多线突围 光刻材料国产化崛起 光刻胶原料国产化 光刻技术国产化
创始人
2025-05-22 23:11:12

光刻材料近年来受益于面板产业向中国的转移,销售规模迅速增长。而半导体掩膜版、光刻胶、精密光学组件的国产替代前景广阔,相关公司不断研发、试产,向集成电路等半导体制造领域迈进,打造第二成长曲线。另一方面,面板产业向着新型显示技术升级换代,给相关光刻材料公司的固有业务带来新的成长空间。

吴新竹/文

近期,全球光刻机巨头阿斯麦在一季报业绩沟通会上表示,2025年中国市场对ASML芯片制造工具的需求强于预期。2025年一季度,以路维光电、晶瑞电材和江化微为代表的电子材料厂商业绩增速提高,印证下游面板厂商及晶圆厂的需求旺盛。

电子材料是半导体制造流程中的重要参与者,其景气程度与下游的产能扩张及产品升级高度相关。2024年四季度以来,A股光刻材料类公司捷报频出,股价震荡上行,成为牛市的助推剂之一,反映出国内半导体产业链上游向自主可控的方向同步发展。

光刻材料是半导体制造中光刻工序不可或缺的耗材,经过多年的发展,国产化水平有所提高,但高端产品的国产替代需求仍然强烈。高端湿电子化学品的国产化程度不高,中国的光刻产业不仅需要量的增加,更需要质的升级。

不论是掩膜版还是光刻胶,如果自建工厂,面板厂商或晶圆厂会面临大量设备、人工、资金等投入,且生产环节复杂,灵活性不高,相比之下,独立运营的掩模版及电子化学品厂商能够发挥技术专业化、规模化的优势,取得一定的规模经济效益。

目前,多家光刻材料类公司研发进展显著,扩产半导体先进制程的配套材料。4月30日,茂莱光学发布可转债募集说明书,拟募集不超过5.81亿元用于超精密光学生产加工项目,旨在扩大半导体领域的销售规模。

掩膜版需求旺盛

光掩膜版为图形转移的蓝本,是衔接芯片设计公司与晶圆制造厂之间的桥梁,目前国产掩膜版的制程主要集中于350nm-180nm。2025年国内半导体掩膜版市场规模约为187亿元,其中晶圆制造用掩膜版约为100亿元,封装用掩膜版约为26亿元,其他器件用掩膜版约为61亿元。

先进封装的各主要工艺环节以及封装基版等的制造都高度依赖光刻技术和掩膜版,封装技术的革新催生先进封装掩膜版需求高增,而显示技术的迭代,如8K、折叠屏、透明OLED等,亦提高了掩膜版的价值量。

伴随LCD向OLED切换、低温多晶硅技术向低温多晶氧化物切换,面板行业对掩膜版的需求层数、单片精度都不断提升。下游面板行业、半导体行业本土化趋势带动本土面板掩膜版的需求增长。

2024年路维光电实现营业收入8.76亿元,同比增长30.21%,主要得益于下游行业需求旺盛、该公司的产能稳步提升。

从收入结构看,2024年平板显示掩膜版保持该公司的主要收入来源,其中OLED用掩膜版的增速明显,带动平板显示掩膜版的整体增长;先进封装掩膜版的表现突出,产品可满足国内各种先进封装要求,该公司已成为许多下游封测厂的头部供应商。

路维光电对国内某领先芯片公司及其配套供应商、京东方、寰采星、蓝思科技、成都奕成等客户的供货量提升较快。2024年高精度半导体掩膜版与大尺寸平板显示掩膜版扩产等项目投产后,产能迅速爬坡释放,营业收入和利润攀升。2024年实现扣非归母净利润1.74亿元,同比增长39.56%。

该公司正在实施的半导体及高精度平板显示掩膜版扩产项目涵盖250nm-130nm半导体掩膜版和G8.6及以下高精度平板显示掩膜版产品,预计在2025年完成新增产线建设并逐步释放产能。

清溢光电平板显示行业掩膜版的典型客户包括京东方、维信诺、惠科、天马、华星光电等;半导体芯片行业掩膜版的典型客户包括芯联集成、三安光电、艾克尔、士兰微、泰科天润、积塔半导体、华微电子、赛微电子和长电科技等。

2024年清溢光电半导体芯片掩膜版的营业收入为1.93亿元,较上年同期增长33.98%。该公司已实现180nm工艺节点半导体芯片掩膜版的量产,以及150nm工艺节点半导体芯片掩膜版的小规模量产,正在推进130nm-65nm的特定工艺的掩膜版开发和28nm半导体芯片所需的掩膜版工艺开发规划。

清溢光电平板显示掩膜版2024年的营业收入为8.59亿元,较上年同期增长17.59%。合肥工厂聚焦于扩大中高端平板显示掩膜版的产能,配套建设中高端平板显示掩膜版产线,并加大研发投入,加快高端掩膜版产品国产替代。

佛山生产基地项目包括高精度掩膜版生产基地建设项目和高端半导体掩膜版生产基地建设项目,其中,前者将分三期进行建设,合计拟投资20亿元,后者合计拟投资15亿元。项目建成投产后,将显著提高清溢光电平板显示掩膜版和半导体掩膜版的产能。

菲利华推出国内首创的10.5代薄膜晶体管LCD光掩膜基版,光掩模基版精密加工项目建成投产,填补该领域的国内空白。

该公司的半导体制程用气熔石英玻璃材料通过了日本东京电子株式会社、泛林研发、应用材料公司三大国际半导体原厂设备商以及日立高新技术公司的认证,石英玻璃制品通过了中微公司与北方华创的认证。

天风证券认为,全球半导体光刻胶领域主要被日本JSR、TOK、住友化学、信越化学、富士材料及美国陶氏化学等头部厂商垄断,他们掌握超过90%的半导体光刻胶市场。中国企业量产产品以技术要求相对较低的i 线/g 线光刻胶为主,但目前 i 线/g 线光刻胶国产比例也仍有较大提升空间。在更高端的KrF、ArF光刻胶领域,目前国产比例非常低,更高端的EUV光刻胶仍处于研发阶段。

精密光学组件攻坚克难

半导体设备的技术突破及国产化进程是产业链自主可控的关键环节。在涂胶显影环节,国产设备在精度、分辨率、工艺稳定性和可靠性等方面与国际先进水平相比仍存在一定差距;在光刻环节,紫外光刻机已经完成国产化,极紫外光刻机尚处于早期技术探索阶段。

在后道封测领域,国产半导体设备厂商在测试机、分选机、探针台等设备方面的配套能力较前道设备更为完善,国内龙头厂商在高端新品研发和市场拓展等方面进程较快。

蔡司、尼康和佳能作为全球少数能够提供超精密光学元器件的供应商,占据了半导体超精密光学市场几乎全部份额,但海外厂商的光刻机供给量无法满足中国自身的需求增量。国内还存在着庞大的光刻机存量市场,核心零部件的替换、更新对于存量光刻材料的产能需求较为稳定。

永新光学超精密光学元组件产品已应用于无掩膜光刻设备,半导体光学量检测设备等,核心光学模组及镜头已应用于光刻检测系统,光刻镜头产品已应用于PCB光刻设备。此外,该公司的核心光学元组件产品可应用于激光微加工、光学传感等领域,光学显微镜已用于光通讯、半导体相关设备及集成电路的检测等领域。

茂莱光学已完成超精密光学器件及物镜镜头的样件研发,在研项目包括光刻前道缺陷光学量测技术、光刻机照明系统高精度光学器件加工与检测技术研究。

前者已完成紫外检测系统样机的工艺改善和验证工作,正在进行部分功能升级和小批量试制准备,后者已完成光刻机照明系统高精度光学器件加工与检测工艺设计工作,以及部分资源和能力建设,正在进行工艺可行性验证。

茂莱光学拟向不特定对象发行可转债,募集资金总额不超过5.81亿元,用于超精密光学生产加工、研发中心建设等项目,助力该公司实现包括超精密光学器件和物镜镜头的量产。

光刻胶品类拓宽

半导体和平板显示的湿法工艺制程中,需要大量通用性的超净高纯试剂和功能性的光刻胶配套试剂。随着国内半导体和平板面板行业的增长以及湿电子化学品技术的提高,配套的湿电子化学品产业迎来发展机遇。

晶圆光刻胶是半导体光刻工艺中的关键材料,目前国内在先进的KrF、ArF、EUV光刻胶领域尚未实现大规模量产,而KrF、ArF光刻胶因其覆盖了从0.25µm到7nm的主要半导体先进制造工艺,是现阶段迫切需要实现国产化技术突破的半导体关键材料。

预计到2025年,中国集成电路晶圆制造用光刻胶市场规模将达到37.64亿元。

2024年晶瑞电材光刻胶产品实现营业收入1.98亿元,同比增长27.61%。正性光刻胶产品销量合计增长超过23%,销售额增长超过29%,i线及KrF光刻胶产品持续放量,ArF光刻胶厚积薄发实现小批量出货,同时多款KrF及ArF光刻胶产品正在客户验证;紫外宽谱系列光刻胶产品销量及销售额增长均超过27%,且对多个国家或地区的新客户实现了首次出口。

鼎龙股份在光刻胶领域投入大量研发资源,目前已布局20余款高端晶圆光刻胶,已有12款送样客户端验证,其中7款进入加样阶段。2024年,该公司浸没式ArF及KrF晶圆光刻胶产品首获国内主流晶圆厂客户订单。

鼎龙股份开发出KrF、ArF光刻胶专用树脂及其高纯度单体、光致产酸剂等关键材料,实现从关键材料到光刻胶产品自主可控的全流程国产化,符合下游客户产业链供应链安全自主可控的需求。在产能建设方面,推进潜江二期年产300吨KrF、ArF高端晶圆光刻胶量产线建设。

江化微G3等级二氧化硅蚀刻液、钛蚀刻液成功进入国内6寸晶圆、8寸先进封装凸块芯片生产线,实现进口替代,部分产品已在华力微、合肥长鑫、积塔半导体、上海新昇等客户形成销售,在华虹半导体及台湾高端半导体客户验证通过。

2024年该公司销售光刻胶配套试剂3.81亿元,同比增长15.90%,2025年一季度该类销售额为9198万元,同比增长17.32%。镇江江化微年产22.8万吨超净高纯试剂、光刻胶配套试剂等各类高端电子化学品材料项目一期项目产能已正式形成,二期项目预计10万吨产能。

彤程新材的产品应用领域涵盖集成电路芯片、LED、分立器件、先进封装、微机电系统等,其生产的G线光刻胶产品在国内占据较大市场份额,i线光刻胶产品已接近国际先进水平。2024年彤程新材半导体光刻胶业务实现营业收入3.03亿元,同比增长50.43%。该年新增新产品27支,新产品销售收入占比达43%,其中前8项新产品贡献了80%的销售额。ArF光刻胶已通过客户验证并开始陆续上量产生营收,EBR等高端光刻胶产品在该年度取得销售收入,新产品数量仍在持续增加。

该公司年产1.1万吨半导体、平板显示用光刻胶及2万吨相关配套试剂项目已部分建设完成,其中包括年产300/400吨ArF及KrF光刻胶量产产线。此外,部分光刻胶产品已成功使用自研树脂并实现商用,光刻胶树脂业务持续助力光刻胶的研发。

在AMOLED光刻胶方面,彤程新材旗下北旭电子研发的产品可广泛应用于G4.5-G6代线,兼容刚性及柔性OLED面板制程工艺。该公司开发的高性能高分辨率光刻胶以及AMOLED Touch用低温光刻胶均已实现量产销售。

北旭电子显示面板光刻胶业务2024年实现营业收入3.30亿元,同比增长26.8%,面板光刻胶产品销量同比增长30.6%,国内市占率约为27.1%,子公司北旭电子在国内某大客户的占有率约55%以上,随着AMOLED新型显示等相关产品的扩销,份额有望进一步提升。

争取规模效应

国产前道制造光刻机已实现90nm工艺芯片的量产,高端光刻机方面仍处于研发阶段,尚未实现大规模量产。

阿斯麦曾在2024年10月警告称,中国市场的销售额将降至其净系统销售额的20%,而2025年一季度,阿斯麦来自中国大陆的净系统销售额与上一季度相比保持稳定,为27%,表明中国光刻产业具备较大的上升空间。

相关光刻材料公司的产品经历了从研发攻坚、客户验证到批量生产的过程,积极实施新产品的产能投放,总体来看,试产阶段产线的利用率较低,折旧及摊销额较大,短期会拖累业绩,但经过该阶段之后,随着产能利用率的提高,规模效益逐渐显现。

2025年一季度,路维光电实现营业收入同比增长47.09%,主要是一季度产能提升,高端的 AMOLED、先进封装等高端产品进一步放量,加之下游需求旺盛,带动营业收入稳步增长。扣非归母净利润同比增长19.90%。

晶瑞电材2024年半导体G5级高纯双氧水、高纯硫酸等新建主体资产规模建成,新增产线全面投产并且大批量出货,在建工程转入固定资产,同时耗资较大的ArF、KrF高端光刻胶实验室投入使用,最终导致固定资产折旧金额同比大幅增加7614万元。

2025年一季度晶瑞电材收入及扣非归母净利润分别同比增长12.17%和16.89倍。

一季度毛利率提高了1.66个百分点,毛利率的上升除因降本增效措施之外,还因为该公司继续扩大优势产品的销量,高纯硫酸、高纯双氧水四个生产基地20多万吨的本土最大产能的规模效应开始显现,出货量持续上升。

本文刊于05月17日出版的《证券市场周刊》



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