光刻胶国产替代提速,谁能啃下芯片制造最难的材料硬骨头?
要讲光刻胶国产替代,绕不开中国电子材料产业里一批长期坐冷板凳的人。孙祥祯就是其中一个代表。公开资料显示,孙祥祯是南京大学化学系1959级学生,毕业后留校工作,曾任化学系有机化学教研室主任、材料科学与工程系副主任、国家863计划新材料MO源研究开发中心主任等职。南大光电后来由南京大学在2000年以MO源技术成果转化形成,走的是高校科研成果产业化这条路。
那时候,材料产业不是站在聚光灯下的行业。外界更容易看见芯片设计、晶圆厂、光刻机,却很少盯着一瓶瓶化学材料。可真正进到晶圆厂就会发现,芯片不是只靠一台机器做出来的。光刻胶、电子特气、前驱体、湿电子化学品,每一种都要经过长期验证,每一批都要稳定,每一个杂质指标都不能掉以轻心。
光刻胶不是简单“调配一瓶液体”,它背后考验的是高纯原料、合成路线、配方能力、检测体系、客户导入和批次稳定。一个团队只有真正做过高纯材料,才知道“干净”两个字背后有多少道门槛。2017年前后,南大光电开始推进193nm ArF光刻胶及配套材料关键技术开发项目,宁波南大光电承担落地任务。到2020年,首只国产ArF光刻胶通过客户验证,测试用于50nm闪存产品控制栅,性能和良率达标。
光刻胶为什么被称作芯片制造最难的材料硬骨头?因为它站在光刻工序的正中央。晶圆表面涂上光刻胶后,光线穿过掩膜版,把电路图形转移到胶层,再经过显影、刻蚀等环节,把图形留在硅片上。图形越细,胶的分辨率、灵敏度、线边粗糙度、耐刻蚀性、缺陷控制就越难。到了ArF、ArFi、EUV这类高阶产品,光刻胶还要和曝光机、掩膜版、刻蚀工艺、晶圆厂自己的制程窗口一起匹配。
这就是它最难的地方:不是“能做出样品”就算过关,而是要在客户产线上稳定跑。南大光电相关负责人在2026年4月业绩说明会上说,光刻胶验证通过后,更大的考验是稳定生产,品质出现细小波动都可能影响芯片良率,甚至造成晶圆报废,所以晶圆厂验证非常严格、使用也很谨慎。
中国企业现在的突破,不是单点冒头,而是分层推进。g线、i线更靠前,KrF正在扩量,ArF进入验证和小批量供货阶段,ArFi、EUV还需要更长周期。这个过程像爬楼梯,不能跳级。成熟制程先稳住,先进材料再往上冲,国产替代才有产业根基。
南大光电啃的是ArF这块硬骨头。2026年4月,公司披露已有六款ArF光刻胶通过客户验证,2025年光刻胶销售收入突破2000万元,还有多款产品在客户处验证。更关键的是,宁波南大光电研发中心已经具备功能单体、功能树脂、光敏剂等材料研制能力,可以从原料到产品及配套材料做自主化布局。
彤程新材的打法不同。它通过北京科华等平台切入半导体光刻胶,同时把树脂往上游推进。证券时报报道,彤程新材2025年电子化学品业务收入近10亿元,半导体光刻胶业务增长较快,其中ArF光刻胶营收增长超800%,ArF、KrF、抗反射涂层、EBR等系列已经通过国内多家客户验证并开始放量。公司还披露,近200项半导体光刻胶研发及国产替代项目中,超30%进入用户量产验证阶段或实现商用。
更值得注意的是上游树脂。光刻胶核心原料里,树脂是骨架,感光剂决定反应,溶剂和添加剂影响涂布、显影、缺陷。只买来原料做配方,短期可以跑通产品,长期还是容易被人牵住。彤程新材2025年报相关报道显示,公司多款自产酚醛树脂、PHS树脂已规模化商用,KrF光刻胶用PHS树脂已有多款产品实现量产与销售,上海化工园区多条树脂产线也完成验收。
谁能啃下这块硬骨头?答案不是一家企业单独包打天下。南大光电更像ArF攻坚队,彤程新材重在KrF放量和树脂自主,晶瑞电材靠高纯化学品客户体系带动胶类产品导入,上海新阳用晶圆厂材料服务经验拓展平台。真正能啃下来的,是“原料—配方—检测—中试—量产—客户验证—持续供货”这一整条链。
光刻胶替代提速,提的不是口号,而是晶圆厂愿不愿意给机会、产品批次稳不稳、缺陷率能不能压住、长期供货能不能跟上。材料进入客户产线后,不会因为“国产”两个字自动过关,也不会因为海外厂商强势就永远没有机会。只要产品稳定、服务到位、供应安全,客户自然会把更多产线窗口留给本土材料。
接下来几年,国产光刻胶大概率会沿着三条线推进。第一条是成熟制程继续扩大替代,i线、KrF先把规模做厚。第二条是ArF从“通过验证”转向“稳定放量”,收入从几千万元级慢慢爬坡。第三条是核心树脂、光敏剂、配套稀释剂、抗反射涂层、EBR等一起补齐,不能只盯着光刻胶瓶子本身。
这条路不会轻松。晶圆厂对材料供应商的耐心很有限,产品一旦造成良率波动,验证周期就会拉长。海外巨头也不会原地等人,它们会继续贴近先进制程客户,把EUV、High-NA、金属氧化物光刻胶往前推。
