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摘要
国内光刻胶企业在生产和研发过程中需要严格控制每一个环节，以确保光刻胶的质量和稳定性。不同企业拥有自己的配方体系和商业机密，但需要注重原材料的检测和管控，以避免金属杂质和颗粒数量过多导致晶圆被废弃。国内企业在高端光刻胶领域仍有发展空间，但需要加强研发投入，提高技术水平和环境管控能力，以满足市场需求和价格竞争。
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一、配方与生产控制
北京科华微电子材料公司的光刻胶技术从美国引进。原材料包括溶剂、树脂、感光剂以及添加剂，大部分的光刻胶配方较为成熟。光刻胶公司具有成熟的光刻胶体系，其体系不会发生较大变化。合成环节的操作是除了配方以外的较为重要的商业机密。生产环节的控制对于产出的光刻胶的稳定性具有较大的决定作用。
图1 半导体制造工艺流程
1.北京科华微电子材料公司的光刻胶技术从美国引进；半导体光刻胶的生产流程第1步为原材料采购，原材料包括溶剂、树脂、感光剂以及添加剂，其次把固态的原材料转化成液体，按照不同的比例混合，控制中间环节，包括控制颗粒与粘度，直到达到客户的需求，最后将成品进行过滤。
2.从外部购买的原材料大部分为直接使用，较少需要进行预处理；由于部分原材料的特性，厂家提供的原材料无法达到要求，这种情况下需要进行预处理；光刻胶从研发到定型需要从一个大的配方进行筛选，定型以后配方的调整较小，每一种原材料的添加会设定特定的百分比，定型后百分比允许进行<1%的调整。
3.光刻胶公司具有成熟的光刻胶体系，其体系不会发生较大变化；在半导体晶圆厂有特殊的需求的情况下需要对光刻胶进行定制，研发人员专门研发特定的光刻胶；定制化的光刻胶的价格要比普通款的光刻胶高。
4.国内的光刻胶技术主要从国外引进；前几年国内的部分公司被禁止与国外企业合作，此时需要定制开发专门的光刻胶，这种情况较少。
5.大部分的光刻胶配方较为成熟；市面上不同的光刻胶公司，其配方有所差别；不同的光刻胶公司掌握的成熟配方的数量或者类型有差异；对于100纳米的光刻胶，每家公司使用的材料有所不同，导致其配方体系也不同，每家公司拥有专属的成熟的配方体系。
6.把固态的原材料转化成液体，按照不同的比例混合，控制中间环节，包括控制颗粒与粘度属于光刻胶的合成环节；合成环节在行业中来相对简单；高端光刻胶在每种添加剂的配比、顺序以及中间的温度湿度压力的管控方面需要进行细致的操作，合成环节的操作是除了配方以外的较为重要的商业机密。
7.生产环节的控制对于产出的光刻胶的稳定性具有较大的决定作用。
8.若对于中间环节的掌握不到位，会导致批次与批次之间的差异较大。
二、检测
光刻胶生产中，检测十分重要。原料的检测有多个方面，对于溶剂来说，需要检测纯度、水分含量、结构、金属杂质和颗粒数量。颗粒的影响在后期的半导体晶圆厂涂胶时会显现，对精确度要求较高。使用低端光刻胶生产的芯片尺寸较大，需要对0.5+微米或者1+微米的颗粒进行管控。溶剂以外的原料需要检测的范围与溶剂类似。对于中间体的管控较少，需要管控颗粒与金属杂质。
1.检测贯穿于光刻胶生产的各个环节；首先需要对原材料进行检测，把固态的原材料转化成液体，即为中间体，需要进行检测，原因在于把固态的原材料转化成液体的过程中会引入一些杂质；在生产过程中需要管控，产出的成品同样需要管控；生产光刻胶的原材料在进厂前需要满足相应的验收标准。
2.人、境、料以及法，即人员、环境、原材料以及方法，会对光刻胶生产产生较大影响。半导体晶圆厂的晶圆价格较高，若由于光刻胶公司生产的光刻胶存在缺陷导致在晶圆厂客户端出现问题，高额的赔付会使光刻胶公司破产。
3.原料的检测有多个方面：对于溶剂来说，首先需要检测溶剂的纯度与水分的含量，水分含量不能过高；其次需要检测溶剂的结构，同分异构体，即同样的结构，对于性能的影响差距较小；若同分异构体的含量较多，对低端光刻胶的影响较小，会影响高端光刻胶的性能；第3需要控制溶剂金属杂质的含量；第4需要控制溶剂颗粒的数量，检测0.1+微米与0.2+微米的颗粒数量。
4.低端光刻胶为6寸或者8寸晶圆，金属杂质的含量对其影响较小。
5.颗粒的影响在早期不会显现，在后期的半导体晶圆厂涂胶时，颗粒越多，生产出来的芯片的尺寸越小；对于100纳米的光刻胶来说，其颗粒的标准大小通常为0.1微米，若0.1+微米的颗粒数量过多，会产生线条短路的情况。
6.使用低端光刻胶生产的芯片尺寸较大，为微米级别，需要对0.5+微米或者1+微米的颗粒进行管控；对于8寸或者12寸晶圆的光刻胶，需要控制的颗粒尺寸更小，其对精确度要求较高，以防止将来在客户端产生重大缺陷而遭受巨额索赔。
7.溶剂以外的原料需要检测的范围与溶剂类似；树脂需要检测分子量、结构以及紫外吸收，此类数据均属于物性参数；目前来说把固态的原材料转化成液体材料大部分都是进行单纯的溶解，原因在于树脂与感光器都是固体。
8.对于中间体的管控较少，需要管控颗粒与金属杂质；把固态的原材料溶解为液体会出现部分不溶解的情况，此时检测颗粒的作用是确定树脂与感光器是否完全溶解，溶解的程度是否对产品后续的应用测试产生影响；生产环节的管控包括温度、压力以及溶解时的搅拌转速；这些物理参数会影响光刻胶的化学性能。
三、性能评估
光刻胶成品需要测试物性参数与应用参数，物性参数包括粘度、水分以及颗粒；光刻胶的分辨率、对比度、粘度以及表面张力属于应用性能；光刻胶的粘度与树脂的分子量有关，同时与其溶解速率有关；检测能力的强弱与公司在物理与应用性能方面的设备有关；光刻胶的紫外吸收通过紫外设备检测；经验丰富的人能够在其特定领域中选出较好的检测方法。
图2、光刻胶性能评估
1.光刻胶成品的检测需要测试物性参数与应用参数。物性参数包括粘度、水分以及颗粒，应用参数包括线宽、能量、分辨率、窗口以及在特定转速下的膜厚。应用性能与半导体晶圆厂的要求对标，光刻胶厂会根据半导体晶圆厂的条件评估光刻胶的应用性能。
2.物性参数控制在一定范围内，应用参数会具有相应的表现。原材料的紫外吸收、波长以及溶解速率都会对应用性能产生一定影响。光刻胶的分辨率、对比度、粘度以及表面张力属于应用性能。光刻胶的粘度与树脂的分子量有关，同时与其溶解速率有关，其相关并非线性的，多数情况下呈现曲线或者抛物线。光刻胶的能量或分辨率与物性参数中的紫外吸收有关。光刻胶的膜厚与粘度呈正比，树脂的分子量影响了光刻胶的粘度，从而因影响了光刻胶的膜厚。光刻胶的对比度与紫外吸收、树脂的分子量有关，与感光器的性能也有关；颗粒与水分同应用参数无关。
3.检测能力的强弱与公司在物理与应用性能方面的设备有关。在物性参数方面，首先需要颗粒仪，对于杂质需要有SpICP-MS或者ICP-MS设备，SpICP-MS的设备可以检测出10-12级别的金属杂质。公司的设备越好越高端，其检测能力就越强。其次检测能力的强弱与公司人员的构成有关，同样的1台设备经验丰富的人与没有经验的人检测出来的结果的差别性较大。
4.检测能力的强弱与其掌握的检测方法有关。若检测的方法有问题，即使有经验丰富的人员，其检测结果的真实性存疑。经验丰富的员工能够在其特定领域中选出较好的检测方法。生产i线光刻胶与生产KrF光刻胶，其检测方法完全不同，若用采取原来的定性思维，检测方法已经过时。
5.在应用参数方面，若拥有光刻胶相应的光刻机机台，即光刻机，并且光刻机对标行业中是最好的，则检测能力就较强。
6.光刻胶的紫外吸收通过紫外设备检测。对于金属杂质的检测方法有酸检测与碱检测。酸分为有机酸与无机酸，碱分为有机碱与无机碱，选取不同的试剂对应的检测方法不同。每种检测对标的试剂不同，其检测方法对应的真实情况也不同。
7.光刻胶的粘度与树脂的分子量有关，同时与其溶解速率有关，其相关并非线性的，多数情况下呈现曲线或者抛物线。光刻胶的能量或分辨率与物性参数中的紫外吸收有关。光刻胶的膜厚与粘度呈正比，树脂的分子量影响了光刻胶的粘度，从而因影响了光刻胶的膜厚。光刻胶的对比度与紫外吸收、树脂的分子量有关，与感光器的性能也有关。
8.同样的1台设备经验丰富的人与没有经验的人检测出来的结果的差别性较大。经验丰富的员工能够在其特定领域中选出较好的检测方法。检测能力的强弱与公司人员的构成有关。
四、研发能力
光刻胶公司的研发能力与底蕴需要考虑其对外售卖、达到量产以及小规模量产的光刻胶的数量、研发周期的长短、研发人员的学历与经验、KrF光刻胶的种类、i线光刻胶的差异以及是否拥有ArF光刻胶。
1.光刻胶公司对外公布的专利较少，原因在于专利会涉及到核心配方；评估1家光刻胶公司的底蕴是否深厚需要考虑其核心配方数；首先考量1家公司对外售卖、达到量产以及小规模量产的光刻胶的数量；光胶种类越多，代表此公司的研发能力越强；若研发团队能力较弱，其售卖的光刻胶种类较少；研发团队的人数越多，其研发实力越强。
2.判断研发团队的强弱需要考虑其对1个配方进行调整的时间长短，即研发周期的长短；从定制化的产品方面，若研发团队能力较强，从筛选配方到定型配方，需要0.5年；其次团队对光刻胶生产环节是否能进行较好的管控，从产品定型、配方定型以及量产的时间周期较短，则团队的能力较强。
3.光刻胶的研发人员需要具备化学知识学习背景，尤其是高分子化学，原因在于光刻胶为有机高分子材料；在研发人员学历方面，至少需要研究生，本科学历较少；其次需要有经验丰富的人进行新人培训工作。
4.1款光刻胶有10+个品种的光刻胶公司的研发能力较强；对于KrF光刻胶，一个公司有10+种，其覆盖范围较大；KrF光刻胶从350纳米到90纳米或者到100纳米，其分辨率是1个波段平行的，若有10款光刻胶，几乎可以从小的分辨率到大的分辨率全覆盖；若只有1-2款光刻胶，说明在KrF光刻胶中只能覆盖到前面或者是中间的1个小模块，其研发能力较弱。
5.i线光刻胶从制程与膜厚等工艺方面有所差异；i线光刻胶膜从分辨率、制程以及对特殊工艺的要求等方面有所差异；判断企业对于拥有多少i线光刻胶与i线光刻胶为研发能力强，相对来说较难量化。
6.对于成熟公司来说，需要有一款ArF光刻胶，原因在于ArF光刻胶近2年才开始起步，若国内1家公司拥有1-2款光刻胶，说明其研发投入较大。
7.光刻胶公司的研发投入需要考虑其对外售卖、达到量产以及小规模量产的光刻胶的数量、研发周期的长短、研发人员的学历与经验、KrF光刻胶的种类、i线光刻胶的差异以及是否拥有ArF光刻胶。
8.光刻胶公司的研发实力需要考虑其对外售卖、达到量产以及小规模量产的光刻胶的数量、研发周期的长短、研发人员的学历与经验、KrF光刻胶的种类、i线光刻胶的差异以及是否拥有ArF光刻胶。
五、产品情况
国内光刻胶企业包括晶瑞股份、北京科华、上海新阳、徐州博康、南大光电和厦门恒坤。g线光刻胶门槛低，价格较国外低；i线光刻胶技术含量高，公司KrF光刻胶种类越多，研发能力越强。上海新阳仅生产KrF和ArF光刻胶，ArF光刻胶尚未量产；北京科华KrF光刻胶量产10+款，i线光刻胶60-70款，ArF光刻胶处于实验室阶段。苏州瑞红KrF光刻胶<5款，i线光刻胶真正量产5款，g线光刻胶种类最多。徐州博康从2021年开始进入光刻胶行业，KrF光刻胶实际上属于g线或i线光刻胶。
1.国内所有光刻胶企业在g线光刻胶方面处于同一梯队，门槛较低，相对容易生产。g线光刻胶在国内市场占有率较大，价格比国外低。
2.国内i线光刻胶企业层次差别较大，因为i线光刻胶技术含量高于g线光刻胶。若公司的i线光刻胶制程为0.5微米，说明其生产能力与研发能力较强，属于同行的中上游水平。公司拥有的KrF光刻胶种类越多，其研发技术团队与生产能力越强。
3.国内光刻胶企业包括晶瑞股份、北京科华、上海新阳、徐州博康、南大光电以及厦门恒坤。厦门恒坤不生产光刻胶，其主要生产光刻胶配套使用的一些试剂。南大光电只生产ArF光刻胶，目前在市面上有2款ArF光刻胶，分别是68纳米与58纳米。上海新阳之前制造PCB光刻胶。
4.上海新阳目前仅生产KrF光刻胶和ArF光刻胶。其拥有<5款KrF光刻胶产品，ArF光刻胶仍处于实验室阶段，尚未实现真正的量产。
5.北京科华拥有1-2款ArF光刻胶，目前处于从实验室向客户送样的阶段。其KrF光刻胶目前量产的有10+款，i线光刻胶有60-70款，g线光刻胶拥有数十种。
6.苏州瑞红的KrF光刻胶<5款，处于给客户送样的阶段，有小批量的产出，小批量产出的为1-2款光刻胶，目前在研发的为5款光刻胶。其i线光刻胶真正量产的为5款，加上处于研发阶段的总共为10款。其g线光刻胶的种类在国内最多。苏州瑞红没有ArF光刻胶。
7.徐州博康从2021年开始进入光刻胶行业，其官网中显示KrF光刻胶共有4款，ArF光刻胶共有2款。其KrF光刻胶实际上属于g线光刻胶或是i线光刻胶，原因在于其膜厚为2微米，分辨率为1+微米，从分辨率与膜厚，此水平属于g线光刻胶或i线光刻胶。目前尚无公司在使用徐州博康的产品。
8.国内光刻胶企业在g线光刻胶方面处于同一梯队，i线光刻胶技术含量高，KrF光刻胶种类越多，研发能力越强。各企业的光刻胶产品种类和生产能力不同，有的只生产KrF光刻胶，有的只生产ArF光刻胶，有的同时生产多种光刻胶。
六、高端光刻胶
光刻胶的膜厚与分辨率有比例关系，最大比例为3:1，通常调整为分辨率的2倍。国内低端光刻胶与国外无差别，高端光刻胶中KrF光刻胶国内外无明显差别，但ArF光刻胶国内技术落后5年。高端光刻胶对环境要求高，南北空气环境会影响生产。国内企业对高端光刻胶原材料发展意愿较弱，上游原材料市场空间小且利润低。国内部分生产ArF光刻胶的公司产量较少，产品还处于实验室阶段。
1.膜厚指固化之后成膜的厚度；膜厚与分辨率具有比例关系，膜厚与分辨率比例最大为3:1，行业内通常膜厚调整为分辨率的2倍，原因在于膜厚调整为分辨率的3倍时会导致分辨率的线宽失衡。
2.从光刻胶的性能方面，国内低端光刻胶与国外无差别，高端光刻胶中KrF光刻胶在国内外没有明显差别，国内与国外ArF光刻胶的技术差距为5年；原材料方面，国内与国外的差距较大；生产低端光刻胶的上游原材料国内可以满足，生产高端光刻胶的上游原材料国内无法满足。
3.高端光刻胶对环境的要求更高，低端的光刻胶对环境的要求较低。环境管控对低端光刻胶的影响较小；对高端光刻胶，即KrF光刻胶与ArF光刻胶影响较大。南方与北方的空气环境会对高端光刻胶产生影响；在生产高端光刻胶时，需要除水汽、除硫、除酸以及除碱，此环节通过超净间进行操作。
4.高端光刻胶的上游原材料市场空间较小与利润较低，国内企业对于发展高端光刻胶的原材料方面意愿较弱；高端光刻胶的上游原材料利润较低的原因在于高端光刻胶的国产化率较低，国产化的材料较少。
5.国内企业最早从2020年开始生产ArF光刻胶，在ArF光刻胶方面，国内的人才储备不足，从国外引进的ArF光刻胶技术人才在国外不负责ArF光刻胶的核心配方，对配方的掌握有限，中间环节的管控较差。
6.国内部分生产ArF光刻胶的公司对外宣称已经量产提供给客户，其每个月供应的产量较少，原因在于其产品还处于实验室的摸索阶段。
七、ArF光刻胶
国内ArF光刻胶企业性能差异大，南大光电配方掌握在少数人手中，设备表现较好；上海新阳研发团队解散，北京科华研发团队强，苏州瑞红缺乏高端光刻胶人才；南大光电ArF光刻胶小批量量产，北京科华未实现量产，上海新阳基地建设中；光刻机数量均为1台，上海厂建成后KrF光刻机数量增加到2台，苏州瑞红KrF光刻机1台，i线光刻机2台。
1.国内光刻胶企业生产的ArF光刻胶在性能方面存在差异；从制程角度来说，南大光电的ArF光刻胶为58纳米级别，北京科华的ArF光刻胶为50纳米或者45纳米级别；北京科华的ArF光刻胶未实现量产；目前国内光刻胶企业仅有南大光电的ArF光刻胶实现小批量量产。
2.南大光电的科研团队是从国外引进的，其配方只掌握在少数人手中，这部分人的长期稳定性有待考量；其国内的研发人员较少，国外引进的研发人员教授国内研发人员的意愿较弱，未来其核心竞争力较差。
3.南大光电在应用设备方面拥有自己的光刻机，即ArF光刻胶的光刻机，在光刻机方面表现较好；在物性检测设备方面较为完备；南大光电在近期承接了02专项，其出货量专供02专项的客户；02专项中，1家公司承担研发光刻胶的任务，另1家芯片厂需要进行承接，评测光刻胶，具有购买光刻胶的义务。
4.上海新阳从国外引进的研发团队于2021年解散；上海新阳拥有ArF光刻胶与KrF光刻胶的检测设备；研发团队的建设情况尚不明确；北京科华拥有相应的检测设备；其研发团队目前有60+人，研发团队较强；目前其ArF光刻胶未实现量产，无生产场地，上海的ArF光刻胶基地正在建设中；其KrF光刻胶及KrF光刻胶以下的光刻胶生产能力较强。
5.苏州瑞红拥有自己的检测设备，其i线光刻胶的检测设备为i14设备，为i线光刻机中最好的设备；其KrF光刻胶的检测设备较强；其研发团队相对来说本土化的人员较多，缺乏研发高端光刻胶的人才，研发高端的光刻胶需要日本的指导。
6.南大光电ArF光刻胶的光刻机数量为1台；上海新阳的KrF光刻机与ArF光刻机的数量均为1台，上海新阳没有i线光刻机；北京科华的KrF光刻机与ArF光刻机的数量均为1台，若上海厂建成后，KrF光刻机的数量会增加到2台。
7.北京科华的i线光刻机的数量为2台，若上海厂建成后，i线光刻机的数量会增加到3台；上海厂生产的产品包括ArF光刻胶、KrF光刻胶、g线光刻胶、i线光刻胶、平板胶以及配套试剂。
8.苏州瑞红的KrF光刻机的数量为1台，i线光刻机的数量为2台。
八、原材料
国内生产高端光刻胶的原材料均为进口，但部分企业计划自己生产原材料与溶剂。单体是光刻胶的成分，多种单体合成为树脂，需要数种不同的酸、碱以及脂通过化学反应生成固体原材料。溶剂由2种单体合成，目前国内生产溶剂的企业合成用的单体全部从国外进口。光刻胶中的单体对酸、碱或者光比较敏感，树脂的单体属于惰性单体，合成过程中会用到催化剂。无论是活性单体还是惰性单体，其整体的特征都是分子量较小，结构较为简单，比较容易合成。
图3 光刻胶上下游产业链
1.国内生产高端光刻胶即KrF光刻胶与ArF光刻胶的原材料均为进口材料；部分国内企业计划自己生产原材料，如博康与北京科华。
2.博康计划自己生产原材料为单体与树脂；目前溶剂有部分国内企业能够生产。北京科华计划自己生产原材料与溶剂；上海厂建立了1条生产溶剂的产线；溶剂与树脂这2个方面较易切换；溶剂切换最容易，树脂相对来说较易生产，首先在低端的方面替换为国产，高端的方面需要考虑具体的研发进度。
3.市面上生产的ArF光刻胶的溶剂为国外进口；KrF光刻胶的溶剂为从国外进口。
4.单体是光刻胶的1种成分；多种单体合成为树脂，生产树脂需要数种不同的酸、碱以及脂通过化学反应生成固体原材料；合成树脂的单体与光刻胶中的活性单体不同。
5.溶剂由2种单体合成，目前国内生产溶剂的企业合成用的单体全部从国外进口；树脂与溶剂的单体较易合成，原因在于其分子量较小与结构较为简单；相比于溶剂，树脂的结构更为复杂，树脂属于高分子聚合体，其结构与分子量较难控制，溶剂的分子量与结构是单一的，其化学反应也是单一的。
6.光刻胶中的单体对酸、碱或者光比较敏感；树脂的单体属于一种惰性单体，合成过程中会用到催化剂；树脂的单体合成较为复杂，光刻胶中的单体合成较为容易，原因在于其分子量与结构更易控制。
7.光刻胶的单体具有1个较为活跃的化学键，在合成时由于其本身的分子量较小，结构相对来说简单，合成较为容易；无论是活性单体还是惰性单体，无论是用于溶剂、用于树脂还是用于光刻胶，其整体的特征都是分子量较小，结构较为简单，比较容易合成。
8.国内生产高端光刻胶的原材料均为进口，但部分企业计划自己生产原材料与溶剂。单体是光刻胶的成分，多种单体合成为树脂，需要数种不同的酸、碱以及脂通过化学反应生成固体原材料。溶剂由2种单体合成，目前国内生产溶剂的企业合成用的单体全部从国外进口。光刻胶中的单体对酸、碱或者光比较敏感，树脂的单体属于惰性单体，合成过程中会用到催化剂。无论是活性单体还是惰性单体，其整体的特征都是分子量较小，结构较为简单，比较容易合成。
九、技术瓶颈
国内生产高端光刻胶存在技术瓶颈，如单体纯度、反应釜镀膜技术、上游原材料等方面，导致国内企业难以与国外竞争。光刻胶研发人员需要具备生产单体的能力，并自行寻找上游原材料，从而配制成光刻胶。除去成本考虑，具备单体研发能力的公司会对光刻胶研发有所帮助。
1.电子级别单体纯度达到99%，合成难度大，国内纯度仅70-80%，金属杂质含量达10-6，而ArF光刻胶需要控制在10-12，国内精细化工方面表现较差。
2.国内只能生产i线光刻胶，高端光刻胶反应釜需要镀膜以防止金属离子析出，但国内工艺水平较低，设备需从国外进口，价格较高。
3.国内高端光刻胶市场需求较小，企业对反应釜镀膜技术研发意愿较弱，核心技术掌握在国外公司手中。
4.光刻胶研发人员需要自行寻找上游原材料，上游厂商无法提供小分量的原材料，至少需要具备生产单体的能力。
5.生产单体转化为生产光刻胶需要设备与工艺的升级，自身生产单体价格高导致光刻胶整体生产成本上升。
6.光刻胶上游原材料不属于半导体材料，不易断供，但局部战争或大国经济博弈可能导致断供。
7.光刻胶原材料可用于别的领域，如油漆。
8.具备单体研发能力的公司可提高生产效率，北京科华具备单体研发能力，但出于成本考虑不会自己生产单体。
十、客户验证
国内外检测设备水平差别大，国内无法生产EUV光刻胶，高端光刻胶市场份额小，定制化需求较少，生产过程较快，评测通过后下游客户逐渐增加替换规模，周期最长<1年。
1.国内外检测设备水平差别大，ArF光刻胶以下的检测设备国内外没有区别，但国内无法生产ArF光刻胶以上的光刻胶和EUV光刻机。
2.国内部分企业能生产i线光刻胶的单体，但由于成本与利润原因，其生产i线光刻胶的单体的意愿较弱。
3.目前高端光刻胶整个国内的市场份额为<5,000万元，2019-2021年高端光刻胶整个国内的市场份额为1,000-2,000万元。
4.国内ArF光刻胶的生产成熟度较低，原因在于人员的培养不足，国内的研发团队在近2年才开始接触高端光刻胶。
5.半导体晶圆厂若提出定制化的需求，其生产过程较快，半导体晶圆厂会主动配合光刻胶公司推进研发工作；光刻胶公司每制作生产出1个样品，半导体晶圆厂会马上在新产品上进行测试，如果达到了需求，就会马上形成订单。
6.若客户的需求为替换掉国外的1款光刻胶，其流程为把光刻胶性能参数发送给半导体晶圆厂，半导体晶圆厂将其与国外的光刻胶进行对比，首先在没有晶圆的基础上进行对比，若性能完全相同，会进入下一步评测，制作实验片，然后向客户申请替换；客户关注的是良率，若良率符合要求，就可以进行替换。
7.在这基础上进行客户小批量量产，在一个产品去进行替换，开始为<10片，测试0.5年的时间观察产品稳定性，在稳定性良好的情况下，逐渐放量，从25片放量到100片。
8.对于高端光刻胶，从客户提出替换需求到评测通过，需要1.5年。评测通过之后，下游客户同意到替换规模逐渐增加为3年时间。定制化的需求样品在2个月内出样，进入一段时间的验证环节，客户验证通过后，下个月可直接量产，订单速度较快，整个流程所需时间为0.5年，周期最长<1年。
十一、定制化
北京科华定制化需求的光刻胶数量较少，价格较高，需要具备研发能力和配方机密性。市面上的光刻胶可通过成分分析推导出配方，但添加剂对性能影响最大。
1.北京科华定制化需求的光刻胶数量为2-3款，非定制化的光刻胶数量为200-300款；宁夏中芯国际有定制化光刻胶的需求；长江存储没有定制化光刻胶的需求，原因在于其拥有自己下游的客户，存储行业对于光刻胶的变化需求较小，定制化的需求较弱。
2.定制化需求的光刻胶产品比普通光刻胶产品价格高50%，原因在于定制化需求的光刻胶需要研发人员投入的精力更多，需要专门一对一的去研发这款光刻胶；普通光刻胶产品对标国外的光刻胶，具有可参考性；定制化的需求可参考性较小，需要让厂方单独生产特定的原材料，原材料投入成本高。
3.通过市面上某类的光刻胶通过从成分分析进行反向推演，推导出其配方的可能性较大；目前有专门的仪器可以分析光刻胶里面的组分，不能得出具体组分的配比；光刻胶中除了4大主材以外，还包括一些辅材，如添加剂等，仪器测出辅料的难度较大；专利中会显示溶剂与树脂的配比百分比，添加剂的具体内容不会显示，添加剂对光刻胶整体的性能的影响是最大的。
4.定制化光刻胶需要具备一定的研发能力；首先需要具备光刻胶上游原材料的合成能力，其次需要具备光刻胶配方的研发能力，同时需要具备对光刻胶的应用性能与物理性能的测试能力；目前国内光刻胶企业的配方早期是从国外引进的，国内厂商在国外引进的配方的基础上进行演化；最早期国内只有副胶的配方，没有正胶的配方。
5.光刻胶材料配方机密性较强，科华内部研发人员与生产高层可接触配方，公司共2-3人可掌握所有光刻胶配方，此类人员职位为总经理、董事长以及技术总监；针对较多同行业企业，研发技术总监、董事长以及创始人掌握所有配方，其他人员接触部分配方。
6.北京科华生产操作工仅接触部分配方。
7.北京科华生产高层仅接触其参与生产光刻胶配方。
8.光刻胶中添加剂对光刻胶整体的性能的影响是最大的。
十二、检测设备
光刻胶检验分为物性检验与应用检验，物性检验内容为光刻胶物理参数，应用检验指光刻胶应用工艺参数。应用检验设备价格较高，其中胶显影机、曝光机台、CDSEM以及SEM设备成本占应用检验设备成本90%，此类设备占工厂总体设备成本50%+。不同光刻胶类型仅对应不同入射光波长；不同厂商相同分辨率K胶对应性能相同。
1.光刻胶经过2种检验后达到出货标准。物性检验针对原料、中间体以及成品开展，物性检验内容为光刻胶物理参数，其包括粘度、固含、水分、颗粒以及净杂质含量等。
2.应用检测仅针对成品开展，应用检验指光刻胶应用工艺参数，其包括工艺膜厚、转速、能量、脱模后留膜率、分辨率以及窗口。应用检验过程中检验固定转速下光刻胶是否可以达到固定膜厚，膜厚存在浮动区间。应用检验过程中需检验光刻胶脱模后留膜率，其原因为光刻胶显影后会减少部分膜厚，如果较少膜厚较多，该光刻胶抗刻蚀能力较差。分辨率检验指针对光刻胶设定1μm或250nm等分辨率目标后，其检验光刻胶固定膜厚与固定能量情况下是否可以达到所需分辨率。窗口指光刻胶达到目标分辨率对应能量波动范围。
3.光刻胶检验使用设备较多，应用检验设备价格较高；针对光刻胶物性检验，颗粒仪检测颗粒，粘度仪检测粘度，金属检测设备检测晶杂，水分滴定仪检测水分；针对光刻胶应用检验，其使用设备包括膜厚仪、涂胶显影机、曝光机台以及CDSEM。涂胶显影机、曝光机台、CDSEM以及SEM设备成本占应用检验设备成本90%，此类设备占工厂总体设备成本50%+。
4.金属检测设备包括离子质谱仪与原子发光仪等，公司根据资本实力决定购买金属检验设备。
5.不同光刻胶类型仅对应不同入射光波长，其不对应不同芯片类型；K胶入射光波长为248nm，不同K胶对应分辨率不同，比如250-180nm为K胶工艺线宽分辨率；针对科华制程为250-180nmK胶，其他厂商根据上游单体需求确定K胶分辨率，其同等分辨率250-180nm的K胶与科华产品性能相同。
6.不同厂商相同分辨率K胶对应性能相同。
7.涂胶显影机、曝光机台、CDSEM以及SEM设备成本占应用检验设备成本90%，此类设备占工厂总体设备成本50%+。
十三、厂家替换
晶圆厂客户可选择替换光刻胶，但目前国产化率较低；新建晶圆厂更易推荐光刻胶产品；客户关注厂商定制化能力和产能。
1.晶圆厂客户有权更换光刻胶，但晶圆厂仅拥有执行权力。芯片厂向上游客户征求意见，通过降低光刻胶价格说服客户更换，但目前光刻胶国产化率较低，因为较多客户不愿意更换。
2.针对晶圆厂新建产线，客户可选择任意光刻胶厂商产品，因此光刻胶厂商较容易推荐其产品。集团从其他晶圆厂转移工艺至下属新厂，光刻胶厂商产品入驻难度与替换其他老厂商产品难度相同。全新晶圆厂光刻胶厂商产品入驻难度较低。
3.中芯国际在北京、上海、天津、深圳以及武汉有工厂，如果在南京建立新厂，初始工艺从原有工厂转移，其光刻胶不更换。
4.如果新客户在中芯国际新厂投单或老客户投新产品订单，中芯国际需开设新产线，使用新光刻胶进行评估。
5.针对晶圆厂新建产线初期，客户不关注定制化。国产光刻胶替代进口产品后，客户基于厂商研发能力关注定制化需求。
6.客户较关注光刻胶厂商产能。如果厂商产能达标，客户较可能快速提升光刻胶需求量，否则客户向厂商进行小批量购买。
7.光刻胶厂商产品入驻全新晶圆厂产线相比替换原产品难度较低。针对国产光刻胶替换原产品后，客户较关注厂商定制化能力。客户较关注光刻胶厂商产能，其根据厂商产能调整需求量。
8.晶圆厂客户可选择替换光刻胶，但目前国产化率较低；新建晶圆厂更易推荐光刻胶产品；客户关注厂商定制化能力和产能。中芯国际在南京建立新厂时，初始工艺从原有工厂转移，光刻胶不更换。新客户或新产品订单需开设新产线，使用新光刻胶进行评估。客户关注定制化需求和厂商产能。厂商入驻全新晶圆厂产线相比替换原产品难度较低。
十四、进口替代
国内芯片厂通过缩短国产胶验证时长保证订单量，胶水国产化趋势将持续数年。国产光刻胶成本相比进口产品较低，保质期相对较长，晶圆厂客户使用国产光刻胶替换进口产品后可保证良率情况下，芯片厂较可能持续使用该产品。政府无法限制企业使用国产胶水。
1.之前国内芯片厂对光刻胶验证时长为1-1.5年；2022年6月起，日本限供与芯片供应紧张等环境影响下，国内芯片厂可用胶水量持续下降，其通过缩短国产胶验证时长保证订单量。芯片厂新建产线与海外扩建产线均缩短光刻胶验证周期。目前大规模芯片厂受光刻胶限供影响较小，比如中芯国际有10+个晶圆厂。
2.中芯国际1个工厂胶水国产化率为<5%；目前光刻胶存在国产化趋势，此阶段国内光刻胶厂较容易长期入驻芯片厂，其原因为芯片厂选定光刻胶后较少更换产品，未来芯片厂换回进口产品可能性较小；胶水国产化趋势将持续数年。2021年3月信越化学受地震影响导致日本限供，未来日本产能恢复后，较多芯片厂商会重新使用进口胶水。目前日本将光刻胶业务转移至东南亚，日本光刻胶业务占全球市场85%，欧美占领其余10%+市场，日本已抢占部分欧美在东南亚地区市场，其导致日本产能未恢复，日本光刻胶厂需通过在大陆减少工业优先满足大厂需求。
3.国产光刻胶成本相比进口产品较低，国产光刻胶保质期相对较长，其运输时间相对较短，晶圆厂客户使用国产光刻胶替换进口产品后可保证良率情况下，芯片厂较可能持续使用该产品；未来针对晶圆厂新产线，国内光刻胶与进口光刻胶处于同等竞争地位，此阶段晶圆厂具有选择权，客户了解光刻胶概率较低。
4.中芯国际替换光刻胶速度与原先差异较小，其替换速度从原1.5年缩短至1+年。中芯国际为国内采购海外光刻胶量第1位厂商。
5.目前小规模芯片厂受光刻胶限供影响较大，此类厂商绝对出货量占市场总额比例较小，小规模芯片厂仅拥有1个晶圆厂，其出货量为<5万片/月，比如武汉新芯仅有1个晶圆厂。
6.目前科华未出口国产光刻胶，其原因为其产品无法满足国外晶圆厂要求；国内仅大陆本土企业经营晶圆厂使用国产光刻胶，所有外资企业与合资企业优先使用本国光刻胶，台湾晶圆厂使用日本与美国光刻胶。
7.原先国内政府计划建设1条设备与晶圆等纯国产化产线，此类晶圆厂仅可使用国产光刻胶，其余晶圆厂无权决定使用国产光刻胶；政府无法限制企业使用国产胶水，半导体工程人员决定光刻胶。
8.目前国内光刻胶厂长期入驻芯片厂难度较低；针对晶圆厂新产线，国内光刻胶与进口光刻胶处于同等竞争地位；目前仅大陆本土企业经营晶圆厂使用国产光刻胶；政府无法限制企业使用国产胶水。
十五、良率
晶圆厂关注国产光刻胶的应用性能与进口产品差异，以及厂商背景；国产光刻胶生产周期与运输成本优势较大，但价格优势无法弥补应用性能差异，导致芯片良率与价格下降幅度较大；国内较少企业使用博康单体；科华未从博康购买单体，未来会引入满足要求的国产单体。
1.晶圆厂重视国产光刻胶分辨率等应用性能与进口产品差异，胶水应用性能达标情况下，晶圆厂较关注光刻胶厂商背景，其包括认证软件与生产环境等背景，晶圆厂对价格重视程度相对较低；目前国内晶圆厂工程师较多为国内工程师，其较倾向于选用国产光刻胶，其原因为国产光刻胶生产周期与运输成本优势较大。
2.较多国产光刻胶下单至交货时长为7天。疫情前进口光刻胶下单至交货时长为1.5个月，其空运情况下时长为15天，光刻胶属于易燃易爆物品，其较少通过空运运输，其海运周期为1个月；疫情期间进口光刻胶下单至交货时长为2-3个月。
3.K胶与A胶保质期为6-9个月。I线胶与G线胶保质期相对较长，其保质期为1年。
4.针对国产光刻胶应用性能与进口产品差异，胶水价格优势无法弥补此类差异，其原因为国产光刻胶应用性能相比进口产品较差情况下，晶圆厂无法说服客户使用国产胶水；胶水性能导致芯片良率下降，芯片良率下降导致售价下降，此售价下降幅度相比胶水成本缩减幅度较大。
5.1加仑光刻胶可涂抹3,700张芯片。如果使用国产光刻胶芯片与使用进口光刻胶芯片良率均为95%+，部分客户可接受性能差异。中芯国际95%+良率芯片售价为2,000美元/张，客户对93%良率芯片预期价格为原价8折，其对应售价为1,600美元/张，客户对良率为80-90%芯片预期价格为原价7折，客户对良率为60-80%芯片预期价格为原价5折，客户不购买良率<50%的芯片。
6.中芯国际12寸芯片良率为95%。2022年6月前，中芯国际12寸芯片售价为2,000美元/张，2022年6月后，该芯片价格下降至1,500美元/张。
7.博康主要产品为单体，博康向海外GSR与AJ等企业销售单体；科华未从博康购买单体，其原因为科华向国内厂商采购单体情况下，博康产品无法达到科华需求，国内较少企业使用博康产品。
8.科华从光刻胶至单体迁移难度较低，其控制金属杂质成本较高，科华购买进口产品性价比相对较高，国内相关产品未满足科华需求；未来国产单体满足要求情况下，科华会引入国产单体。科华寻求国产化单体替代时间达10+年。针对国产单体，科华与厂商联合研发可能性较低，科华较可能根据性能直接采购。
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