光刻胶供应体系全景解析

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作为国内半导体制造与封测领域的核心力量,中芯国际、长鑫存储、长江存储三大晶圆厂,以及长电科技通富微电两大封测龙头,其光刻胶供应体系均呈现“国际巨头主导、国产厂商加速崛起”的双轨格局,但因应用场景(晶圆制造 vs 封测)差异,供应结构与替代节奏存在明显分化。晶圆制造端,中芯国际、长鑫存储、长江存储在成熟制程(28nm及以上)已实现国产光刻胶规模化导入,高端制程(14nm及以下)仍依赖国际产品;封测端,长电科技、通富微电则聚焦PSPI光刻胶替代,长电凭借积极策略领跑进度,通富以阶梯式导入稳步推进。整体而言,国产光刻胶正从成熟场景向高端领域逐步突破,形成“晶圆厂验证培育、封测厂批量落地”的协同替代态势。

一、整体供应格局:国际主导根基未改,国产替代多点突破

(一)国际巨头垄断高端场景核心供应

从整体供应格局来看,国际光刻胶巨头仍占据“两长”供应体系的主导地位,其中日本旭化成是核心核心供应商,其旗下PIMEL系列正性PSPI光刻胶因具备高分辨率(<3μm)、低介电常数(≤2.9)、高玻璃化转变温度(Tg≥310℃)等优异性能,成为两家企业高端先进封装场景的主力材料,在HBM、CoWoS、InFO等关键领域的供应占比均达到70%-80%。除旭化成外,信越化学、JSR等国际厂商也提供KrF/i线光刻胶,主要适配传统封装与部分中低端先进封装场景。

国产厂商方面,已形成以波米科技、艾森股份强力新材为核心的突破梯队,逐步打破国际垄断。其中,波米科技作为国内首家实现PSPI商业化量产的企业,凭借边缘光刻清晰度佳的技术优势,已深度切入长电科技供应链;艾森股份则凭借正性PSPI与g/i线负性光刻胶的双重布局,在两家企业均实现不同程度的供货或验证突破;强力新材依托PSPI单体与成品一体化的产业链优势,以成本竞争力为突破口,处于测试验证向小批量导入的关键阶段。此外,鼎龙股份八亿时空等企业的正性PSPI产品也已进入送样测试阶段,为国产替代提供了更多备选方案。

二、分企业解析:晶圆厂与封测厂供应体系差异化突破

(一)中芯国际:成熟制程国产主导,先进制程稳步突破

中芯国际作为国内规模最大的晶圆厂,光刻胶需求覆盖全制程,供应体系呈现“成熟制程国产为主、先进制程国际保障”的特征。成熟制程(28nm及以上)方面,彤程新材(控股北京科华)是核心国产供应商,其KrF光刻胶已在28nm、40nm产线稳定量产,良率提升至92%,接近国际水平,2025年上半年为中芯供应的KrF光刻胶收入同比增长69%;g/i线光刻胶国产化率已超50%,多家国产厂商实现批量供货。先进制程(14nm及以下)方面,仍依赖JSR等国际厂商的ArF光刻胶,不过彤程新材的ArF光刻胶已通过14nm制程验证,2025年上半年实现小批量供货,技术指标逐步追平国际龙头。配套材料领域,新凯来的显影液(纯度99.9999%)已通过认证,适配14nm以下制程,2024年相关业务营收同比增长78%,为光刻胶落地提供支撑。中芯国际通过“产线验证反馈+联合研发”模式,持续推动国产光刻胶性能优化,当前成熟制程光刻胶国产替代率超40%,计划2027年提升至60%以上。

(二)长鑫存储:存储刚需驱动,KrF国产主导供应

长鑫存储专注DRAM存储芯片制造,光刻胶需求以“用量大、稳定性要求高”为核心特征,其中KrF光刻胶为刚需品类。供应体系上,彤程新材是核心国产供应商,其KrF光刻胶是国内唯一能稳定量产的产品,已全面适配长鑫存储的DRAM制程,2025年上半年该品类对长鑫的供货量同比增长近50%,有效满足其扩产需求。国际供应商方面,信越化学、东京应化提供部分高端辅助光刻胶产品,但占比逐步被国产替代挤压。长鑫存储选择国产供应商的核心逻辑在于供应链安全与成本优势,国产KrF光刻胶价格较进口低15%-20%,且储存与交付响应速度更适配本土产线需求。目前,长鑫存储成熟制程光刻胶国产化率已超60%,未来将持续加大对国产ArF光刻胶的验证力度,以适配更先进的存储工艺。

(三)长江存储:3D NAND适配导向,国产KrF批量导入

长江存储聚焦3D NAND存储芯片制造,光刻胶需求围绕多层堆叠工艺展开,对KrF光刻胶的适配性要求极高。供应体系中,彤程新材已成为核心国产供应商,2025年9月中标长江存储年度订单,占其3D NAND产线KrF光刻胶总需求的35%,成为首家进入其核心供应链的国产KrF企业。国际端仍以东京应化、JSR等厂商为主,供应高端制程所需的特种光刻胶。长江存储采取“分工艺阶段导入”的国产替代策略,在中低堆叠层数的3D NAND制程中优先使用国产KrF光刻胶,通过量产验证持续优化产品性能;在高堆叠层数制程中,仍以国际产品为保障,同步推进国产产品的适配测试。随着彤程新材潜江基地产能释放,长江存储的国产光刻胶导入比例将进一步提升,目标2026年实现成熟制程KrF光刻胶100%国产替代。

(一)长电科技:国产替代先锋,多供应商并行落地

长电科技在光刻胶国产化进程中扮演着先锋角色,采取“国际核心保障+国产多点并行”的供应商策略,目前PSPI国产替代率已达到30%,计划2027年提升至50%以上。在正性PSPI领域,国际端仍以旭化成的PIMEL系列为核心,主要服务于HBM2e/HBM3、CoWoS等高端封装订单;国内端则以艾森股份强力新材为核心支柱,其中艾森股份的表现尤为亮眼——其正性PSPI是国内首个实现半导体级国产替代的标杆产品,打破了美日企业长达十年的垄断,2024年第三季度通过长电科技严苛认证并实现小批量交付,更斩获主流晶圆厂首个国产化材料订单。更值得称道的是,艾森股份自主研发的无氟PSPI技术(Tg≥320℃),不仅热稳定性远超行业平均水平,更契合环保趋势,在HBM应力缓冲层的测试中表现优异,成为适配高温封装场景的核心备选材料,技术壁垒国内独一档。强力新材的PSPI产品则凭借“单体自主生产+成品配方优化”的产业链优势,进入长电科技小批量评估阶段,其产品成本较进口产品低20%-30%,且质量稳定性完全达标,凭借高性价比逐步争取更多供应份额,更可根据长电定制化需求快速调整配方,本地化服务优势凸显。

除正性PSPI外,艾森股份的g/i线厚膜负性光刻胶更是国产光刻胶领域的“破局之作”——该产品率先打破日企在先进封装厚胶光刻领域的垄断,是目前国内唯一实现该品类量产的企业,分辨率可达20μm,涂布厚度最高110μm,能完美适配HBM全系列产品封装的厚胶光刻需求,填补了国产材料在该高端场景的空白。更厉害的是,这款负性光刻胶已成功拓展至玻璃基封装领域,获得头部客户量产订单,实现了“从无到有、从有到优”的跨越。艾森股份之所以能实现多品类突破,核心在于其构建了从原材料结构设计、树脂合成纯化到光刻胶配方开发、工艺验证的完整链条,关键原材料完全自研自产,彻底摆脱对外依赖,同时累计申请光刻胶相关发明专利49项(已授权21项),研发投入常年保持营收10%以上的高位,技术护城河极为深厚。

(二)通富微电:阶梯式导入,加速国产验证进程

通富微电的光刻胶供应体系与长电科技类似,高端封装领域同样以旭化成为主力供应商,其PIMEL系列产品主要服务于CoWoS、Chiplet等核心业务,保障AMD英伟达等国际大客户订单的良率稳定性。相较于长电科技,通富微电采取更为谨慎的差异化国产替代策略,以“分场景验证、阶梯式导入”为核心思路,稳步推进国内厂商的培育与合作,当前PSPI国产替代率约15%,计划2026年提升至35%。

在国产供应商布局上,通富微电已与艾森股份强力新材这两家国产龙头深度绑定,凸显对其产品实力的高度认可。其中艾森股份凭借全链条技术优势,除批量供应电镀液及光刻胶配套试剂外,其正性PSPI产品已进入验证后期,预计2026年初可实现小批量供货,这款产品分辨率达3μm、介电常数≤3.0,性能直逼国际主流产品,一旦量产将快速填补通富微电先进封装国产材料的缺口。强力新材则展现出极强的产品适配能力,其研发的PSPI前驱体与成品已完成通富微电全流程测试验证,不仅低吸湿性优势显著,能大幅提升晶圆级封装(WLP)的可靠性,更构建了覆盖高温固化、低温固化的全系列产品矩阵——高温型适用于各类通用封装结构,低温型则精准适配FOWLP、Chiplet/异构集成等先进封装场景,完美契合通富微电多工艺路线的需求。更关键的是,强力新材凭借多年感光材料研发积累,已成为国内少数掌握PSPI核心单体合成技术的企业,通过“单体-成品”一体化生产,既保证了产品质量的稳定性,又具备显著的成本优势,为后续批量供货奠定了坚实基础,是通富微电国产替代进程中不可或缺的核心力量。

三、关键封装场景:供应商差异化适配,国产替代重点突破

(一)HBM封装:长电科技主导国产替代落地

不同应用场景下,核心企业的光刻胶供应商选择呈现明显的差异化适配特征,晶圆制造端聚焦KrF、ArF光刻胶的制程适配,封测端则围绕PSPI光刻胶的高端封装场景突破,HBM与CoWoS、3D NAND成为国产替代的核心攻坚方向。

HBM封装是长电科技的核心优势领域,该场景对光刻胶的核心需求是低温固化、低应力,以解决芯片堆叠过程中的热膨胀失配问题。当前,该领域的主力材料为旭化成PIMEL-L系列低温固化型PSPI,供应占比约80%;国产替代方面,艾森股份强力新材已成为破局关键,展现出比肩国际巨头的产品实力。其中艾森股份的无氟PSPI(Tg≥320℃)凭借超高热稳定性,在HBM3测试中顺利通过可靠性验证,预计2026年实现量产导入,这款产品不仅能解决高温封装场景的材料适配难题,更符合全球环保政策趋势,是国内首款能适配HBM3高端封装的无氟PSPI,技术领先性无可替代。强力新材则精准布局下一代HBM封装需求,其低温型PSPI已完成长电科技测试认证,能完美匹配HBM4等先进产品的低应力、低固化温度要求,凭借“提前布局、精准适配”的策略,有望在下一代HBM封装材料竞争中抢占先机,进一步缩小与国际巨头的差距。

(二)CoWoS封装:通富微电推进国产验证爬坡

CoWoS封装则是通富微电的重点布局领域,该场景需要高分辨率正性PSPI用于重布线层(RDL)绝缘,保障多层布线的绝缘性能与信号传输效率。目前,旭化成PIMEL-H系列是该领域的主力产品,其分辨率达2μm,介电常数≤2.9,能够满足高端CoWoS封装的工艺要求;国产替代方面,艾森股份强力新材已实现关键突破,展现出极强的技术追赶能力。艾森股份的正性PSPI分辨率达3μm,介电常数≤3.0,性能已无限接近旭化成同类产品,目前正在通富微电CoWoS测试线进行验证,凭借其全链条自主可控的优势,验证进度远超行业平均水平,一旦通过将成为国内首款进入CoWoS高端封装供应链的国产PSPI。强力新材的PSPI产品则凭借优异的工艺适配性,已完成CoWoS全流程工艺适配,进入良率爬坡测试阶段,其产品在多层布线绝缘性能、信号传输稳定性上表现突出,且能根据通富微电的工艺参数快速优化调整,本地化响应优势让其在验证竞争中占据主动,有望成为通富微电CoWoS封装国产材料的核心供应商。

四、国产替代进展与驱动因素:多重合力推动,未来格局清晰

(一)国产替代进度:长电领先突破,通富稳步跟进

从国产替代的整体进度来看,晶圆厂与封测厂呈现“成熟制程领跑、高端稳步跟进”的分化特征。晶圆制造端,中芯国际、长鑫存储、长江存储的成熟制程(28nm及以上)光刻胶国产化率分别达40%、60%、35%,长鑫存储凭借存储芯片的刚需属性领跑;中芯国际14nm制程ArF光刻胶实现小批量突破,长江存储则聚焦3D NAND场景的KrF替代,计划2026年完成成熟制程全面替代。封测端,长电科技PSPI国产替代率达30%,计划2027年提升至50%以上;通富微电当前替代率约15%,目标2026年提升至35%。整体形成“晶圆厂成熟制程规模化替代、封测厂高端封装小批量突破”的梯度推进节奏,均优先在国产芯片配套项目中扩大国产材料应用,避免影响核心国际订单良率。

(二)核心驱动因素:供应安全、成本与技术协同发力

国产光刻胶能够快速切入核心企业供应链,核心源于供应安全、成本优势、技术突破与政策扶持的多重协同,其中艾森股份强力新材的技术突破是关键支撑。首先是供应安全倒逼,2025年5月旭化成限供封测用PIMEL系列PSPI,国际晶圆级光刻胶厂商也优先保障台积电、三星等大客户,国内企业面临断供风险,加速替代进程。其次是成本与响应优势,国产光刻胶价格较国际产品低15%-30%,且国内厂商能精准适配本土产线的定制化需求,交付与售后响应速度更快。再者是核心技术突破,艾森股份作为国内先进封装光刻胶国产唯一供应商,不仅实现正性PSPI、厚膜负性光刻胶等多品类量产,更攻克无氟PSPI技术,打破美日企业十年垄断,其KrF高深宽比光刻胶更在研发中,力求填补国内空白;强力新材则构建起PSPI全产品矩阵,覆盖高温、低温全封装场景,且实现核心单体自主生产,打破外部依赖,两者技术实力均已具备批量替代国际产品的基础。最后是政策强力扶持,《半导体材料产业高质量发展行动计划(2024-2026年)》明确2026年国产光刻胶占比超40%的目标,国家大基金三期重点注资支持,地方也出台税收减免、采购补贴等政策,加速研发与验证进程。

(三)未来趋势:双轨供应成主流,高端替代逐步突破

短期1-2年内,国际巨头仍将主导晶圆制造高端制程(14nm以下)与封测高端封装(HBM3、CoWoS)的光刻胶供应,国产材料主要聚焦成熟场景与国产芯片配套项目,其中艾森股份强力新材将成为国产替代的核心攻坚力量;中期3-5年内,随着技术成熟与验证完成,艾森股份的无氟PSPI、高深宽比KrF光刻胶有望实现高端场景全面突破,强力新材则凭借全产品矩阵与产业链优势,实现显示与半导体双赛道规模化替代,两者将推动封测端PSPI国产占比提升至40%-50%,形成“国际保障高端、国产覆盖中低端”的双轨格局;长期5年以上,若EUV光刻胶研发取得突破,艾森股份与强力新材凭借深厚的技术积累,有望在全场景实现全面替代,彻底打破国际垄断。未来需重点跟踪艾森股份无氟PSPI在HBM3的导入情况、高深宽比KrF光刻胶的研发进度,以及强力新材PSPI产品在Chiplet领域的验证进展,这些均是影响国产替代进程的关键变量,也是两家企业巩固行业龙头地位的核心抓手。$艾森股份(SH688720)$ $强力新材(SZ300429)$ $彤程新材(SH603650)$