卡脖子原材料之光刻胶与微球

我们国家有四个明显卡脖子的原材料——ITO靶材、光刻胶、微球、高端电容电阻。今天将介绍光刻胶和微球。

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光刻胶：

光刻胶是半导体，面板，PCB 等领域加工制造中的关键材料。光刻胶由树脂，感光剂， 溶剂，光引发剂等组成的混合液态感光材料。原理是利用光化学反应，经光刻工艺将所需要的微细图形转移到加工衬底上，来达到在晶圆上刻蚀出需的图形的目的。

从光刻胶的发展历程看，从 20 世纪 50 年代至今，光刻技术经历了紫外全谱（300-340nm）， G 线（436nm），I 线（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet，DUV，248nm 和 193nm）， 以及目前最引人注目的极紫外（EUV，13.5nm）光刻，电子束光刻等六个阶段，随着光刻技术发展，各曝光波长的光刻胶组分（成膜树脂、感光剂和添加剂等）也随之变化。

从光刻胶全球市场来看，根据 Cision 的统计，2019 年约有 91 亿美元的市场规模，且至 2022 年预计将达到 105 亿美元，实现复合增长 5%。而其中半导体、LCD、PCB 这三类 主要的应用场景分别占据了市场空间的 24.10%、26.6%、及 24.5%，分别对应 2019 年的市场规模 22 亿美元、24 亿美元、及 22 亿美元。

资料来源：国盛证券、2021年8月1日

半导体晶圆制造过程繁琐且复杂，对于的材料大类的设计也超过了 9 种。其中光刻胶占 比约为 5.3%，光刻胶辅助材料 6.9%，合计占整体晶圆制造环节材料成本的 12.2%。

中国光刻胶产业链，中国半导体光刻胶的占比仅有 2%，LCD 仅为 3%，而最为简单 PCB 光 刻胶占比高达 94%。

资料来源：国盛证券、2021年8月1日

在光刻胶领域相对较为容易的 PCB 光刻胶，中国均有厂商在各个领域实现了突破，但是根据前瞻产业研究院的整理，全球的主要 PCB 供应商还是以日本为主导；在面板光刻胶领域，全球超过90%的市场被日本、韩国、及中国台湾合力占据。整体来看，全球光刻胶行业主要被 JSR、东京应化、罗门哈斯、信越化学、及富士合理占据，前五大家占据了全球光刻胶领域的86%；如若聚焦到全球半导体用光刻胶领域 前六大家（主要以日本为主）实现了对于市场的87%的占据。

资料来源：国盛证券、2021年8月1日

在外资供应商统治了全球光刻胶行业的基础下，中国内资厂商耗费十多年的时间，在当前已经实现了各大类（除 EUV）光刻胶的突破，实现了厚积薄发的现状，而其中的代表公司分别有：彤程新材、上海新阳、徐州博康、晶瑞股份等等。

难点主要在于：1）认证难度大与周期长，2）海外公司的专利垄断。全球光刻胶研制专利主要分布在日本和美国，合计占比高达82%。

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微球：

色谱填料通常是指具有纳米孔道结构的微球材料，其粒径在微米尺度范围内，而色谱填料上的孔径则以纳米衡量，常规孔径大小在5-200纳米范围内。色谱填料性能取决于其形貌、结构、粒径大小和分布、孔径大小和分布、材质组成及表面功能基团，参数众多，不同用途色谱填料需控制不同参数，导致其生产难度极大。

例如，用于工业分离纯化的色谱填料往往需要10微米以上粒径，用于分析检测的色谱填料其粒径一般为3微米和5微米，而超高效液相色谱（UPLC）的填料粒径需要小于2微米。用于分析检测的色谱填料主要为硅胶基质，用于小分子分离纯化制备的色谱填料包括硅胶和聚合物基质，而用于大分子分离纯化制备的层析介质大多为聚合物基质。

同时，微球被用于平板显示领域。间隔物微球主要是实心球，包括两种基质材料，分别为聚合物间隔物微球（塑胶球）及二氧化硅间隔物微球（硅球）。塑胶球主要用于LCD面板盒厚控制，而硅球主要用于LCD面板边框盒厚控制。

资料来源：纳微科技招股书、2020年7月1日

色谱柱作为色谱填料的应用产品，整体市场情况与色谱填料相似。市场研究机构Technavio数据显示，2015-2020年全球色谱柱市场规模由15.3亿美元增长至22.5亿美元，年均复合增长率为8.02%，发展势头良好，前景广阔。

资料来源：纳微科技招股书、2020年7月1日

一直以来，中国用于生物制药生产的关键设备和耗材如色谱填料和色谱柱系统基本依赖进口。生物大分子分离纯化领域，GE Healthcare、Tosoh、Bio-Rad是色谱填料主要制造商，上述企业的产品管线齐全，拥有较强的产品研发实力。

纳微是国产高端色谱填料领军企业，公司成立后依靠微球精准制造的底层技术迅速开发出全面的产品组合。公司研发创新技术生产的单分散二 氧化硅和聚合物微球粒径、孔径精确性和均一性均优于外资巨头，使得色谱核心指标和性能达到国际一流水准。目前客户数已拓 展至超 1000 家，目前已切入国内多家知名药企供应体系，其中恒瑞、复星等重点客户年采购额超过 1000 万元。

资料来源：纳微科技招股书、2020年7月1日

在“中国制造2025”的背景下，2025年我国要实现70%的核心基础零部件、关键基础材料自主保障，80种标志性先进工艺得到推广应用，部分达到国际领先水平，建成较为完善的产业技术基础服务体系，逐步形成整机牵引和基础支撑协调互动的产业创新发展格局；以上将使得像微球、光刻胶这样的核心原材料产业得到大发展。