安徽省合肥市-ArF与KrF光刻胶产品开发和产业化可行性研究报告立项报告
思瀚产业研究院 恒坤新材    2024-12-27

ArF 光刻胶指应用氟化氩曝光光源波长为 193nm 的光刻胶，又称为氟化氩光刻胶，可进一步分为 ArF 干式光刻胶和 ArF 浸没式光刻胶，干法工艺的折射介质是空气；湿法工艺的折射介质是水，均主要应用于集成电路领域。

KrF 光刻胶指应用氟化氪曝光光源波长为 248nm 的光刻胶，又称氟化氪光刻胶，主要应用于集成电路领域。

i-Line 光刻胶指应用紫外曝光光源波长为 365nm 的光刻胶，可应用于集成电路、分立器件等领域。

EUV 光刻胶指应用极紫外曝光光源波长为 13.5nm 的光刻胶，主要应用于集成电路领域。

现阶段，境内光刻材料与前驱体材料仍然系由境外厂商占据主要市场份额，境内关键材料企业虽然已有突破，但是尚未在先进技术节点形成大规模替代的局面。以公司自产光刻材料为例，根据弗若斯特沙利文市场研究，在 12 英寸集成电路领域，i-Line 光刻胶、SOC 国产化率 10%左右，BARC、KrF 光刻胶国产化率 1-2%左右，ArF 光刻胶国产化率不足 1%。

在未来一定时期内，境内关键材料企业仍将以国产化应用为主要突破方向。公司是境内少数实现光刻材料与前驱体材料量产供货企业之一，根据弗若斯特沙利文市场研究，2023 年度，公司 SOC与 BARC 销售规模均已排名境内市场国产厂商第一位。

1、项目概况

本项目拟投资 90,916.74 万元人民币，分 60 个月投入。此投资将用于 ArF 与KrF 光刻胶产品的开发和产业化，以及其他光刻材料的生产。本项目的建成将使公司具备年产 500 吨包含 ArF、KrF 光刻胶以及其他光刻材料如 ArF BARC、KrFBARC、SOC 和 Top Coating 的生产能力，产品性能达到国际同类产品先进水平，实现 ArF 和 KrF 光刻胶的规模化生产以及批量销售。

2、公司概况

公司致力于集成电路领域关键材料的研发与产业化应用，是中国境内少数具备 12 英寸集成电路晶圆制造关键材料研发和量产能力的创新企业之一，主要从事光刻材料和前驱体材料的研发、生产和销售。公司客户涵盖多家中国境内知名集成电路晶圆厂，已实现境外同类产品替代，打破集成电路关键材料国外垄断。

报告期内，公司实现营业收入分别为 14,116.91 万元、32,176.52 万元、36,770.78万元和 23,786.49 万元，最近三年年均复合增长率达到 61.39%，公司处于高速发展期，预计公司未来将继续保持良好的盈利能力。行业及产业政策方面，“十四五”规划明确指出要推动集成电路技术创新和应用，推进前沿新材料研发应用，国家出台了各类鼓励性与支持性政策持续扶持集成电路产业以解决供应链安全问题，在国家战略持续深化的背景下，中国境内集成电路产业快速成长；产品及技术创新方面，公司高度重视产品研发和技术创新，积极拓展产品维度与应用场景，不断提升公司产品的稳定性与可靠性。

依托公司在集成电路关键材料领域的领先地位，公司时刻跟进行业趋势与市场方向，以行业发展和客户需求为导向，研发与布局多项集成电路先进制程所需的关键材料，从而持续获取更多优质客户，形成新的收入增长点；市场及行业竞争方面，公司经过多年的发展积累了良好的口碑，具有优质的客户基础和客户黏性，通过积极配合客户工艺制程发展规划，不断增强客户订单的连续性和稳定性。

报告期内，公司营业收入呈上升趋势，市场环境、经营模式、产品结构均未发生重大变化。未来计划将投入集成电路用先进材料项目，将进一步完善公司产品线布局，丰富公司产品种类，推动公司技术创新，提高公司核心竞争力，同时满足客户持续增长的国产化需求。

因此，综合考虑公司报告期内的业绩、半导体行业市场规模的持续增长，以及所处行业及产业政策、技术发展等情况，公司不存在重大的持续经营风险。

3、公司自产产品

（1）光刻材料

光刻材料主要应用于光刻工艺，光刻工艺系指利用光化学反应原理把事先制备在掩模板上的图形转印到一个衬底上的过程，是集成电路晶圆制造的一道关键工艺。报告期内，公司自产光刻材料中，SOC、BARC、KrF 光刻胶、i-Line 光刻胶等已有多款产品量产供货，ArF 光刻胶、SiARC、Top Coating 等已进入客户验证流程。

公司光刻材料主要应用于 12 英寸集成电路晶圆制造光刻工艺环节。

① SOC（碳膜涂层）

SOC 主要成分是高碳含量的交联芳香结构聚合物，一般由聚酰胺酸树脂、交联剂和溶剂等混配而成，系一种有机涂层。在光刻工艺中，SOC 被称为光刻工艺的“基石”，通常旋涂在衬底表面作为第一层材料，要求能够把衬底表面结构抹平，为后续材料旋涂提供基础。

随着集成电路技术节点持续升级，要求光刻材料涂覆厚度越来越薄，以满足曝光分辨率的要求。但当胶膜薄到一定程度时，在后续刻蚀工艺过程中将无法抵挡高能等离子体引起的膜层损失，从而无法完成光掩模的图形转移。

通过使用 SOC 可更好控制反射率，提升刻蚀持久性与纵横比，更好实现光刻胶上图形向衬底的刻蚀，同时，SOC 在完成光刻工艺显影后能够被除去，不会残留硅片表面影响品质。在光刻工艺中，一种被称为“三层结构”指光刻胶、SiARC 以及 SOC 三层光刻材料组合，这种结构既能有效地减少曝光时的反射光，又能提高刻蚀时选择比，已被广泛应用于先进 NAND、DRAM 存储芯片与 45nm 技术节点以下逻辑芯片光刻工艺。

基于工艺制程持续升级和精确图形传输需求，SOC 应用重要性持续提升，已被视为用以解决光刻过程中抗刻蚀与光反射的必备光刻材料之一。

SOC 作为集成电路制造高端技术节点制程中，图形化工艺的硬掩膜材料，以耐高温性、抗刻蚀性能、填隙能力和缺陷率等作为核心评估指标。公司 SOC 产品核心评估指标良好，能够满足先进 NAND、DRAM 存储芯片制造工艺、45nm至 7nm 制程逻辑芯片制造工艺需求。

耐高温性：根据应用场景需求，可定向开发适用于不同温度区间的高低温 SOC 系列产品，目前高温 SOC 产品可应用于 400℃~450℃工艺中，大于 550℃的产品也已在开发过程中。

抗刻蚀性能：通过精确调控碳含量以及树脂结构优化，可以获得在三层掩膜结构中理想的刻蚀选择比，在达到光刻工艺窗口前提下，也满足蚀刻工艺的刻蚀需求。

填隙能力：最小可填隙尺寸能力达 20nm 以下。满足先进 NAND、DRAM 和逻辑芯片工艺需求。

缺陷率：单一金属离子浓度低于 1ppb，粒径 0.3μm 以上颗粒度低于 5 个/ml。

② BARC（底部抗反射涂层）

BARC（底部抗反射涂层）是指涂布在光刻胶底部的涂层，一般由高分子树脂、热致产酸剂、表面活性剂以及溶剂等组成。在光刻工艺中，BARC 通常涂覆于衬底、SOC 和光刻胶之间，光刻工艺在曝光时光线透过光刻胶照射在衬底上，在光刻胶和衬底的界面处，光线会被反射，这些反射光和入射光会形成干涉，使得光强沿深度方向的分布不均匀，形成驻波效应。

同时，有些衬底表面沉积有低介电常数材料，这些特殊材料会释放出对光刻胶尤其是应用化学放大技术的光刻胶有害的成分，破坏光刻胶性能。BARC 具有较高的吸光系数，不溶于光刻胶溶剂，刻蚀速率要大于光刻胶，通过使用 BARC，消除从衬底反射到光刻胶中的光，隔离衬底物质向光刻胶中扩散，降低由反射引起的驻波效应对光刻胶性能的影响。

从 248nm 波长光刻胶即 KrF 光刻胶开始，BARC 被广泛应用，已被视为在先进NAND、DRAM 存储芯片与 90nm 以下技术节点逻辑芯片与光刻胶共同应用的必备光刻材料之一。

BARC 通常以光学常数、刻蚀速率以及兼容性作为核心评估参数，公司BARC 具备良好的光反射控制，可调节刻蚀速率，与光刻胶良好兼容，能够适配浸没式光刻工艺以及 FinFET 工艺中特殊需求。

报告期内，公司自产 SOC 与 BARC 销售收入占自产光刻材料销售收入的比例均超过 90%，系公司自产光刻材料主要销售品种。根据全球范围内集成电路晶圆制造通用工艺路线，随着境内集成电路先进制程快速发展，SOC 与 BARC 在集成电路晶圆制造的必需性与重要性日益显著，不仅如此，在境内集成电路产业缺少 EUV 光刻工艺的背景下，SOC、BARC 等光刻材料结合多重曝光技术和浸没式光刻技术的灵活运用是实现先进技术节点与工艺制程突破的关键解决方案。

截至报告期末，公司自产 SOC 与 BARC 已累计量产供货超过 25,000 加仑，量产供货产品款数合计超过 30 款，成功替换境外厂商同类产品，打破境外厂商垄断格局，在公司量产供货前，境内晶圆厂的 SOC、BARC 主要由境外厂商如信越化学、日本合成橡胶、日产化学以及 Brewer Science 等供应，公司系境内少数在 12 英寸集成电路领域实现 SOC、BARC 量产供货的企业之一。

根据弗若斯特沙利文市场研究，2023 年度，公司 SOC 与 BARC 销售规模均已排名境内市场国产厂商第一位。与此同时，公司已实现适配浸没式光刻工艺 BARC 量产供货，全面助力境内集成电路先进制程的快速发展。

③ 光刻胶

光刻胶是一种光敏感的聚合物，是由聚合物树脂、光敏化合物、溶剂以及添加剂等成分组成的混合液。在集成电路晶圆制造过程中，光刻胶与其他光刻材料根据工艺先后旋涂于衬底上，通过曝光、显影、刻蚀等工艺流程，将掩模板上的图形转移至晶圆表面，从而实现细微图形加工。报告期内，公司量产供货光刻胶均系半导体光刻胶，应用于 12 英寸集成电路晶圆制造。半导体光刻胶根据曝光光源波长不同，可分为 g-Line（436nm）、i-Line（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）和 EUV（13.5nm）光刻胶。

光刻胶是光刻工艺核心材料，其性能和品质与芯片良率、可靠性及光刻生产成本密切相关。光刻胶性能指标包括分辨率、对比度、敏感度、粘度、粘附性、抗蚀性和表面张力等。报告期内，公司已实现销售的光刻胶包括 KrF 光刻胶与特殊应用 i-Line 负性光刻胶，并已有多款 ArF 光刻胶进入客户验证流程。

截至报告期末，公司自产 KrF 光刻胶和 i-Line 光刻胶已累计量产供货超过2,100 加仑，同时，公司已有超过 15 款 i-Line 光刻胶、KrF 光刻胶以及 ArF 光刻胶进入验证流程，部分产品已验证通过，预计将在未来实现对境外厂商同类产品替代。

④ 其他光刻材料

除上述光刻材料外，公司进入客户验证流程的光刻材料还包括 SiARC、TopCoating 以及其他光刻工艺配套试剂等。随着相关产品陆续验证通过，将进一步丰富公司量产供货的光刻材料产品品类与规模，提升公司核心竞争力。

基于集成电路制造中光刻工艺的重要性、复杂性以及精确性，光刻材料通常需根据客户具体需求进行定制化研发，并在通过客户验证后方可逐步使用。即使是同品类光刻材料产品，也需根据客户工艺需求、特点、指标、参数等进行配方调整，形成专属于某类客户或某个客户特定工艺环境下的具体产品。因此，光刻材料定制化特点促使公司必须充分理解和熟练掌握光刻材料的应用工艺，并融入到生产与研发过程中，以符合终端客户需求和市场发展趋势。

（2）前驱体材料

在半导体领域，前驱体材料从化学性质方面系指携有目标元素，呈气态或易挥发液态或固态，且具备化学热稳定性，同时具备相应的反应活性或物理性能的一类物质，系薄膜沉积工艺的核心材料之一。

前驱体材料在薄膜沉积工艺的气相沉积过程中形成符合半导体工艺要求的各类薄膜层，随着半导体技术节点持续突破，单位面积集成的电路规模不断扩大，芯片内部立体结构日趋复杂，所需薄膜层数越来越多，对薄膜的材料种类和性能参数均不断提出新的要求，前驱体的发展为半导体制造迈向更先进制程提供了保障。

报告期内，公司自产硅基前驱体材料以 TEOS 为主。公司子公司大连恒坤通过与 Soulbrain 合作，引进 TEOS 生产管理技术实现自产，产品纯度达到 9N（99.9999999%）电子级别要求，未来将在客户端逐步置换公司自 Soulbrain 引进的 TEOS。

TEOS 系一种硅有机化合物材料，其化学式为 C8H20O4Si，初级材料系由四氯化硅和无水乙醇作用后经蒸馏而成。半导体用 TEOS 需在初级材料基础上进一步精馏，纯度要求达到 9N 电子级别。TEOS 主要用途系在薄膜沉积工艺的化学气相沉积工艺（CVD）过程中生成二氧化硅氧化薄膜，以阻挡污染物和杂质进入半导体器件，并产生导电层、绝缘层、反射层以及光刻层等，达到隔离不同电路、保护器件、减少光反射等效果。

除 TEOS 外，随着公司自主研发、生产运营以及质量控制经验逐步积累，公司已在开发其他硅基与金属基前驱体材料，已有超过 10 款前驱体材料在研发或验证过程中。

4、项目组织方式和建设工程预计进展情况

本项目实施主体为安徽恒坤新材料科技有限公司。公司将根据投资计划安排，按实施阶段分步进行。本项目的建设周期预计为 60 个月。

5、项目用地情况

本项目建设地点位于安徽省合肥市，公司已取得皖（2022）合肥市不动产权第 1209903 号《不动产权证书》。

6、项目效益分析

本项目顺利建成投产后，达产年预计可实现销售收入 81,626.92 万元，达产年净利润 31,224.00 万元，财务内部收益率（税后）为 18.64%，税后投资回收期（含建设期）为 7.49 年，经济效益较好。

7、项目环保情况

（1）废气

本项目 2#光刻胶生产车间设置一级水喷淋吸收+气液分离+二级活性碳吸附装置，及 1 根 15 米高 DA001 排气筒。4#光刻胶生产车间设置一级水喷淋吸收+气液分离+二级活性碳吸附装置，及 1 根 15 米高 DA002 排气筒。危废库设置两级活性炭吸附装置，及一根 15m 高 DA003 排气筒。研发质检楼设置两套一级酸喷淋吸收、两套两级活性炭吸附装置及两根 25m 高排气筒。污水处理站设置一套两级活性炭吸附装置及一根 15m 高 DA006 排气筒。

（2）废水

本项目新建一个处理能力为 60m3/d 污水处理站，在化工园区工业污水处理设施建成投入运行前，本项目废气处理系统置换废水与实验废水经“一体化芬顿氧化”预处理后，与地坪拖洗废水、循环冷却水系统置换排水、初期雨水及生活污水经“调节（中和调节 pH）+A/O+MBR”处理，污水处理站出水与超纯水制备系统排水混合，达到相关排放限值，并满足蔡田铺污水处理厂接管要求后，送化工园区工业污水处理设施集中处理。

在化工园区工业污水处理设施建成投入运行前，污水处理站出水与超纯水制备系统排水混合，达到相关排放限值，并满足化工园区工业污水处理厂接管要求，进入园区污水管网，进入蔡田铺污水处理厂集中处理后，排入板桥河。

（3）噪声

本项目对主要产噪设备采取消声、隔声、减振等综合防治措施，确保厂界噪声达标。

（4）固体废物

本项目固体废物包括：废原料包装、废液、废溶剂、废滤芯、废活性炭、废机油、废导热油、实验废物、污泥、生活垃圾及超纯水制备的废 UV 灯管、废活性炭、废树脂、废过滤器、废 RO 膜、废超滤膜等。

废危化品包装物、废液、废溶剂、废滤芯、废活性炭、废机油、废导热油、实验废物、物化污泥、废 UV 灯管等作为危险废物暂存于厂区 168m2 危险废物暂存仓库，定期委托有危险废物处置资质单位处理处置。生活垃圾、生化污泥、超纯水制备的废活性炭、废树脂、废过滤器、废 RO 膜、废超滤膜为一般固体废弃物，交由环卫部门统一处置，废纸板桶为一般废物外售物质回收部门。

本项目已取得《合肥市生态环境局关于安徽恒坤新材料科技有限公司集成电路用先进材料项目（重新报批）环境影响报告书的批复》（环建审（2024）12038号）。

完整版可行性研究报告依据国家部门及地方政府相关法律、法规、标准，本着客观、求实、科学、公正的原则，在现有能够掌握的资料和数据的基础上，主要就项目建设背景、需求分析及必要性、可行性、建设规模及内容、建设条件及方案、项目投资及资金来源、社会效益、经济效益以及项目建设的环境保护等方面逐一进行研究论证，以确定项目经济上的合理性、技术上的可行性，为项目投资主体和主管部门提供决策参考。

此报告为摘录公开部分。定制化编制政府立项审批备案、国资委备案、银行贷款、产业基金融资、内部董事会投资决策等用途可研报告可咨询思瀚产业研究院。