【研报】化工行业光刻胶系列报告之一：以史为鉴看半导体材料皇冠上的明珠-20200424[31页].pdf

1、 证券研究报告证券研究报告 行业深度报告行业深度报告 光刻胶系列报告之一：以史为光刻胶系列报告之一：以史为 鉴，看半导体材料皇冠上的明珠鉴，看半导体材料皇冠上的明珠 全谱及紫外光刻胶：全谱及紫外光刻胶：开山之作开山之作 1950s 贝尔实验室开发集成电路的过程中与柯达合作开发了全球首全球首 款半导体光刻胶款半导体光刻胶-基于环化橡胶基于环化橡胶-双叠氮体系的双叠氮体系的 KTFR 光刻胶光刻胶。 1957-1972 年间，其为半导体工业的发展立下了汗马功劳，直至触及 2m 的分辨率极限。Hoechst 子公司 Kalle 在 1930s 开发的一种印刷 材料被贝尔实验室改进后用作下一代光刻胶材

2、料，即重氮萘醌重氮萘醌-酚醛酚醛 树脂体系，该体系一直贯穿了树脂体系，该体系一直贯穿了 g 线线/i 线光刻胶时代，至今仍在应用线光刻胶时代，至今仍在应用。 化学放大光刻胶：来自化学家的魔法化学放大光刻胶：来自化学家的魔法 1980s 光刻技术发展到深紫外光刻时， 光源强度严重制约了光刻机的 晶圆处理效率。为解决这一问题，IBM 的化学工程师开发了的化学工程师开发了划时代划时代 的的化学放大光刻胶化学放大光刻胶。 然而 IBM 突破 KrF 光刻胶时半导体工业尚未发 展到需使用 KrF 光刻的时代，KrF 胶成了“早产儿”，直至 1995-1997 年半导体工艺进展至 0.25m 节点时 Kr

3、F 胶才迎来了高速增长时代。 ArF 光刻胶雏形也源自 IBM，但最终也由日本厂商发扬光大。 EUV 光刻胶：挑战极限，承接化学放大的接力棒光刻胶：挑战极限，承接化学放大的接力棒 经历近 40 年的发展后，EUV 光刻 2019 年率先在台积电量产。EUV 光刻胶主要有分子玻璃和金属氧化物两个方向，从分子结构来看， 分子玻璃光刻胶与分子玻璃光刻胶与 OLED 材料具备诸多的相似之处， 而金属氧化物材料具备诸多的相似之处， 而金属氧化物 光刻胶主要为稀土和过渡金属有机化合物，与各类金属有机化合物光刻胶主要为稀土和过渡金属有机化合物，与各类金属有机化合物 前驱体材料具备一定的相通性前驱体材料具备一

4、定的相通性。富士胶片、信越化学、住友化学 3 家日本龙头公司合计申请了 EUV 光刻胶 80%以上的专利。 以日为鉴，看光刻胶崛起的天时、地利、人和以日为鉴，看光刻胶崛起的天时、地利、人和 日本光刻胶行业的崛起，始于 KrF 光刻胶。IBM 虽然早在 1980s 早 期就实现了对 KrF 胶的突破， 但整个 80 年代半导体工艺都集中在微 米级工艺，i 线光刻完全可以胜任，IBM 的的 KrF 胶成了胶成了“早产儿早产儿”。 1995 年东京应化商业化年东京应化商业化 KrF 胶时， 恰逢胶时， 恰逢 0.25-0.35 m 工艺节点，逼工艺节点，逼 近近 i 线光刻的极限，且尼康成功击败美国

5、三巨头登顶光刻机行业。线光刻的极限，且尼康成功击败美国三巨头登顶光刻机行业。 天时地利下日本光刻胶行业迅速崛起。天时地利下日本光刻胶行业迅速崛起。然而好景不长，尼康在沉浸 式光刻技术路线选择上的错误使日本光刻机产业在经历仅仅 10 余 年的辉煌后跌落神坛，但光刻胶却乘着半导体工业全球化的浪潮成 功留在了日本，时至今日日本仍然占据高端市场日本仍然占据高端市场 93%的份额的份额。 机遇与挑战并存机遇与挑战并存 当前我国高端光刻胶与全球先进水平有近近 40 年的差距年的差距， 半导体国产 化的大趋势下， 国内企业有望逐步突破与国内逐步突破与国内 IC 制造工艺相匹配的制造工艺相匹配的 光刻胶，同时

6、提前布局国内晶圆厂的下一代工艺，形成半导体工业光刻胶，同时提前布局国内晶圆厂的下一代工艺，形成半导体工业 正常的技术迭代节奏正常的技术迭代节奏。 风险分析风险分析 市场竞争风险、技术替代风险、安全生产风险、专利侵权风险、核 心技术泄密及核心技术人员流失的风险。 维持维持 买入买入 郑勇郑勇 010-85130262 执业证书编号：S1440518100005 研究助理研究助理: 胡世超胡世超 010-86451498 发布日期： 2020 年 04 月 24 日 市场市场表现表现 相关研究报告相关研究报告 -22% -17% -12% -7% -2% 3% 2019/4/24 2019/5/2