上海新阳：拟募资15亿元投向高端光刻胶部分核心技术

上海新阳拟募资15亿元投向高端光刻胶等项目 部分核心技术已获突破

上海新阳拟借助资本市场攻关高端光刻胶研发。

上海新阳：拟募资15亿元投向高端光刻胶部分核心技术

8月15日，上海新阳(300236)披露定增预案，公司拟向特定对象发行股票募集资金不超过15亿元，其中7.32亿元用于集成电路制造用高端光刻胶研发、产业化项目，3.48亿元用于集成电路关键工艺材料项目，4.20亿元用于补充公司流动资金。

预案显示，以ArF光刻胶、KrF厚膜光刻胶为代表的高端光刻胶以及工艺的主要技术和专利目前都掌握在国外的企业与研究部门，这些企业几乎占据了国内外高端光刻胶市场全部份额，这种局面严重制约了我国集成电路产业的自主发展。

要攻坚高端光刻胶研发，上海新阳底气何在？据介绍，公司自成立以来，坚持自主创新，成立前10年通过自主研发掌握了面向半导体封装领域的代电子电镀与电子清洗技术，成立后10年通过自主研发掌握了面向芯片制造领域的第二代电子电镀与电子清洗技术，为我国芯片制造铜互连工艺填补了国产材料的空白。

“公司已将高端电子光刻技术作为公司发展的重点，研发成功后将成为公司的第三大核心技术，掌握高端光刻胶的产业化技术是公司的战略发展需要。” 上海新阳在预案中表示。

力争于2023年前实现产业化

据披露，上海新阳此次定增对象为不超过35名特定对象，股票发行数量不超过8719.47万股，发行价格不低于定价基准日前20个交易日公司股票均价的80%。

具体来看本次募投项目，募资总额（15亿元）中的7.32亿元将用于集成电路制造用高端光刻胶研发、产业化项目（简称“光刻胶项目”），主要开发集成电路制造中ArF干法工艺使用的光刻胶和面向3D NAND台阶刻蚀的 KrF厚膜光刻胶产品，力争于2023年前实现上述产品的产业化，打破国外垄断，达到先进技术水平。

该项目投资总额预计9.33亿元，主要用于设备购置及维护、人员支出、测试化验加工费等。若项目按进度进行，预计KrF厚膜光刻胶2021年开始实现少量销售，2022年可实现量产，预计ArF（干式）光刻胶项目在2022年可实现少量销售，2023年开始量产，预计当年各项产品销售收入合计可达近2亿元。经公司测算，项目预计内部收益率（所得税后）为26.14%，投资回收期（所得税后）为7.47年，项目净现值为7.23亿元（假设必要收益率为12%）。

上海新阳表示， 预计光刻胶项目研发及产业化成功后，公司将掌握包括光刻胶主要原料纯化工艺、产品配方、生产工艺和应用工艺技术在内的、具有完整知识产权的ArF干法光刻胶和KrF厚膜光刻胶的规模化生产技术，可实现两大类光刻胶产品及配套试剂的量产供货，并预计将取得20个以上发明专利。

谈及本次光刻胶项目的必要性，上海新阳阐述，自2003年起，半导体产业进入了ArF（193nm）光刻时代，先进制造工艺使用量的半导体光刻胶也是ArF光刻胶。目前，国内90-14 nm半导体制程的高端半导体芯片制造所用的ArF光刻胶需要进口，其中超过90%为日本制造，ArF高端光刻胶产品在国内一直是空白。光刻胶产品有着很高的技术壁垒，到目前为止，欧美及日本等仍对禁止输入ArF光刻胶技术。

据悉，在下业3D NAND的光刻技术发展中，KrF光刻技术占主要地位，所需的厚膜光刻胶市场需求量大，感光性能要求高，光刻胶图形侧壁要求笔直，抗刻蚀能力各项异性要求高，但目前该种类的光刻胶多为日韩、欧美等提供，代表现阶段及未来5年内处于主流地位的3D NAND制造用的厚膜光刻胶仍难觅国内光刻胶供应商踪影，市场被日本、欧美等光刻胶企业把持。

上海新阳指出，故想要掌握ArF和KrF厚膜等高端光刻胶技术只有自力更生、自主创新，高端光刻胶国产化替代势在必行。

部分核心技术已取得突破

据介绍，若该项目成功实施，对我国半导体材料行业来说打破了国外垄断，实现了又一关键材料的自主化。从行业上下游来说，实现了我国集成电路产业掌握核心技术的重要一环，减小发生类似2019年下半年日本限制对韩国出口三项半导体关键材料的“卡脖子”事件的可能，提高了我国整个集成电路产业的安全性。

对公司而言，实施项目是占领技术和市场高地、进一步巩固行业地位、拓展新业绩增长点的重要发展方向，具有重大战略意义。

从项目实施的可行性来看，上海新阳自2017年以来即开始筹备研发光刻胶项目，目前已为光刻胶项目专门配备了由多名海外专家和国内研发人才组成的团队，并仍在持续引进高端人才。已经引进的专家均在全球知名光刻胶厂商供职20年以上，拥有开发 KrF 以及 ArF 干法等光刻胶及相关关键材料的丰富经验，还拥有光刻胶树脂及各种光引发剂的开发设计及应用经验，对光刻胶及原材料的研发体系也具有良好的基础。

除外部引进专家人才外，公司也建立了内部的人才梯队，由公司总经理方书农博士亲自担任项目负责人等。据悉，公司前期已在光刻胶项目上投入大量资金，采购了包括光刻机在内的多套光刻胶研发和检测高端设备。

上海新阳透露， 经过长期投入，目前部分核心技术已取得突破，ArF干法光刻胶和 KrF厚膜光刻胶均已形成实验室成果，样品关键参数指标已达到竞品水平，产品已经过数千次试验，得到令人满意的试验结果。目前实验室研发阶段已完成，正在进行中试及后续验证推进。

联合开发化学机械抛光液

本次募资的另一个投向是集成电路关键工艺材料项目，该项目将由公司全资子公司合肥新阳实施。通过实施本项目，公司将为芯片铜互联超高纯硫酸铜电镀液系列、芯片刻蚀超纯清洗液系列等产品合计新增年产能17000吨。

从项目经济效益来看，集成电路关键工艺材料项目总投资额预计3.5亿元，项目建设期两年，完全达产后预计年均营业收入55050.20万元，利润总额为9970.02万元，项目内部收益率（所得税后）为14.70%，投资回收期（所得税后）为8.03年。

同日，上海新阳还宣布，公司已于8月13日同上海晖研签署战略合作协议， 双方拟就化学机械抛光液（CMP Slurry）的开发、生产、销售开展合作，战略合作期限暂定为5年。

据介绍，上海晖研具有化学机械抛光液产品研发团队，具有化学机械抛光液产品研发、生产工艺技术及质量管控、客户技术服务能力等专有技术。上海新有化学机械抛光液产品生产基础条件与产品销售渠道；双方达成产品研发、生产、销售与服务的合作关系。

7nm！国内半导体关键材料再获突破！芯片光刻胶已验收

近日，南大光电发布公告称，其承担的02专项ArF光刻胶项目取得重大进展，并且通过了专家组验收。目前已建成年产25吨的ArF光刻胶产业基地，可用于90nm-14nm，甚至7nm技术节点的集成电路制造工艺。

众所周知，光刻胶是芯片制造不可或缺的重要原料，是光刻机进行硅膜片曝光、设计图案印章的核心材料。ArF 光刻胶材料主要应用于高端芯片制造，目前我国在ArF、KrF光刻胶领域中的市场占比较少，全球大多数的光刻胶市场都被美国、日本垄断。

对于国产半导体行业来说，南大光电7纳米光刻胶的交付，具有十分重要的意义，一方面能够缓解我们在半导体领域中，特别是芯片代工领域中，被芯片原料卡脖子的难题；另一方面有助于加快我们在芯片代工领域中实现自给化目标的脚步。

需要注意的是，有关 7 纳米 ArF 光刻胶的应用，南大光电目前只是小规模投产，与之相关的生产线正在构建当中。在公告中，南大光电也表示，ArF 光刻胶的复杂性决定了其在稳定量产阶段仍然存在工艺上的诸多风险，不仅需要技术攻关，还需要在应用中进行工艺的改进、完善。

但不管怎么说，这次南大光电完成7纳米光刻胶的验证，对于自身，对于国产半导体行业来说是一件好事情。至少可以保证我们不会在光刻胶领域中被国外卡住，相信只要坚持下去，假以时日，一切难题都会迎刃而解。

半导体概念之龙头标的深度梳理

2019年华为实体名单事件以来，核心技术自主可控成为共识。从上游的半导体材料、设备，到中游设计、制造及封测领域，都成为政策和资本培养与扶持的对象。

2020年国务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》指出，芯片自给率要在2025年达到70%，而目前我国半导体自给率仅36%，任重而道远。

综合各家机构研报的分析，可梳理出国内半导体行业的各大龙头：

{1}沪硅产业：国内半导体硅片龙头

公司主营业务为半导体硅片的研发、生产和销售，是我国大陆地区规模和技术的半导体硅片制造企业之一，也是我国大陆地区率先实现SOI硅片和300mm硅片规模化销售的企业。公司拥有众多国内外知名客户，包括台积电、电、格罗方德、意法半导体、Towerjazz 等芯片厂商以及中芯、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、长鑫存储、华润微等国内所有主要芯片制造企业，客户遍布北美、欧洲、、其他或地区。

{2}南大光电：光刻胶国产替代龙头

半导体光刻胶目前国内自给率极低，供给端基本被日美企业垄断，行业前五市占率达87%。其中g线/i线光刻胶自给率约为20%，KrF光刻胶自给率不足5%，而ArF光刻胶完全依赖进口，对我国芯片制造形成“卡脖子”风险。公司继去年12月通过50nm闪存平台认证通过后，近日又再次获得55nm逻辑电路平台认证，成为国内通过产品验证的只国产ArF光刻胶，打破了国内先进光刻胶受制于人的局面。公司目前已完成两条光刻胶生产线的建设，预计未来光刻胶年产能达25吨（干式5吨和浸没式20吨）。

{3}华特气体：国内特种气体龙头企业

公司作为国内特种气体龙头企业， 已实现了高纯四氟化碳、高纯、高纯、高纯、稀混光刻气等 20 多个产品的国产替代。公司在集成电路领域，对 8 寸芯片厂商的覆盖率达 80%以上， 2020 年年内也已基本覆盖了内资 12 寸芯片厂商，同时有多个产品实现了 14 纳米先进工艺的批量工艺， 其中高纯产品已进入台积电 7 纳米工艺的供应链体系，部分氟碳类产品已进入目前为先进的 5 nm 工艺产线中。

{4}安集科技：国内抛光液龙头企业

公司主要产品是化学机械抛光液和光刻胶去除剂，应用于集成电路制造，是国内抛光液龙头企业，主要客户包括中芯、长江存储，台积电、联电等。

{5}鼎龙股份：国内抛光垫产品和技术布局完善的供应商

公司已通过 28nm 产品全制程验证并获得订单，市场布局方面已形成了北方（北京，天津） -武汉-合肥-上海（无锡） -重庆（成都） -广东-厦门的完整销售链体系，目前公司 CMP 抛光垫已全面进入国内主流晶圆厂的供应链体系，产品型号覆盖率接近 。受益于公司技术、市场布局等优势， 21 年抛光垫产品在多个客户开始稳步放量，市场份额不断扩大。

{6}江丰电子：国产溅射靶材龙头

公司是国内的半导体芯片用高纯溅射靶材生产商。公司主要产品为各种高纯溅射靶材，包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等，这些产品主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积(PVD)工艺，用于制备电子薄膜材料。目前，公司产品主要应用于半导体、平板显示器及太阳能电池等领域。在超大规模集成电路用高纯金属靶材领域，公司成功打破美国、日本跨国公司的垄断格局，填补了国内电子材料行业的空白。公司已经逐步建立了高品质、高纯度溅射靶材专业生产商的良好品牌形象。

{7}康强电子：国内半导体封装材料龙头

公司主营半导体封装材料行业。公司是我国规模引线框架生产企业，有32台高精度自动高速冲床、17条引线框架高速全自动选择性连续电镀生产线，连续多年在引线框架产量、销量和市场占有率等指标方面国内同行排名居前。

{8}北方华创：半导体国产设备龙头

公司多款产品如硅刻蚀机、金属刻蚀机、PVD/CVD/ALD、氧化扩散炉、清洗机均具备28nm国产替代的能力，主攻的刻蚀机和薄膜沉积设备（PVD、CVD）占半导体设备总体市场规模的近一半，具备较强的核心竞争力。近年公司多款产品不断导入多个晶圆厂的产线，市占率有望不断提升。

{9}中芯：大陆晶圆代工龙头

公司是大陆技术、产能规模的晶圆代工厂商。在技术领域，公司在大陆率先实现14nmFinFET量产，代表集成电路国产替代的制造水平，并拥有24nmNAND、40nmCIS等特色工艺。在产能方面，公司目前有3个8英寸晶圆和4个12英寸晶圆生产基地，合计产能超过50万片/月。

{10}长电科技：国产半导体封测龙头

公司可为客户提供从设计仿真到中后道封测、系统级封测的全流程技术解决方案，已成为大和全球第三大封测企业。

{11}兆易创新：存储&MCU双龙头

公司作为全球 NOR Flash 的龙头公司之一，市场占有率已跃居全球第三。 随着市场空间与市场份额的同步提升，公司的 NOR Flash销量未来仍有较大的提升空间。

公司作为国内 MCU 市场的龙头公司，2020 年销售接近 2 亿颗， 2021 年公司业绩将伴随着工控等领域的快速放量，迎来快速发展的时期。

{12}景嘉微：GPU国产化龙头

公司图显、雷达产品主要应用于军事装备，在国内机载图显领域占据大部分市场份额，GPU芯片产品正由军用向信创及民用市场拓展。

{13}圣邦股份：模拟电路芯片龙头

公司作为国内模拟 IC 领先企业，通过持续加大研发投入，获得持续快速发展。公司致力于高品质、高性能模拟芯片研发设计与销售，主营业务涵盖信号链和电源管理两大领域，迄今已拥有 25 大类、超过 1600 款在售产品，消费电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等多个领域。

{14}斯达半导：IGBT龙头

公司深耕IGBT模块的研发和销售，作为国内IGBT行业的领军企业，不仅具备先进的模块设计及制造工艺，亦拥有自主研发设计的IGBT芯片和快恢复二极管芯片的能力。在IGBT模块供应商全球市场份额排名中，公司排名第7位，在企业中排名第1位，成为世界排名前十中一家企业，市场优势地位显著。

[温馨提示]

本文所述观点整合梳理自各大研究报告，仅供参考，不承诺投资收益，不作任何投资依据，投资者应自主作出决策并自行承担投资风险。

用人话讲一下半导体材料产业格局

近的任务是研究半导体材料行业，找了很多资料，看得云里雾里。但没办法，谁叫这是任务呢？于是我打算先来个宏观的：就像从天空俯瞰一样，把半导体材料的大致格局，先看明白了。完了之后，我再挑里面的细分行业细看。

其实这类文章很多了，我没必要重复写一篇，以下文章更像是我个人的研究笔记，当然，尽可能用人话——让很多像我一样非技术出身的读者——能看懂。

本文不是行业研究，而是一张“地图”，稍微摸一下半导体的整个产业链，都是干嘛的，都有谁。里面涉及到的高科技，对于我们做研究和投资的人来说，前期只能通俗理解一下，后期再慢慢深入。

先放一张来自Wind的半导体材料产业链地图：

在上面那张图中，有8个子行业，看不懂没关系，先列一下：硅片、光罩、光刻胶、靶材、CMP（抛光）、湿电子化学品、特种气体、封装。

首先起点是从 硅片 开始，就是把石头里的多晶硅拿来提纯做成纯度很高的单晶硅，然后把硅拉成一个圆柱体的硅棒，再一片片切下来，这就是硅片，因为是圆形的，所以也叫硅晶圆片，简称“晶圆”。它是做芯片的基底材料，我们可以在上面做出一个个集成电路，然后切下来，就是一个个芯片。

这样做出来的晶圆，肯定是粗糙不平的，不能满足纳米级的集成电路的质量要求，这时候就要用到 抛光 。这时候就要用到抛光垫和抛光液，把晶片放到垫子上把它磨成纳米级的平整，才能保证芯片的质量。当然抛光工艺不仅此一次，做一枚芯片，要几十次抛光，贯穿整个芯片制作过程。

然后这块晶圆还是不够，需在表面镀上一层膜，实现导电和保护的功能，但用于集成电路的薄膜肯定是非常薄的，这就需要溅射 靶材 。靶材就是一些高纯度金属，用什么离子枪之类的来轰击它，把它的原子轰出来附在晶圆上形成薄膜，所以才取了个溅射靶材这样的名字。

接下来这个晶圆就可以用来做集成电路了，这就到了一个叫光刻的步骤。那就是把集成电路上要的那些路线，刻在晶圆上，这就需要用到 光罩 （掩膜板）。我的通俗理解是，用光刻技术，把纳米级的精细线路图刻在光罩上，接着，在晶圆上涂上 光刻胶 ，这种物质对光很敏感。把光罩放在晶圆上，用激光照射，受光的部分，光刻胶就溶解了，而不受光的部分，光刻胶依然可以保护晶圆上的薄膜。这就相当于把光罩上的线路图到了光刻胶上，而那些被光照过的部分，光刻胶溶解后，硅片就出来了。

在这个期间，又要用到很多种类的 湿电子化学品 ，比如要把蚀刻液倒在光刻胶上，那些不受保护的部分就会产生化学反应，从而“画出”线路图来。刻完了还要清洗，要把多余的光刻胶洗掉，这就需要别的湿电子化学品。

然后就是 封装 了，通俗理解就是给这块集成电路加上个外套，起到保护作用。当然在这整个流程中，涉及到太多纳米级的工艺，而普通空气中有很多杂质，哪怕一粒灰尘都有可能造成故障，这就需要 电子特种气体 全程参与，它们都是高纯度的气体，能避免杂质的存在。

以上是我对半导体工艺流程的通俗理解，作为菜鸟入门应该好理解，若有表达不到位的或者错误的，欢迎指正。

晶圆是半导体材料的基底，打个比方就是，做芯片就像大理石雕刻，艺术家在大理石上雕刻出塑像，而工程师在晶圆片上雕刻出芯片，这个晶圆片相当于大理石原石。在制作半导体的所有材料里，晶圆的成本比重大约33%，而硅是传统的晶圆材料，所以美国加州圣巴巴拉那一带才被叫做“硅谷”。但是发展到现在，已经出现了以氮化镓、碳化硅为材料的第三代晶圆材料。所以，硅片通常就是晶圆，而晶圆不一定是硅片，它还有可能是氮化镓做的。

晶圆片越大越好，大尺寸做芯片成本更低，浪费更少，但技术难度也越大。现在的主流趋势是12英寸晶圆，被用于智能手机、电脑、云计算、AI，市场需求占比80%，但原材料基本找美国和日本进口。国内能提供的原材料多晶硅，只能用来生产比较低端的6英寸和8英寸硅片。而且据说12英寸的我们还没搞定，18英寸的已经出来了，但技术还不成熟，主流市场依然以12英寸为主。

不仅原材料难搞，生产也难搞，全球只有10家企业能搞定，其中前5大供应商（日本信越、日本胜高、环球晶圆、德国Silitronic、韩国LG）就占据了92%市场份额，而日本信越和日本胜高在8英寸、12英寸晶圆的市占率是70%。大陆的龙头沪硅产业，市占率才2.18%。

目前，我国对12英寸晶圆的月需求量是80-100万片，全球需求大概是550万片，我们拥有全球1/5的需求，自己却做不了，都给日本人交钱了。12英寸晶圆的硅纯度要11个9以上，即99.999999999%，大陆现在还难以实现，也难以控制良品率。除了原材料，关键机器设备也都依赖进口。

所以我很讨厌听到“日本衰弱了快挂了”之类的说法，人家的技术力还摆在那里，人均GDP是的4倍，这不是没有理由的。人很勤劳，可做的东西附加值太低了。

那么晶圆做出来了，下游是谁呢？就是那些生产芯片的晶圆代工厂，也就是负责接下来要讲的抛光、溅射靶材这些流程的那些公司，其中台积电、电占据60%以上市场份额，剩下的主要是三星、格罗方德和中芯。目前的情况是整个市场供不应求，一方面新能源汽车、5G、AI在发展，另一方面产能扩充不是那么容易的事情，一条生产线投入要2年，回本要7年，无论是新建产能的能力和动力上都存在不足，所以供需异必然导致接下来7-10年的一个景气周期。

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CMP就是“化学机械抛光”，也就是同时用化学（抛光液）和物理（抛光垫）相结合的方式把晶圆磨平整。毕竟芯片是个细活，要在指甲盖大小的地方搭建那么多元器件，就要求这块芯片能达到纳米级的平整度。要不然，肉眼虽然看不出来，但放大了看，这芯片起起伏伏跟山包一样，各处电阻值不均，光刻也刻不准。

抛光消耗的成本占比大概就7%，却是半导体生产过程中重复次数多的步骤，28纳米制程的芯片，全程要12次抛光，现在芯片越来越小，到了10纳米制程，抛光要重复30次。毕竟芯片是个细活，做了磨，磨了做，一定要保证平整才行。

本人研究的是半导体材料，所以在技术上不深究了。在抛光这个工艺中，重要的两种材料是抛光液和抛光垫。

抛光垫，我的通俗理解，就是用来物理打磨晶圆的东西，所以普通的材料肯定是不行的，技术和专利门槛都很高，毕竟一旦打磨不好，整块芯片就废了，所以这东西虽然成本占比不高，但重要性却不容忽视，核心客户认证也需要2年左右。美国陶氏化学（DOW）占据80%市场份额，的垄断，第二名还是美国的卡伯特。前厂商占据了90%市场份额，全是美日的公司。大陆目前有能力提供的只有鼎龙股份，而且主要还是做给8英寸晶圆用的抛光垫，目前在积累实力向12英寸晶圆用的抛光垫进军。

抛光液就是一些研磨颗粒、添加剂和水制成的东西，用途广泛，有、碱性的、金属的、非金属的。抛光液的问题在于，你得控制好各种成分的比例，要不断优化配方直到合适，所以配方和流程是每家公司的机密，也是核心竞争力所在。抛光液基本上也都是美日企业把持，其中美国卡伯特市占率36%，日立15%，富士美11%，德国Versum10%。国内比较有希望的公司是安集科技，公司的抛光液已经能用于12英寸晶圆，但市占率仅2.44%。

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晶圆上经常需要镀膜，有的是保护用的，有的是导电用的，但用于芯片的镀膜技术肯定不是用刷子刷的，而是到纳米级的。于是，就有了溅射这门工艺。

我个人通俗理解是，我手上有个要镀膜的材料，这个材料的专业叫法叫“靶材”，我要把这个材料上的东西镀到旁边的晶圆片上，那么溅射的方法就是用离子枪来轰击这个靶材，把靶材的粒子给轰出去，然后附在晶圆片上形成纳米级的薄膜。可见，半导体行业对靶材纯度的要求也不低。靶材的应用范围很广，一大半用于记忆媒体和显示器，甚至从端的说，吊灯上糊着的东西，也是靶材，但肯定没那么大要求。用于面板显示的靶材纯度要求是99.999%，而半导体要99.9999%才行。这么一个0.0009%的异，决定了靶材的本质区别。甚至，靶材的内部微观结构都有着苛刻的规定，要不然，一颗粒子被轰偏了跑到别的地方，就有可能造成芯片短路。

从需求上看，大陆占了25%，但半导体需要的高端靶材，不用想也知道，跟硅片一样，这玩意儿能供货的主要还是美日企业。日矿金属、霍尼韦尔、日本东曹、美国普莱克斯一共占据80%市场。大陆的企业虽然也有不少能提供靶材，但纯度不够，主要还是面板用，很难达到半导体的水平。这些巨头还不断向产业链上下延伸，向上就是掌握原材料，掌握提纯技术，向下则掌握着供应商资格认证体系，行业协会为靶材设立了质量管理标准，而有的客户自己也会有一套认证标准，跟其他材料一样，半导体的品质要求都是苛刻到纳米级的，对材料的要求也非常苛刻，毕竟要是图便宜找来什么新供应商，稍有不慎都会砸了自己的牌子，所以下游客户一般也不会轻易替换供应商。产品制作出来要通过认证，一样需要2-3年的时间。

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前面说到用靶材来镀膜，很多人会有疑问：镀膜干什么？其实靶材的主要功能是做金属线，就是在指甲盖大小的芯片上画线，一块芯片上集成着数以亿计的微晶体管，它们之间相互连接就需要“布线”。那么做法就是，把靶材先喷上去，然后再刻，不要的部分抠掉，要的地方留下来，变成一条条纳米级的金属线。这个工艺就是“光刻”，其中要用到的材料就是光罩和光刻胶。

光罩，主要由石英基板和其他中间材料构成，我的通俗理解就是，按照芯片设计的图纸要求，把线路刻上去，然后再把光刻胶抹到晶圆上，然后用光刻技术，也就是把光打在因有图纸的光罩上，再用透镜把这张“图”复刻到晶圆片上，我们设计出来的线路图就被“印”到上面了。因为光照射的地方，晶圆片上的光刻胶就融化了，镀上去的靶材就会露出来，到时候用什么湿电子化学品洗掉。照不到的地方，就会被光刻胶保护着，留下来就成线路了。所以掩膜板是非常关键，要求也非常高的材料，它直接关系到你的线路能不能画上去。

以上是对技术和工艺的通俗理解，可惜本人是个文科生，估计理解有错，但对做投资的而言，关键还是要理解产业本身，比如供需、格局之类。

光罩的用途广泛，60%用于芯片行业，23%用于液晶显示器，余下主要是OLED和电路板。我国已经占据了全球平板领域的光罩需求的一半，但国产供应能力依然跟不上，缺口越来越大，而且随着芯片、显示分辨率等要求越来越高，总体上，掩膜板肯定越来越往精细化发展，而这么高精度的产品，肯定还是被国外巨头所垄断，以下3家公司的市占率接近90%：Photronics（美国）、凸版（日本）、DNP（大日本印刷）。

在这个领域，的脖子被卡得厉害，在高端领域，我国几乎搞不定，针对8.5代以下TFT（薄膜晶体管），我国能供应的只有清溢光电、路维光电。

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光刻胶比较好理解，就是一种对光敏感的物质，分为负性胶和正性胶，这个也很好理解，光照过后变得不可溶的是负性胶，反之叫正性胶。所以它的作用就是涂抹在晶圆上，前面不是已经在掩膜板上刻线路图了吗，那就用激光照射，完了用湿电子化学品洗掉，那么晶圆上，有的地方就还盖着胶，有的就保护住了，再抠一抠，线路不就刻上去了。

光刻这门工艺是芯片制造的关键环节，整个工艺耗费的成本占据总成本的35%，和硅片本身的成本不多，其中光刻胶材料占比4%。但该工艺的耗时占比整整一半，而其中有很多卡脖子的环节，比如很多人都知道的荷兰的AMSL光刻机。光是涂胶这个过程，就要求误不超过0.01微米。

为了符合越来越小的芯片的制作需求，光刻机要降低曝光的波长，增加光刻机投影镜头的孔径尺寸，至于为什么反正就是这么一个理。所以，光的波长越来越短，从90年代的350纳米，到21世纪初的248纳米的KrF激光，以及193纳米的ArF激光。今天进展的是13.5纳米的极紫外光（EUV）光刻技术，目前这门技术只有荷兰的AMSL光刻机能做到。

光刻胶，配方是关键，纯度要求非常高，比如用于半导体的光刻胶，每L含有的金属杂质必须少于0.1微克，颗粒个数更是几乎不能有。而且光刻胶的研究需要昂贵的曝光机等设备。这么高精尖的技术，当然还是被美日把持着，日本JSR、东京应化、日本信越和富士电子的市占率加起来高达72%，美国罗门哈斯占15%，加起来市占率是87%。有着全球32%的市场需求，却只能给日本人交钱。

日韩摩擦期间，日本对韩国禁运光刻胶，而作为全球重要晶圆代工基底的韩国，直接被掐断了经济支柱，可见这东西有多重要。的光刻胶技术和美日有2-3代距，国产光刻胶目前还只是用于一些低端领域，比如PCB光刻胶，国产替代率就有50%，但在半导体领域，尤其是现在比较主流的KrF和ArF光刻胶，就几乎没有。

所以说，光刻胶，可能是被卡脖子的那个环节。

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湿电子化学品是在半导体生产过程中大量使用的液体化学品的统称，比如清洗，芯片制作过程中的杂质什么的要洗掉，这里说的“杂质”可能是分子级别的。还有刻蚀线路用的，刻蚀完了把光刻胶洗掉用的，所以种类很多，使用较多的是硫酸（吨数占比31%）、双氧水（29%）、显影液（10%）、氨水（8%）。

湿电子化学品可以用在很多行业里，主要是太阳能电池、平板显示和半导体，而半导体用的化学品纯度要求，一点点杂质就有可能造成损伤、短路，而且随着芯片越来越小，净度和纯度要求越来越高，所以“超净”、“高纯”是其基本也严格的要求，主体成份纯度≥99.99%。用于超大规模集成电路的湿电子化学品，每L金属杂质含量不得超过0.1微克。

虽然跟其他领域一样，大块市场还是被境外企业所占据，其中33%是欧美企业，27%日本，19%地区，11%大陆，8%韩国，但是在半导体领域的超净高纯化率的整体国产化率有23%左右，一些龙头企业的工艺水平已经能够比肩国外巨头，也就是说，在这个子领域，国产替代的可能性强。

但是往细了看，越高端，国产化率越低，6英寸以下晶圆用的湿电子化学品的国产化率是80%，但8英寸及以上就不到10%了。前面提到现在的趋势是越来越大，12英寸将是主流，所以在这一块，大陆公司还有很长的路要走。

大陆73%的供应在苏州和江阴，这可能与湿电子化学品的运输难度有关，因为对纯净度要求太高，所以往往围绕下游制造业布局以减少风险。

大陆可关注公司为：晶瑞股份、江化微、格林达、中巨芯科技、安集科技、江阴润玛、巨化股份、达诺尔、雅克科技、上海新阳

封测即封装+测试，芯片做好了，就得装到一个壳里保护起来，防尘防抖防撞，我的通俗理解是这样：前面讲了晶圆片，在晶圆（Wafer）上做好了集成电路后，就切成一块块小晶片（Die），就是我们熟知的指甲盖大小的那个东西，但这个东西很娇气，所以要封装。我们要把这个晶片放到载板或引线框架上，你可以把载板理解为一个台子，而引线框架就是把芯片上的电路和外部电路（比如电脑主板）连接起来的那个东西，把芯片放进去，这样就能和外部电路进行连接，然后用塑料外壳（环氧树脂）保护起来，这里还要用到把盖子粘起来的粘合剂，为保护物理环境而用的密封剂等，就可以拿去测试，测试通过的就是成品，就能卖了。在这些材料里，引线框架和基板价值占比52%，18.4%是缝合线，16.4%是密封剂。

载板是封测材料的主体，如果把内地的合资企业也算进去，那么全球92%都被日本、韩国、地区占据，其中，地区38%，韩国28%，日本26%。

其次是保温线，主要供应商还是来自德国、日本、韩国，占83.1%。

接着是焊接线材料，国内的5家公司是康强电子、骏码科技、达博焊料、佳博电子、铂业股份，但是这5家公司的市占率加起来仅6.4%。

封装技术有很多种，作为文科生基本是看晕了，我就说重点：未来趋势是三维高密度系统级封装，即System in Package和System on Package，简称SIP和SOP。我的理解是，它将一整个“系统”，而不仅仅是一块芯片封装在一起，这就更能满足越来越精细和小型化的趋势。比如苹果手表，就把一个个功能封装为一个个模组，每个模组都是一个独立系统，以实现模块化的产品开发方式。随着科技往高精尖发展，先进封装必是未来趋势，而从年复合增长率来看，先进封装为8.2%，而传统封装只有2.4%，更说明了这一点。

从封测服务产业来看，企业有较强的优势。全球前10大封测企业市占率占比超80%，前3名分别是：地区的日月光（18.9%），美国安靠（15.6%），大陆的长电科技（13.1%）。另外第6、7名也是大陆公司，分别是通富微电（3.9%）、华天科技（3.8%）。

大陆封测服务可关注公司为：长电科技、华天科技、晶方科技、通富微电、环旭电子

大陆封测材料可关注公司为：康强电子、骏码科技、达博焊料、佳博电子、铂业股份、贺利氏、深南电路、珠海越亚、兴森科技、丹邦科技

工业气体是工业生产过程中要用到的特殊气体产品，可分为大宗气体和特种气体。大宗气体就比如氧气、氮气、二氧化碳之类，产销量大，对纯度要求不高。特种气体就比如专门在光刻的时候用的，做晶圆的时候用的之类，这一类气体虽然产销量小，但技术要求、纯度、净度都很严格，比如纯度要达到99.999999%，不能有杂质，不然一粒灰尘都可能带来麻烦。

电子特种气体（电子特气）跟湿电子化学品一样，是贯穿整个半导体制造过程的材料，也一样有着高纯、高净的要求。因为半导体是一种高度精密的产品，在生产过程中，自然不能暴露在普通的空气中，否则打个喷嚏都有可能沾上杂质，所以从制造到封测，都需要电子特气的参与，就比如说封测的时候，就得在有电子特气的环境下进行，不然你封的时候指不定把灰尘封进去了。作为技术上的外行我说的不一定对，可能封测的时候用不上特气，但大概就是这么个理。虽然特气成本占比不高（6%），但全程都要用到，号称半导体的“粮食”。

特气种类繁多，这道工序用这个，那道用那个，所以往往是种类多、小批量、高次的，一整道芯片生产工序下来可能要用到100多种气体，常见的也有30多种，所以那些有一体化供应能力的公司会有优势，而且气体不好保存，可能生产的过程没问题，运输过程哪里出了错，就变质了，混入杂质了，所以往往是老牌化工巨头，有能力实行一体化的、多元化的业务，有完整的生产、运输、贮存能力的，才有足够的供应能力，而客户更是嫌麻烦，所以就用 TGCM（Total Gas and Chemical Management，全面气体及化学品运维管理服务）模式，把一整套解决方案，从生产到服务，都包给供应商。所以这一行业，不是你能生产就够的，服务能力也得跟上，所以往往只有综合化工巨头才能做得到，市场依然高度集中，国外巨头总共占据88%市场份额，留给国内企业只有12%，其中包括：美国空气化工（25%）、法国液化空气集团（23%）、太阳日酸株式会社（17%）、美国普莱克斯（16%）、德国林德集团（7%）。目前我国和国外有10年的技术代。

大陆可关注公司为：华特气体、金宏气体、南大光电、昊华科技、硅烷科技、和远气体、派瑞特气、绿菱气体、博纯股份、雅克科技、巨化股份、凯美特气、中核红华、河南氟能、永晶化工

本文不是调查报告，只作为一张“地图”，大致了解半导体8个子行业的大体格局。一些什么市场规模、增长率之类就不写了，重在“格局”上，收集一些接下来值得关注的标的。

本文不是科普文章，是作者自己做行业研究和投资用的笔记，本人读经济学而不是工科，如有技术上的错误欢迎指正，勿喷。

欢迎关注本专栏，我会将其中几个感兴趣的子行业和几家关键公司进行深入研究。

我国半导体基础，为何还要发展半导体产业？

国产芯片水平只能实现90纳米。

从芯片制造环节看，光刻机、蚀刻机、晶圆、光刻胶等设备和材料占比很大。其中光刻机设备，目前上海微电子是90纳米。高端的KrF和ArF光刻胶更是几乎依赖进口，其中ArF光刻胶几乎为零国产。因此，我国要生产高度国产化的芯片，目前90纳米是一个分界点。

这其中还不包含芯片设计使用的EDA设计软件和其它的电子化学气体材料。EDA软件被誉为“芯片设计上的明珠”，国产率不到2%。

90纳米芯片！相当于2004年的半导体工艺。2007年，苹果上市的代手机就是使用了90纳米的处理器。可以说，90纳米芯片瞬间让大家回到了15年前的科技生活。

当然，这样的结果只是一种极端的假设。我国半导体产业链，并不是这么。有些环节、技术、设备已经达到水平。譬如芯片设计、人工智能、大数据、5G、蚀刻机。换言之，半导体基础把我国半导体的综合能力拉低了。

pcb光刻胶和半导体光刻胶的区别

光刻胶是一种有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生变化。一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固态。 1、光刻胶的作用： a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。2、光刻胶的物理特性参数： a、分辨率（resolution）。区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸（CD，Critical Dimension）来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。 b、对比度（Contrast）。指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。 c、敏感度（Sensitivity）。光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的小能量值（或小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（EUV）等尤为重要。 d、粘滞性/黏度（Viscosity）。衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加；高的粘滞性会产生厚的光刻胶；越小的粘滞性，就有越均匀的光刻胶厚度。光刻胶的比重（SG，Specific Grity）是衡量光刻胶的密度的指标。它与光刻胶中的固体含量有关。较大的比重意味着光刻胶中含有更多的固体，粘滞性更高、流动性更。粘度的单位：泊（poise），光刻胶一般用厘泊（cps，厘泊为1%泊）来度量。百分泊即厘泊为粘滞率；运动粘滞率定义为：运动粘滞率=粘滞率/比重。单位：百分斯托克斯（cs）＝cps/SG。 e、粘附性（Adherence）。表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺（刻蚀、离子注入等）。 f、抗蚀性（Anti-etching）。光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力。 g、表面张力（Surface Tension）。液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。 h、存储和传送（Storage and Tranission）。能量（光和热）可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。一旦超过存储时间或较高的温度范围，负胶会发生交联，正胶会发生感光延迟。3、光刻胶的分类 a、根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类：负性光刻胶和正性光刻胶。 负性光刻胶（Negative Photo Resist）。早使用，一直到20世纪70年代。曝光区域发生交联，难溶于显影液。特性：良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快；显影时发生变形和膨胀。所以只能用于2μm的分辨率。 正性光刻胶（Positive Photo Resist）。20世纪70年代，有负性转用正性。正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解于显影液。特性：分辨率高、台阶覆盖好、对比度好；粘附性、抗刻蚀能力、高成本。 b、根据光刻胶能形成图形的小光刻尺寸来分：传统光刻胶和化学放大光刻胶。 传统光刻胶。适用于I线（365nm）、H线（405nm）和G线（436nm），关键尺寸在0.35μm及其以上。 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist）。适用于深紫外线（DUV）波长的光刻胶。KrF（248nm）和ArF（193nm）。4、光刻胶的具体性质 a、传统光刻胶：正胶和负胶。光刻胶的组成：树脂（resin/polymer），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；溶剂（Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚，一种天然的橡胶；溶剂是；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。 正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液中；感光剂是光敏化合物（PAC，Photo Active Compound），常见的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。 b、化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist）。树脂是具有化学基团保护（t-BOC）的聚乙烯（PHS）。有保护团的树脂不溶于水；感光剂是光酸产生剂（PAG，Photo Acid Generator），光刻胶曝光后，在曝光区的PAG发生光化学反应会产生一种酸。该酸在曝光后热烘（PEB，Post Exposure Baking）时，作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走，从而使曝光区域的光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。化学放大光刻胶曝光速度非常