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住友化学将在韩国建厂扩ArF光刻胶产能，预计2024财年投产

近日，日本住友化学在其官网发布公告称，住友化学已决定加强其用于先进半导体工艺的光刻胶生产系统。除了在大阪工厂扩建浸没型ArF和EUV光刻胶生产线外，还计划通过其全资子公司Toyu Finechem（韩国东宇精细化学株式会社）在韩国全罗北道益山市建立一个新的ArF浸没型光刻胶生产工厂。

据悉，Toyu Finechem作为生产基地，已经进行了了20余年的i-line和KrF光刻胶生产。

光刻胶产品（来源：住友化学官网）

住友化学表示，大阪工厂计划于2023财年上半年开始投产，东宇精细化学益山工厂计划于2024财年上半年开始投产。

光刻胶是用于在半导体制造过程中形成电路图案的光敏树脂。住友化学以在各种精细化工业务中积累的有机合成技术为基础，建立了先进的产品设计和评估技术，并以大阪工厂为中心，扩大了该业务。其中，浸没型ArF光刻胶在全球占有较高的市场份额。

自2019财年以来，由于5G数据通信的普及，市场对先进光刻胶的需求将不断增长，住友化学已在大阪工厂分阶段提高产能，同时还采取措施加强其开发和质量保证体系。通过大阪工厂的产能扩建和此次韩国新建工厂的举措，住友化学的ArF光刻胶产能到2024财年将提高至2019财年的2.5倍。

从住友化学扩产半导体光刻胶不难看出，半导体市场正处于高速发展期，我国也不例外。近年来，我国集成电路产业营收以10%的速度高速增长，ArF和EUV光刻胶需求也与日俱增，但是，光刻胶的突破速度和质量却远远跟不上，制约了我国半导体行业的发展。

国内虽然涌现了像南大光电、彤程新材这样的企业，在一定程度上缓解了光刻胶供不应求的局面，但是我国光刻胶行业仍然面临五大壁垒，亟待国产化。

1、纯度壁垒

无论是湿电子化学品还是光刻胶，纯度都是最核心的标准之一。

目前，国外的光刻胶阻抗可以做到10^15，国内基本上停留在10^10（阻抗越高纯度越高）光刻胶纯度不足会造成芯片良率下降，甚至污染事故。2019年台积电就因为光阻原料污染导致上万片12寸晶圆报废，直接损失达5.5亿美元。

2、原材料壁垒

影响光刻胶纯度的原因多种多样，但原材料一定占据核心位置。 

就拿光刻胶的溶剂来说，一款光刻胶，溶剂的含量占据光刻胶总质量的80%~90%，光刻胶最常使用的溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯（PMA），它具有很好的溶解性，性状稳定，适合将成膜树脂和光引光剂液化以便于旋转涂敷。 

目前，世界丙二醇醚及酯类产品的生产主要集中在美国、西欧及中国等国家和地区，主要是美国陶氏化学、伊士曼化学，荷兰利安德巴塞尔，德国巴斯夫，这些国外企业从事丙二醇醚及其酯的工业化生产，这些企业深耕这一领域已有30多年的历史，拥有丰厚的技术经验，并不是国产企业可以一朝一夕能够拿下的。

3、专利壁垒

如今的光刻技术已经进入EUV时代，台积电、英特尔和三星纷纷积极导入EUV技术，与之对应的是EUV光刻胶的需求上升，与ArF浸没式光刻相比，EUV光刻技术有很高的图形保真度和设计灵活性，所需的光掩模数量很少，显示出明显的优势。 

但国产光刻胶企业想要突破它，不仅面临原材料、纯度等难题，还面临强大的专利壁垒。 

从全球EUV光刻胶专利的申请量上来看，1998年EUV光刻胶专利的申请量只有6件，此后十年间，大多数时候都是年平均两位数的申请量。从2010年开始的四年间，申请数量破百，并且持续增长，到2013年到达顶峰。当年的申请量有164件，此后又逐步回落至两位数，到2017年，EUV光刻胶专利的申请量只有15件。 

这一趋势说明，在本世纪前13年里，EUV光刻胶的技术在不断的进步，各大厂商都在积极探索EUV光刻胶技术，所以专利数才会不断上升，而在2013年之后，该项技术走向成熟，由此专利数量开始急剧减少。

4、规模壁垒

与半导体设计、半导体封测甚至晶圆产业相比，光刻胶是一个“小众”产业，而且光刻胶还分为显示面板用光刻胶和半导体用光刻胶，半导体用光刻胶的规模远小于面板用光刻胶。 

TECHCET的一份预测数据显示，2021年整个半导体用光刻胶的市场只有19亿美元的规模，但是，日本和美国的光刻胶企业几乎垄断了整个半导体用光刻胶市场。拿ArF光刻胶举例，日本的JSR、信越化学、东京应化、住友化学四家企业就占据了82%的市场份额，KrF光刻胶市场中，东京应化、信越化学、JSR和杜邦占据了85%的市场份额。 

并且从公司规模来看，光刻胶并不是这些的主营业务，光刻胶只是占据了其营收中极小的一部分。 

以信越化学为例，其2019年的营收大约为147亿美元，而当年的全球半导体光刻胶市场规模也才13亿美元左右，所以相比较之下，光刻胶并不是巨头们的最核心业务。 

与之相比的是，国内的光刻胶企业无论从技术还是规模上，都与巨头们有比较大的差距。南大光电和晶瑞股份是国内的光刻胶龙头企业，2019年，南大光电的营收为3.21亿元，净利润0.55亿元，同年晶瑞股份的营收为7.6亿元，净利润为0.31亿元，由此可见一斑。 

此外，由于光刻胶的应用环境复杂且多样，有时甚至需要针对每个工厂进行特别定制，很难标准化和模块化，光刻胶从研发成功到进入客户验证阶段，并被大规模使用，中间所需要的时间都是按照年为单位计算，一般情况下客户并不愿意轻易的更换光刻胶供应商。 

目前EUV光刻胶的市场几乎日本TOK、信越化学、JSR所占据。但不少其他光刻胶企业也在虎视眈眈。

2020年初，日经消息称，杜邦将扩建位于韩国中部天安市的现有工厂，生产EUV光刻胶。计划首先投入2800万美元，确立量产技术，最早于2021年启动量产投资。

2020年10月据日经亚洲评论报道，FUJIFILM和住友化学最早将于2021年开始供应下一代芯片制造的光刻胶。其中FUJIFILM将投资45亿日元用于日本静冈县的生产设备，该厂最早将于明年开始量产；住友化学计划在2022财年之前，为大阪的一家工厂投入从研发到生产的全部光刻胶产能。

2020年10月，据日经报道，日本信越化学将斥资约2.85亿美元在日本和中国台湾地区兴建工厂，其中台湾工厂预计于2021年2月开始量产，可生产与EUV光刻技术兼容的光刻胶。

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