光刻胶系光刻工艺核心材料
思瀚产业研究院 恒坤新材    2024-12-27

光刻胶按照化学反应和显影原理可分为正性光刻胶和负性光刻胶，按照应用领域划分可分为 PCB 光刻胶、LCD 光刻胶以及半导体光刻胶。其中，半导体光刻胶技术壁垒最高，LCD 光刻胶次之，PCB 光刻胶技术壁垒最低。

半导体光刻胶根据曝光光源波长可进一步分为 g-Line 光刻胶、i-Line 光刻胶、KrF 光刻胶、ArF 光刻胶以及 EUV 光刻胶等。光刻胶应用于晶圆制造工艺的光刻环节，作为核心材料决定了工艺图形的精密程度和产品良率，多年来一直保持稳定持续增长。

根据弗若斯特沙利文市场研究，境内半导体光刻胶市场规模从 2019 年 27.8亿元增长至 2023 年 64.2 亿元，年复合增长率达 23.3%，预计 2028 年境内半导体光刻胶市场规模将达到 150.3 亿元，年复合增长率 18.5%，高于全球半导体光刻胶市场规模增速。

在细分市场中，i-Line 光刻胶、KrF 光刻胶与 ArF 光刻胶系境内 12 英寸集成电路晶圆制造主要应用光刻胶，随着境内 12 英寸晶圆产能持续提升，先进应用和技术节点持续提升，光刻技术如浸没式光刻技术和多重曝光技术逐步应用以及光刻胶性能稳步升级，KrF 光刻胶与 ArF 光刻胶对应市场规模从2019 年 14.7 亿元增长至2023 年 36.7 亿元，预计 2028 年市场规模将达到 106.9亿元，占境内半导体光刻胶市场份额将达 71.12%。

技术节点持续升级将推动光刻胶应用规模的稳步提升。在逻辑芯片光刻工艺中，随着技术节点不断微缩，ArF 浸没式光刻应用将大幅增长，从 40nm 的少量应用增至 7nm 工艺可超过 35 层；KrF 光刻一直是 65nm 至 28nm 甚至是 16nm 工艺应用最多的光刻工艺，光刻层数为 25 至 30 层；i-Line 光刻在 130nm 至 90nm工艺中的应用层数为 20 层左右，超过总光刻层数 50%；

在 3D NAND 存储芯片光刻工艺中，随着堆叠技术快速提升工艺层数，促使光刻层数对应增加，KrF 光刻作为 3D NAND 应用最广泛的光刻工艺，光刻层数持续增加；在 DRAM 工艺中，18nm 以下技术节点时，KrF 光刻层数超过 50%，ArF 和 ArF 浸没式光刻层数各占约 25%。

浸没式光刻技术与多重曝光技术在推动集成电路光刻工艺发展方面发挥重要作用，并带动光刻次数持续提升，对应光刻胶使用需求稳步增长。浸没式光刻技术利用液体的高折射率来提高光刻工艺的分辨率，进一步提升光刻技术可应用技术节点；多重曝光技术的核心是把一层光刻的图形拆分到两个或多个掩模上，用多次光刻和刻蚀来实现原来一层设计的图形。

在多重曝光技术中，双重曝光已经被广泛应用于 22nm、20nm、16nm 和 14nm 技术节点；三重或多重曝光技术将被用于 7nm 节点工艺。

在境内 EUV 光刻技术取得突破前，只有依靠浸没式光刻技术结合多重曝光技术来实现技术节点之间的收缩。与此同时，多重曝光技术虽然是在浸没式光刻技术基础上发展起来的，但它适用于包括 EUV 在内任何波长的光刻技术，在 7nm 技术节点以下，即使 EUV 光刻技术也无法满足技术节点对分辨率要求，多重曝光技术在 EUV 光刻工艺下仍将持续应用。

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