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该图片可能由AI生成
【摘要】光刻胶是芯片制造里最容易被忽略的环节,也是国产化缺口最深的地方。
2024年,中国集成电路光刻胶国产化率不足5%,ArF光刻胶接近于零,日本四家企业掌握全球超72%的份额。
本文以鼎龙股份为案例,看一家国内半导体材料公司是如何以向上游垂直整合突破原材料封锁,以全流程工程化能力打通研发到量产的瓶颈,以平台型思维推动能力复用,一步步攻克卡脖子难关,最终实现高端光刻胶的国产化替代落地的。
以下为正文:
“这是半导体产业被打压的最厉害的四年,也是发展最快的四年。”某存储大厂高管,在鼎龙投产仪式上感慨万千地说道。
如果要在半导体供应链里找一个最容易被忽略、却十分致命的“咽喉”,大概是被誉为半导体“皇冠上的明珠”的光刻胶。全球光刻胶市场,长期被日本的信越化学、JSR,美国的杜邦,韩国的东进世美肯所牢牢把控,全球近90%的ArF光刻胶(光刻胶的一种)由日本企业供应,头部厂商合计供应量达全球总供应量的86%-88%。在之前的漫长岁月,这个领域没有一家中国厂商。
根据SEMI和多家机构估算,2024年半导体光刻胶市场规模约80.5亿元,国产化率不足5%。具体到产品上,覆盖28nm到90nm的KrF光刻胶,国产占比约3%-5%;覆盖7nm到90nm的ArF光刻胶,国产占比不足1%。与此同时,日本的东京应化、JSR、信越化学、富士胶片四家企业,合计掌握全球超过72%的市场份额。
图 2024年全球半导体光刻胶市场份额 数据来源:未来智库转引国内券商研报(原始数据来自日本富士经济 Fuji Keizai)
光刻胶在国内的研发和国产替代面临多重挑战:上游原材料封锁、技术壁垒、严格的客户认证流程和高昂的设备投资......
01
搞定“卡脖子”,加速国产化替代
如果原材料依靠别人,很容易被卡脖子。鼎龙的核心研发人员刘博士认为,很多材料国内搞不定,首要问题是原材料的稀缺性,“高端光刻胶的核心原材料,从树脂、光酸到添加剂,都是原厂跟供应链捆绑定制开发的,根本不在外面卖。”
晶圆光刻胶分为KrF胶、ArF胶、i-line胶等多种类型,越往高端走,对应的树脂材料体系越复杂,国产化也就越难,缺口越深。
如何在国内拥有大批原材料成了首要难点,鼎龙将目光投向光刻胶行业最发达的日本和美国,发现,不管是日本信越,还是美国杜邦,他们的核心原材料,无一例外,都握在了自己手里,半导体材料对稳定性的高要求,便要求企业也有自己开发生产材料的能力。
于是,鼎龙解决原材料问题的方式是向上游延伸——自己造。
这个选择有它的前提,鼎龙在有机合成和高分子合成两个方向上,早年有过较深的技术积累,这两个方向恰好是光刻胶核心原材料的合成基础。到布局高端光刻胶时,公司已经具备了自主开发KrF/ArF光刻胶专用树脂、高纯度单体以及光致产酸剂的能力。例如杜邦号称“神胶”的一款光刻胶产品,是国内长期卡脖子的技术之一,关键在于里面用到了一项特定的结合技术。据鼎龙董事长介绍,公司在早年开发其他材料时已经积累了这项相关技术,后来花了一年多时间将它移植进光刻胶领域,成为国内首家凭借自主研发的该技术攻克 KrF 光刻胶、通过客户端验证并取得商业化订单的企业。
如果说搞定原材料是前提,那量产才是真正的考验。
量产这关,比原材料更难说清楚。光刻胶对工艺参数的敏感程度极高——涂布厚度、烘烤温度、曝光剂量、显影时间,任何一个节点的细微偏差,都会直接反映在晶圆的良率上。麻烦在于,这种偏差往往要等到真正上了晶圆厂产线才能暴露出来。对国内材料企业而言,进客户产线的机会本就宝贵,每一次出问题都意味着认证周期被拉长,甚至重头再来。
鼎龙的做法是把这道关口前移:直接购入包括高端光刻机在内的一整套量产级设备,在自己的产线上搭建出尽量接近真实晶圆厂生产环境的测试体系,每一个工艺控制节点都在内部完整跑通,让良率问题在进入客户产线之前就暴露、消化、解决。这个选择代价不小——高端光刻机单台价格以数亿元计——但换来的是一个关键能力:工艺验证的节奏不再依赖晶圆厂的配合窗口,出了问题自己查、自己改,不用等。
在工程化量产的支撑上,鼎龙能调用的是整个集团多年打磨半导体材料业务所积累的底层能力——质量管理体系、洁净室工艺规范、批次一致性控制方法——这些方法论在不同材料品类之间是可以迁移的。光刻胶工程化团队里有相当一部分人从集团其他业务转过来,带来的不是具体的材料配方,而是一套对半导体制造客户需求的理解和对量产稳定性的工程化能力。
从2022年正式布局高端晶圆光刻胶,到2024年底拿下国内主流晶圆厂的第一批KrF/ArF订单,鼎龙用了大约两年半时间。目前已在湖北潜江建成一期年产30吨KrF/ArF产线,具备批量化供货能力;二期年产300吨的量产线于2026年3月正式投产,建成国内首条覆盖有机合成、高分子合成、精制纯化、光刻胶混配全流程的高端晶圆光刻胶量产线,产品覆盖国内晶圆厂全制程节点,应用于3D NAND、DRAM等存储及高性能逻辑器件,产能释放稳步推进中,同期竞争对手南大光电的ArF产线年产能为50吨。
在研发投入的数字上也能看出公司的节奏。2025年全年研发投入5.19亿元,同比增长约12.32%,占营业收入的比例为14.19%,在国内半导体材料企业中处于较高水平。截至2025年底已获授权发明专利1056项、实用新型专利540项。
鼎龙能在短时间内接连突破原材料、量产、研发效率三大难关,背后离不开其深耕半导体材料领域多年的底层逻辑 —— 以平台型企业的思维做体系化布局,让技术、人才、资源协同作战。
02
这个赛道,已经不是初创企业能进来的了
鼎龙董事长在内部交流中有过一个判断:半导体材料这条赛道,门槛已经高到中小初创企业基本上进不来了。这不是在说竞争不激烈,而是说这个行业的入场券,已经从单纯的技术能力,变成了技术、资本、工程化体系、客户积累的组合,缺一不可。
这个判断,从海外的格局演变也能看出一些苗头。2025年11月,杜邦将旗下电子材料业务拆分独立上市,成立Qnity Electronics。这家公司在2026年初披露了强劲的财务业绩,客户遍布80个国家,拥有约40个制造基地和20个研究实验室,产品覆盖光刻、互联、封装多个工序所需的全材料品类。杜邦把它拆出来的理由很直接:半导体材料迭代太快,放在大化工集团里,这部分业务的增长潜力被低估了,独立出来更容易获得与同类公司对标的估值,也能更专注地搞研发。更重要的是,Qnity向我们展示了什么是真正的“平台型公司”——它的护城河不在于某一种材料做得最好,而在于整个半导体制造流程里,几乎每一道工序都有它的产品。
Qnity之所以在这个时间点被认为增长潜力被低估,背后是AI和存储景气把整个行业的需求体量拉上去了。逻辑链是这样的:AI大模型的训练和推理需要庞大的算力,先进制程芯片的需求跟着暴涨,晶圆厂ArF乃至EUV光刻胶的消耗也随之增加。另一方面,作为AI服务器标配的HBM(高带宽存储),其多层堆叠工艺对先进封装材料的需求量,远超传统DRAM。
AI带动的存储景气让全球存储巨头的资本开支大幅提升——三星、SK海力士、美光2026年面向AI服务器的存储产能已基本售罄,长鑫等也在加速扩产——晶圆厂的产线越多、制程越先进,光刻胶的消耗就越大,对稳定供应商的依赖就越强。美光CEO预测,全球HBM市场将以约40%的年复合增长率持续至2028年,届时市场规模有望从350亿美元扩大至1000亿美元。半导体材料需求的天花板,正在被AI迅速提高。
图 晶圆厂设备投资规模与预测 数据来源:SEMI World Fab Forecast Report, 1Q25 Update
与此同时,国内晶圆厂对国产光刻胶的态度已经发生了根本性转变。过去"重进口、轻国产、仅在非关键层小批量试用"的谨慎策略,正在被主动导入和加速认证所取代。现在出于供应链自主可控的核心诉求,主流晶圆厂开始配合国产材料企业缩短认证周期、优化产品适配,为有真实量产能力的国产厂商打开了一个相对清晰的窗口。
不过,这个窗口不会永远开着。赛道门槛越来越高,有能力在这个阶段进场的玩家本身就不多,但留在场内的竞争一点都不温和——国内同行在加速布局,海外巨头在用技术迭代和价格策略巩固份额,鼎龙面临的,是一场需要同时应对多线压力的持久战。
03
平台型企业的“打法”,体系作战的力量
说了这么多”平台型企业“,它到底是这么一种运作方式?概括来说,大而全而重。区别于“单点材料公司”,他们不只生产一种或少数几种产品,而是在“半导体”这个大的行业里同时横跨多条赛道、且在每条赛道上都有一定的技术深度,鼎龙现在正是这样一种打法,在光刻胶、CMP 抛光垫/抛光液、显示面板材料等多个核心领域都布局了自研技术,其中高端晶圆光刻胶,30余个产品方向,超过20款进入客户端测试,12款以上加仑样阶段。这种打法在实操层面体现在三个地方:
第一,技术上的互通互用。前文提到的杜邦产品核心技术突破案例,正是这个逻辑最典型的体现——攻克它所用的那项结合技术,并非专门为光刻胶开发,而是从多年前其他材料业务中迁移过来的。在其他方面,集团内同样也通过平台实现互通互用,光刻胶工程化团队中,有着许多从集团其他半导体材料业务过去的人才;质量团队也是整个集团贯通的,对其量产稳定性的帮助非常大。对单点材料公司来说,进每一个新赛道都要重新建体系,鼎龙则可以将一套体系同时用在多条赛道上。
图 鼎龙的七大材料技术平台 图片来源:湖北鼎龙控股股份有限公司2025年年度报告
在多赛道技术复用的基础上,鼎龙将 AI 技术全面融入平台化研发体系,重构了半导体材料的开发效率。据公司技术人员介绍,公司已将AI应用于原材料筛选、配方优化、光刻过程模拟及经验数据库构建等环节,通过数据驱动替代传统试错模式,大幅缩短研发周期,提升复杂材料体系开发效率。
第二,以成熟业务支撑新业务。光刻胶和先进封装材料目前处于投入期,还没有盈利,需要其他业务提供现金流。2025年全年营收36.60亿元,同比增长9.66%;归母净利润7.20亿元,同比增长38.32%;半导体业务收入20.86亿元,同比增长37.27%,占总营收57%。全年毛利率50.9%,同比提升4.0个百分点;CMP抛光垫全年收入10.91亿元,同比增长52.3%,单月销量首次突破4万片。这个结构,让公司在新业务还没有产生收益的阶段,能有资金继续往前走。
图源:东方财富网 数据来源:湖北鼎龙控股股份有限公司2025年年度报告
第三,正如前文所说,自己做原材料,或者说供应链上游延伸也是平台型企业的一大特点。鼎龙在进入高端光刻胶赛道时,选择了自己开发和生产核心原材料,而不是依赖外购。鼎龙的“核心原材料自主化”的坚持和主动攻坚,让它建立起一条从关键原材料到最终成品的完整国产化链路。类似的逻辑在抛光液业务上也有体现:鼎龙不只做成品抛光液,还掌握了核心研磨粒子的自主供应能力。供应链自主化的代价是前期研发投入更重、周期更长,但一旦建立,在外部供应链出现波动时,抗风险的能力会比单纯的材料集成商强得多。
最后,平台型企业还有一个扩张路径,并购,通过并购直接获取新赛道的技术、产能和客户资源,而不是从零搭建。2026年1月,鼎龙宣布以6.3亿元收购深圳市皓飞新型材料有限公司70%股权,正式切入锂电池辅材赛道——皓飞新材是国内新型锂电池分散剂的头部企业,客户覆盖国内外新能源厂商出货量前十强。区别于 10 年前的上下游整合式并购,本次并购被鼎龙定义为“赋能型并购”。公司通过材料平台能力为皓飞提供技术、产能支持。而从财务逻辑上看,皓飞新材2025年前11个月营收已达4.81亿元,有相对稳定的现金流,对鼎龙而言是在扩张边界的同时补充利润来源。
在地缘政治与逆全球化背景下,国内加快构建自主可控的半导体产业链,叠加AI 算力爆发、存储芯片市场回暖等结构性增长驱动,集成电路光刻胶迎来国产替代黄金窗口期。行业正从技术验证阶段,正式迈向量产放量的关键落地期。
与此同时,国内晶圆厂对国产光刻胶的态度已发生根本性转变,彻底告别过去“重进口、轻国产”、仅在非关键层小批量试用的保守策略,出于供应链自主可控的核心诉求,主动加大国产光刻胶的导入力度,优先推进成熟制程关键层、先进制程试点层的国产验证,大幅缩短客户认证周期,主动配合国产材料企业优化产品适配性,为鼎龙这类具备核心技术与量产能力的国产厂商,提供了难得的发展窗口期。
当然,这种打法也有它的代价——依赖资产、高投入、回报周期长。鼎龙股份的传统耗材业务长期保持稳定盈利,为半导体新业务的研发提供了坚实支撑;其半导体材料业务则在前期高投入后,2024、2025年也实现了盈利的大幅跃升,但要让半导体业务从当前的盈利状态,走向稳定、可持续的高盈利,还有一段路,而这段路要走多久,好不好走?前不久鼎龙的交流会上也有人提出疑问:半导体行业前期烧钱,现有的资金能否支撑多条赛道同步推进?
而从长期视角看,正如02节的分析,虽然半导体进入门槛极高,资金量需求大,研发周期长,但这绝不意味着竞争格局温和,在国家大力扶持半导体行业的大背景下,国内同行加速布局、产能扩张,海外巨头也在通过技术迭代、价格策略巩固市场份额,来自国内外的双重竞争压力始终很大并持续存在着。
04
尾声
曾经,全球半导体产业为了效率最大化,拆解产业链,分工合作,日本做材料,中国台湾做制造,中国大陆做封装.....但地缘政治的不稳定性在这些年日益凸显,企业逐渐意识到,材料安全要牢牢掌控在自己手里,才能在复杂的国际环境中守住产业发展的主动权。
2021年到2025年,中国集成电路光刻胶的国产化率从不足5%开始缓慢往上走,ArF光刻胶从接近零的起点有了第一笔商业订单。放在全球视角下,这个进度仍然有些滞后;但放在四年前的起点上,确实向前走了一大步。
超80亿元的国内市场里,仍有95%以上的份额依赖进口。这个缺口怎么填补,要花多长时间填补?道阻且长,答案仍在书写当中。鼎龙不是这段征程里唯一的赶路人,却是坚定的破局者之一,它的每一步技术突破、每一次产线落地,都在为中国光刻胶的国产化之路,铺下一块坚实的基石。 |