪製一座宇宙級微縮城市,而光刻膠,正是那支決定城市精度的“神筆”。

但光刻膠的應用遠不止於晶片製造。按下游領域劃分,主要包括PCB、面板和半導體三大類,每類又細分為多種品類。

然而,無論那一類,國產化率普遍偏低。審視中國光刻膠產業地圖,這一現象尤為突出:

·PCB光刻膠中的濕膜光刻膠,國產化率勉強過半;·面板光刻膠中的彩色與黑色光刻膠,國產替代率僅約5%;


·半導體光刻膠中,KrF與ArF等高端品類,中國市佔率不足1%;更高端的EUV光刻膠尚處研發階段。

以半導體光刻膠為例,按光源波長從長到短,可分為紫外寬譜(300–450nm)、G線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)及EUV(13.5nm)等主要類型。從G線邁向EUV,波長每縮短一個數量級,都意味著一次材料科學的顛覆性躍遷。

換句話說,我們剛剛在中低端“成熟製程”站穩腳跟,對手卻已站在“埃米級”下一代技術的起跑線上。

儘管在晶片製造流程中,光刻膠常被比作“晶片的墨水”,但這一比喻遠不足以體現其高壁壘與高門檻。

其技術難點貫穿配方設計、原材料控制、工藝驗證到量產穩定性,是一套全鏈條的系統性挑戰,亟需產業鏈上下游與產學研的深度協同,絕非短期可成。

例如,光刻膠的核心在於高度保密的精密配方體系。不同曝光波長對應完全不同的配方,材料體系亦需隨之調整,難以通用。

而要實現這些精密配方,離不開超高純度的關鍵原材料支撐。

以高端光刻膠所需的樹脂與光敏劑為例,其純度要求極高,金屬離子雜質含量須控制在ppb(十億分之一)等級。

換言之,即便給你配方,你也未必能用。

更關鍵的是,長期以來,日本合成橡膠、東京應化、杜邦、信越化學、富士電子五大廠商壟斷全球85%的市場份額,其中日本四家合計佔比超70%。在EUV光刻膠領域,目前僅日本合成橡膠、東京應化與信越化學三家企業具備量產能力。

據前瞻產業研究院資料,2019年全球光刻膠市場規模為82億美元,預計2026年將達123億美元,2019–2026年復合年增速約6%。

別小看這一規模——一旦斷供,國內最先進的晶片產線將瞬間癱瘓。這是一塊我們必須奪回的戰略高地。


19世紀初,人類發明鋼筆;20世紀初,鋼筆傳入中國;直到2017年,太鋼集團才實現筆尖鋼的自主突破。

過去,鋼筆依賴進口時,我們尚可用鉛筆或圓珠筆替代;但在光刻膠這件事上,我們別無選擇,唯有迎難而上。

更何況,高端光刻膠普遍存在保質期短、儲存條件苛刻的特點,通常僅有6至12個月有效期,幾乎不具備戰略囤積的可行性。

在這座被技術、認證、供應鏈與裝置四大壁壘重重封鎖的堡壘中,突圍不僅需要企業自身努力,更離不開政策支援。

早在“十二五”期間,中國就將《極大規模積體電路製造裝備及成套工藝》列為16個國家科技重大專項之一(即“02專項”),重點扶持國產光刻膠的研發與產業化,旨在降低對進口產品的依賴。

十年耕耘,“02專項”結出碩果,催生了彤程新材(603650.SH)、南大光電(300346.SZ)、上海新陽(300236.SZ)、晶瑞電材(300655.SZ)為代表的“四小巨人”,逐步形成差異化佈局。

如今,國內已有數十家企業涉足光刻膠領域,在短短數年內提升了國產化率,並探索出三條清晰路徑:

一條是“農村包圍城市”的穩紮穩打路線。

以容大感光(300576.SZ)為例,先在PCB光刻膠領域做到國內龍頭(市佔率領先),夯實資金與客戶基礎,再將利潤持續投入顯示面板與半導體光刻膠研發。策略明確,就是用成熟業務的現金流,滋養未來業務的野心。

另一條是“收購破壁、重點突破”的併購路線。

彤程新材通過收購北旭電子,一舉躍居國內顯示面板光刻膠第一大供應商,在部分頭部面板廠份額高達60%甚至100%。

更令人矚目的是,其在半導體光刻膠領域殺出血路:KrF光刻膠國內市佔率超40%,並成為國內極少數能量產ArF光刻膠的企業之一。

最後一條是“全線押注、生態作戰”的集團軍路線。

以晶瑞電材為代表,不僅做光刻膠,還向上游延伸至關鍵原材料樹脂,橫向拓展超淨高純試劑。目前正與中石化合作,推進ArF光刻膠樹脂國產化,有望將材料成本降低15%以上。

值得欣慰的是,根據陸續披露的2025年財報資料,上海新陽、晶瑞電材、彤程新材、南大光電均實現營業收入與歸母淨利潤雙增長。

光刻膠國產替代並非一場速勝之戰。儘管距離中國玩家真正“上牌桌”仍有很長的路要走,但這已是良好的開端。


中國晶片的終極突圍,始於為“神筆”研墨的那一刻。

但必須承認:光刻膠是一個技術壁壘高、產業集中度高、寡頭壟斷嚴重的領域。

相比美日韓數十年積累的半導體產業根基,作為後來者的我們基礎薄弱,“彎道超車”幾無可能,唯有死磕研發、縱深佈局,靠時間換取技術沉澱。

短期內,這道鴻溝難以跨越;但長期看,“遇溝架橋”並非妄想。

日本便是例證。

回望歷史,日本在全球光刻膠市場佔據絕對主導地位,但其起步並不早。在後發劣勢下,最終逆襲成為行業霸主。

復盤光刻膠產業轉移路徑,市場份額變遷背後是一套極其複雜的系統工程,涉及政策引導、產業協同與技術演進等多重因素。

日本企業的成功,關鍵在於先以技術優勢建立行業地位,再逐步建構完整的產業生態,最終形成上下游分工明確、高度協同、緊密配合的體系。

縱觀半導體產業發展史,每一次產業轉移都源於新興終端市場需求崛起、國家政策強力扶持,並結合區域經濟特點與產業分工深化,從而實現後來者趕超。

為何光刻膠產業尚未如其他環節那樣,從美國轉移至日本、再轉向中國大陸?根本原因在於:發展光刻膠必須依託配套的光刻機技術與完整的產業鏈叢集。

表面看,這是“膠”的戰爭;本質上,仍是“芯”的戰爭。一粒光刻膠的自主,始於一顆晶片的自主。

所幸,中國半導體產業鏈正日益擰成一股繩。

哈勃投資在光刻膠研發中扮演著不可忽視的角色——2021年向徐州博康注資3億元。巧合的是,徐州博康的組織模式與日企高度相似,垂直整合能力極強。

自2006年起,徐州博康已在光刻膠領域深耕十餘年,實現了“單體—樹脂、光酸—光刻膠”的全產業鏈覆蓋。2012年,它成為國際巨頭JSR唯一的非本土供應商;2024年,成功攻克14奈米濕法光刻膠技術。

與此同時,中芯國際、小米等企業正積極發揮“供應鏈鏈主”作用。

此外,中資晶圓廠的快速崛起,也為國產光刻膠提供了廣闊的市場空間與寶貴的驗證匯入機會。

據IC Views統計,2021年中國大陸半導體公司在產線建設上的總投資達1900億元,其中中芯國際在北京、上海、浙江、廣東、天津五地佈局,投資總額超760億元。

未來,隨著中資晶圓廠持續推進供應鏈自主化,國產光刻膠將迎來確定性的替代窗口。

至此,中國半導體光刻膠產業的自主化路徑已日漸清晰,整體可分三步走:

第一步,在成熟製程中面向中資晶圓廠完成驗證匯入,逐步替代日美產品; 第二步,在新建先進產線中與中資晶圓廠協同研發,推動工藝向前靠攏;第三步,最終實現全產業鏈的自主可控。

這場關於“膠”的戰爭,沒有硝煙,卻無比殘酷。

令人鼓舞的是,AI爆發帶來的算力飢渴、全球晶圓廠擴產潮、5G與新能源汽車的晶片需求,正瘋狂拉動光刻膠市場。

而中國在國產替代與自主研發上的決心,比以往任何時代都更加堅定。從政策到資本,從高校到工廠,一股破釜沉舟的力量正在集結。

這條路註定漫長且燒錢,但這是別無選擇、必須打通的“生命線”。 (財經無忌)