摘要：光刻胶是芯片制造中用于图形转移的核心光敏材料，其性能直接决定集成电路的精度和良率。它由感光树脂、光活性物质及溶剂等成分组成，在紫外光或极紫外光照射下发生溶解度变化，通过曝光、显影工艺将掩膜版上的微纳图形精确转移到硅片上，作为半导体材料中技术壁垒最高的领域之一，
一. 光刻胶
光刻胶是芯片制造中用于图形转移的核心光敏材料，其性能直接决定集成电路的精度和良率。它由感光树脂、光活性物质及溶剂等成分组成，在紫外光或极紫外光照射下发生溶解度变化，通过曝光、显影工艺将掩膜版上的微纳图形精确转移到硅片上，作为半导体材料中技术壁垒最高的领域之一，光刻胶约占芯片制造成本的12%。
日本厂商
数据截至2025年Q2，日企仍占据全球光刻胶78%市场份额，其中EUV胶100%依赖日本供应。
东京应化（TOK）
作为全球EUV光刻胶技术领导者，东京应化独家开发出含金属氧化物的分子级光敏树脂体系，实现13nm线宽的极限分辨率，其EUV胶在7nm以下节点的市场占有率高达92%。该公司与ASML建立联合实验室优化光刻参数，每批次产品线宽均匀性控制在±0.8nm内，支撑台积电3nm制程量产，并拥有覆盖KrF到EUV全谱系光刻胶的2000余项专利。其最新研发的"多层堆叠光刻胶系统"可将芯片晶体管密度提升40%，预计2026年应用于2nm工艺。
信越化学（Shin-Etsu）
信越化学凭借独创的"分子锚定技术"在KrF/ArF光刻胶领域占据35%市场份额，其产品显影后图案侧壁角度精度达89±0.5°，适配3D NAND存储器超过200层的堆叠需求。公司建有全球唯一的光刻胶专用超纯苯酚生产线，杂质含量低于0.1ppb，确保28nm及以上制程的缺陷密度控制在0.01个/cm²410。2025年推出的"自对准双重图案化光刻胶"可减少多重曝光次数，使芯片制造成本降低18%。
JSR株式会社
JSR垄断全球40%的EUV光刻胶供应，其纳米级微球分散技术使光敏剂粒径标准差小于0.5nm，与ASML联合开发的EUV Pellicle防护膜透光率达92%且缺陷密度仅0.001个/cm²。公司拥有半导体行业最完备的光刻胶验证数据库，包含超过50万组工艺参数组合，可针对不同晶圆厂设备提供定制化配方。其最新研发的"化学放大自组装光刻胶"采用AI分子设计，使5nm节点接触孔CD均匀性提升至±0.6nm。
美国厂商
陶氏杜邦（DuPont）
陶氏杜邦是193nm浸没式光刻胶的奠基者，开发出折射率1.64的高透光树脂系统，支撑ASML光刻机NA值提升至1.55，助力5nm制程突破。其专利的"梯度交联技术"使光刻胶在45nm深宽比结构的图案转移中保持99.7%保真度，在3D芯片封装领域市占率达65%。2025年推出的"智能响应光刻胶"可通过实时调节pH值适应不同蚀刻环境，使逻辑芯片良率提升3.2个百分点。
罗门哈斯（Rohm and Haas）
作为化学放大光刻胶（CAR）的原创者，罗门哈斯持有基础专利"酸扩散控制技术"，将光致酸剂的扩散距离压缩至5nm内，使28nm节点接触孔关键尺寸均匀性达±0.8nm。公司开发的"多级缓冲溶剂系统"可兼容从g-line到EUV的所有曝光波长，在存储器芯片制造中实现99.95%的批次稳定性。其与英特尔合作研发的"自修复光刻胶"能自动修复微气泡缺陷，使EUV工艺缺陷率下降40%。
韩国厂商
东进世美肯（Dongjin Semichem）
东进世美肯在OLED面板光刻胶领域占据全球65%份额，其5μm超厚膜光刻胶支撑三星QD-OLED实现2400PPI分辨率，突破显示行业物理极限。公司开发的"量子点分散技术"使光刻胶色域覆盖率达NTSC 120%，并率先实现10.7亿色显示，成为苹果Vision Pro头显的独家供应商。2025年量产的"柔性可拉伸光刻胶"可承受10万次弯折，推动可折叠手机进入第三代技术阶段。
欧洲厂商
默克（Merck KGaA）
作为欧洲光刻胶技术的核心代表，其在尖端领域的突破性贡献具有不可替代性。该公司开发的电子束光刻胶HSQ系列实现了8nm线宽的极限分辨率，成为量子计算芯片制造的核心材料，全球市场占有率超过70&。其独创的分子笼状结构设计可使曝光后图形保真度达99.3%，支撑IBM、英特尔等企业的量子比特阵列制备。在纳米压印光刻胶领域，默克开发的紫外固化纳米复合材料突破2nm特征尺寸，成功应用于台积电CoWoS硅光器件量产线，光耦合效率提升40%。更值得称道的是，默克针对Chiplet技术开发的晶圆级封装光刻胶支持12μm超厚膜结构，翘曲控制精度达0.3μm/300mm，使AMD 3D V-Cache芯片的堆叠良率提升至98.7%。这些突破性技术使默克在非传统光刻领域构建了高达15年的技术代差优势。
二. 溅射靶材
溅射靶材是物理气相沉积（PVD）工艺的关键材料，用于在晶圆表面沉积金属薄膜（如互连导线和栅极），直接影响芯片导电性能和良率。其纯度要求高达99.9995%以上（杂质
全球市场由日美企业主导高端领域，日美企业垄断83%高端靶材专利，7nm以下节点材料供应集中度超90%，2025年全球靶材专利中高纯金属制备占比62%，复合靶材增速达35%/年，而中国企业在中低端成熟制程国产化加速。
Top 1. JX日矿金属（日本）
凭借30%全球市场份额和29%关键专利持有量，其铜靶材纯度突破99.99999%（7N级），独创纳米晶粒定向排列技术使3nm芯片互连薄膜电阻率降低18%，独家供应台积电2nm工艺的钴阻挡层靶材；2024年推出的原子层沉积（ALD）兼容靶材实现1nm节点薄膜厚度误差±0.2nm，垄断全球80%的EUV光刻机配套靶材市场。
Top 2. 霍尼韦尔（美国）
拥有20%市场份额及25.8%专利占比，其超高纯钽靶材（杂质
Top 3. 东曹（日本）
专利数量占全球18%，镍铂合金靶材通过电子束区域熔炼技术将氧含量控制在3ppm以下，适配索尼CMOS图像传感器的背照式结构；其旋转磁控溅射系统使Micro LED巨量转移良率达99.99%，成为苹果Vision Pro显示屏核心供应商。
Top 4. 普莱克斯（美国）
掌握10%市场份额和9%核心专利，氧化铟锡（ITO）靶材透过率>93%，其脉冲激光沉积技术使折叠屏触控电路耐弯折次数超50万次；开发的非晶硅碳靶材助力隆基绿能钙钛矿-硅叠层电池效率突破32%。
Top 5. 林德集团（德国）
高纯铝靶材专利占比7%，热等静压工艺使5N级铝靶晶粒尺寸≤50μm，3D NAND存储器阶梯覆盖均匀性达99.3%；与ASML合作开发EUV反射镜专用钼硅多层靶材，光刻机镜面反射率提升至69.8%。
三. 硅片
硅片是芯片制造的基石材料，95%以上的半导体器件以其为衬底，集成电路中占比更高达99%。它以高纯度单晶硅为核心，半导体级纯度需达99.9999999%（9N）至99.999999999%（11N），远超光伏硅片的纯度要求；尺寸涵盖6英寸、8英寸及主流的12英寸，更大尺寸可显著提升单晶圆芯片产出量并降低单位成本。作为光刻、刻蚀等工艺的载体，硅片的质量直接影响芯片性能与良率，是半导体产业链中价值占比最高（约33%）的核心材料。
Top 1. 信越化学（日本）
信越化学是全球硅片市场的绝对领导者，长期占据约30%的12英寸硅片份额，尤其在高纯度轻掺硅片领域技术领先，能为先进制程（如3nm及以下）提供关键材料，客户包括台积电和英特尔等顶级晶圆厂，其稳定性和纯度标准成为行业标杆
Top 2. 胜高(SUMCO 日本）
SUMCO以约25%的市场份额位居第二，专精于重掺硅片技术，在汽车电子和工业应用领域优势显著，其产品耐高温高压的特性满足严苛环境需求，产能长期被晶圆厂以长单锁定至2026年，凸显供应链不可替代性
Top 3. 环球晶圆（GlobalWafers 台湾)
环球晶圆市场份额约14%，通过亚洲、欧洲和美国的全球产能布局持续缩小与日企差距，其12英寸硅片以高性价比和稳定交付能力赢得客户，近年来积极收购扩张，目标提升在先进制程市场的竞争力
Top 4. SK Siltron（韩国）
SK Siltron占据约12%的份额，专注于高端12英寸硅片制造，深度绑定三星和SK海力士等存储芯片巨头，技术优势在于超高平整度和低缺陷率，支持高带宽内存（HBM）等前沿产品，强化韩国在半导体产业链的自给能力
Top 5. 德国世创（Siltronic，德国）
德国世创市场份额约11%，以外延片和定制化硅片技术见长，能为客户提供差异化解决方案（如高压芯片应用），核心合作伙伴包括台积电和英特尔，其独立运营模式确保技术创新的灵活性
四. 电子特气
电子特气是芯片制造中纯度高于99.99%的核心基础材料，被称为电子工业的"血液"和晶圆的"粮食"，在半导体前端材料中价值占比约14%，是仅次于硅片的第二大耗材（成本占比13%）。它包含含氟气体（如三氟化氮）、惰性气体化合物等上百种类型，贯穿晶圆制造的沉积、光刻、刻蚀、掺杂、清洗及封装全流程，通过气相沉积形成薄膜、等离子刻蚀实现纳米级图形转移，直接影响集成电路的精度与良率。当前国内自给率仅15%，80%品种依赖进口。
Top 1. 大阳日酸（Taiyo Nippon Sanso，日本）
日本电子特气霸主，高纯氯化氢（HCl）、氟碳气体（C₄F₆）市占率超40%，为东京电子刻蚀设备定制气体方案，在3D NAND存储芯片制造中不可替代。
Top 2. 林德集团（Linde，德国/美国）
全球工业气体龙头，电子特气市占率超30%，主导高纯三氟化氮（NF₃）、六氟化钨（WF₆）等关键气体供应，纯度达99.9999%（6N级），台积电、三星等头部晶圆厂核心供应商，其气体纯化技术为7nm以下先进制程提供保障。
Top 3. 液化空气（Air Liquide，法国）
全球最大电子特气综合服务商，提供氖气（Ne）、氪气（Kr）等光刻混合气及刻蚀气体，其专利气体混配技术支撑EUV光刻工艺，ASML光刻机专用气体主要供应商。
Top 4. 空气化工（Air Products，美国）
专注半导体级电子特气50年，在硅烷（SiH₄）、氨气（NH₃）等沉积气体领域技术领先，首创低温精馏提纯工艺，纯度稳定性居行业首位，客户覆盖英特尔、格罗方德等IDM大厂。
Top 5. SK Materials（韩国）
韩国唯一高纯电子特气本土供应商，六氟丁二烯（C₄F₆）纯度达99.9995%，专供三星存储芯片产线，地缘优势助力其成为韩国半导体供应链“安全阀”。
P.S :
Praxair（美国）：已被林德集团并购整合,Praxair原为全球四大电子特气巨头之一，但2018年与林德集团完成合并，其业务、技术及市场份额已完全并入林德集团体系。
Entegris（美国）：专注前驱体及材料纯化设备, 其核心竞争力在于半导体前驱体材料（如锗烷、硅烷衍生物）和超高纯材料输送系统，而非基础电子特气（如刻蚀气、光刻气），其业务定位更接近材料解决方案提供商。
中央玻璃（Central Glass，日本）：细分领域聚焦而非综合龙头
五. CMP抛光材料
抛光垫领域
陶氏杜邦（DowDuPont，美国）
占据全球抛光垫市场76%份额，独家供应台积电、三星7nm以下节点，独创聚氨酯-纳米陶瓷复合结构抛光垫寿命达150小时，表面沟槽专利超200项，定义行业技术标准。
英特格（CMC Materials，原卡博特微电子，美国）
化合物半导体领域市占率超60%，碳化硅晶圆抛光方案显著提升英飞凌、Wolfspeed产线良率，2021年被Entegris收购后整合全产业链资源。
富士纺（Fujibo，日本）
百年纺织巨头转型高精度材料制造商，CMP抛光垫以纳米级平整度控制著称，适配先进封装及第三代半导体工艺，技术专利覆盖无纺布基材创新结构。
抛光液领域
卡博特（Cabot，美国）
铜制程抛光液全球份额40%，独家pH自适应技术兼容5nm至28nm全节点，腐蚀速率波动控制±1Å/min，韩国/新加坡基地保障高纯氧化铝供应链。
富士美（Fujimi，日本）
硅溶胶抛光液粒径分散标准差
Resonac（原日立化成，日本）
垄断3D NAND钨抛光液市场，独家螯合剂配方实现金属残留
默克（Merck KGaA，收购Versum Materials，德国）
TSV硅通孔抛光液实现10:1深宽比无缺陷加工，HBM封装领域市占率超70%，技术方案覆盖逻辑芯片与存储芯片全需求
设备绑定型巨头
应用材料（Applied Materials，美国）
通过设备-耗材深度绑定策略主导生态，与陶氏/卡博特共建联合实验室优化CMP参数，设备市占率85%形成天然耗材入口。
SK Enpulse（SK集团旗下，韩国）
依托SK海力士垂直整合优势，抛光垫产品聚焦DRAM/HBM封装需求，韩国唯一本土抛光垫量产企业，突破杜邦专利封锁，HBM存储芯片专用抛光垫良率达95%，三星、SK海力士核心供应商，2025年全球份额跻身前三。
配套技术领导者
3M（美国）
纳米金刚石修整盘寿命达5000次抛光循环，激光微结构设计专利适配所有主流CMP设备，终端检测精度±2nm
P.S. :
美日企业持有92%核心材料专利，关键配方保护期延续至2035年后
生态绑定：设备商与耗材企业联合制定参数标准（如AMAT-陶氏），形成技术闭环
认证壁垒：新供应商进入头部晶圆厂需24个月验证周期，替换成本超2000万美元
2025年美日韩企业掌控全球CMP材料83%份额，7nm以下节点无有效替代者
六. 湿电子化学品
第一梯队（国际垄断级）
Top 1. 德国巴斯夫（BASF）
湿电子化学品全品类霸主，全球唯一实现G6级（ppq纯度）硫酸量产的企业，其12英寸晶圆用刻蚀液在台积电3nm产线占比超50%。独创"原子级电化学纯化+AI实时杂质监控"系统，金属杂质控制达0.01ppq
Top 2. 美国霍尼韦尔（Honeywell）
航天级材料技术转化典范，氢氟酸纯度突破SEMI G7标准（99.999999999%），颗粒度＜0.05nm。为美光科技提供全球70%的3D NAND存储芯片用清洗液，热稳定性较竞品提升300%
Top 3. 日本关东化学（Kanto Chemical）
百年超纯试剂专精，氨水纯度达12N级（99.9999999999%），金属杂质＜0.001ppt。其EUV光刻胶配套显影液攻克"纳米气泡缺陷"难题，使逻辑芯片良率提升至99.97%
第二梯队（领域龙头级）
Top 4. 日本三菱化学（Mitsubishi Chemical）
全球最大电子级硫酸供应商，年产能超50万吨。其"亚沸蒸馏+量子级过滤"工艺可使硫酸颗粒控制在0.02µm/升，用于长江存储128层NAND的深硅刻蚀
Top 5. 韩国 Soulbrain
氢氟酸领域隐形冠军，蚀刻液在三星4nm GAA工艺中市占率83%。开发的低蚀变速率配方能将晶圆厚度误差控制在±0.1埃米（1Å）
Top 6. 德国默克（Merck）
混配试剂之王，其铜互连清洗液有机残留＜0.1ppb。通过收购Entegris获得"分子自组装钝化"专利，使FinFET晶体管漏电流降低40%
P.S. :
世界头部企业正推进"量子纯度"（18N级）和"原子级缺陷控制"技术，2025年巴斯夫已建成首条AI全自动ppq级产。国产替代方面目前G4级产品自给率达65%，但G5级以上仍依赖进口，仅江化微氢氟酸、晶瑞双氧水等少数产品进入3nm供应链。
七. 掩模版
掩模版（Photomask）是半导体及平板显示制造中的图形转移母版，其核心功能是通过光刻工艺将设计电路图案精准复制到晶圆或基板上。在集成电路领域，掩模版如同相机的“底片”，承载纳米级电路设计（如3nm制程要求图形误差≤0.5nm），通过紫外光或极紫外光（EUV）曝光将图形缩印至光刻胶层，再经刻蚀形成实际电路结构。对于平板显示面板，掩模版则用于逐层转移TFT阵列和彩色滤光片图形，单块LCD面板需10-24片掩模版叠加制造，其精度直接影响屏幕分辨率与良率1317。掩模版需具备高透光率（石英基板）、低热膨胀系数（≤0.5ppm/℃）及耐腐蚀性（铬遮光层），是连接芯片设计与量产的关键介质。
目前全球独立第三方市场65%由晶圆厂自建产线覆盖，35%为第三方厂商份额。第三方市场中，Toppan、DNP、Photronics合计占超80%。国内厂商龙图光罩、清溢光电等加速替代中低端需求。
比如台积电虽是全球最大晶圆代工厂，但其掩模版产能主要用于内部需求，仅能满足自身65%的先进制程需求。在EUV掩模版等高技术领域，台积电仍需依赖Toppan/DNP供应核心材料。其自研的“虚拟掩模版”技术虽可优化芯片设计验证流程，但无法替代物理掩模版的生产环节。
Top 1. Toppan（凸版印刷，日本）
作为全球掩模版行业的技术标杆，Toppan在EUV极紫外光刻掩模版领域占据绝对优势。其最新研发的缺陷控制技术可将掩模版图形误差压缩至0.5nm以下，支持3nm及以下制程的芯片制造。通过多层钼硅镀膜工艺，Toppan的EUV掩模版反射率高达65%，远超行业平均水平。2025年，其独家供应的HBM4高带宽内存芯片掩模版已通过三星和美光认证，成为AI芯片量产的核心保障。
Top 2. DNP（大日本印刷，日本）
DNP凭借其“超低热膨胀基板”技术，将掩模版在EUV曝光过程中的形变控制在±0.1pm/℃以内，解决了3nm芯片的图形失真难题。其开发的相位偏移掩模版（PSM）可将光刻分辨率提升30%，被广泛应用于台积电和英特尔的先进制程产线。2025年，DNP与ASML合作推出的“动态补偿掩模版”已实现量产，可实时修正EUV光刻机的光学像差。
3. Photronics（福尼克斯，美国）
Photronics以“计算光刻掩模版”技术闻名，通过AI算法优化光学邻近效应修正（OPC），使28nm工艺的掩模版设计周期缩短40%。其独有的“多光束掩模写入技术”可将掩模版生产速度提升至传统激光直写的5倍，客户涵盖高通、AMD等设计巨头。2025年，该公司为Chiplet芯片开发的“3D堆叠掩模版”已支持台积电CoWoS封装技术的大规模应用。
来源：威廉F
