材料和设备是集成电路产业基石，是推动集成电路技术创新的引擎。集成电路关键材料处于整个产业链上游环节，对产业发展起着重要支撑作用，具有产业规模大、细分行业多、技术门槛高、研发投入大、研发周期长等特点。集成电路关键材料细分品类众多，可以分为前道工艺晶圆制造材料和后道工艺封装材料。

前道工艺晶圆制造材料包含硅片、掩模板、光刻材料、前驱体材料、电子特气、研磨抛光材料、湿电子化学品、高纯试剂、溅射靶材等。在晶圆制造过程中，硅晶圆环节会用到硅片；清洗环节会用到湿电子化学品；光刻中涂胶环节会用到光刻材料，曝光环节会用到掩模板；显影、去胶环节均会用到高纯试剂；刻蚀环节会用到高纯试剂、电子特气；薄膜沉积环节会用到前驱体材料和靶材；研抛光环节会用到抛光液和抛光垫等。

随着境内集成电路产业持续发展，结合国家战略推动关键材料国产化，带动关键材料市场规模逐年增长。根据弗若斯特沙利文统计及预测，境内集成电路关键材料市场规模总体从2019年664.7亿元增长到2023年1.139.3亿元，年复合增长率为14.4%，预计2028年市场规模为2.589.6亿元。同时，基于晶圆制造技术节点不断升级及境内集成电路先进制程日趋成熟，光刻材料、前驱体材料以及靶材等制造材料用量均持续提升，预计前道工艺对应制造材料增长幅度将高于后道工艺封测材料增长幅度，预计2028年制造材料市场规模为1.853.8亿元，占关键材料市场规模比例超过70%。

制造材料中，硅片、光刻材料、掩模板、电子特气占比较高。以2023年为例，硅片市场在晶圆制造材料市场中占比为33.1%，位列第1位，光刻材料、掩模板、电子特气分别位列第2、3、4位，占比分别为15.3%，13.2%，13.2%。抛光材料、前驱体材料、湿电子化学品、溅射靶材等材料占比均在2%-7%之间。同时，各大类材料又包括几十种甚至上百种具体产品，细分子行业多达上百个，关键材料产业呈现种类繁多、细分市场相对较为分散的特点。

光刻材料发展概况及发展趋势

光刻材料主要包括SOC(SpinOnCarbon)、ARC(Anti-reflectiveCoating)、光刻胶、TopCoating、稀释剂、冲洗液、显影液等，系光刻工艺中重要材料之一，决定着晶圆工艺图形的精密程度与产品良率。光刻工艺定义了集成电路产品的尺寸，是集成电路制造工艺中的关键一环，光刻工艺难度最大，耗时最长，芯片在生产过程中一般需要进行20至90次光刻。同时，光刻材料贯穿整个光刻工艺，集成电路生产制造过程中,光刻材料成本约占集成电路制造材料成本的13%-15%，光刻工艺成本约占晶圆制造工艺的1/3，耗时占晶圆制造工艺的40%-50%。

①SOC(碳膜涂层)

SOC主要成分是高碳含量的交联芳香结构聚合物，一般由聚酰胺酸树脂、交联剂和溶剂等混配而成，系一种有机涂层。在光刻工艺中，SOC被称为光刻工艺的“基石”，通常旋涂在衬底表面作为第一层材料，要求能够把衬底表面结构抹平，为后续材料旋涂提供基础。随着集成电路技术节点持续升级，要求光刻材料涂覆厚度越来越薄，以满足曝光分辨率的要求。但当胶膜薄到一定程度时在后续刻蚀工艺过程中将无法抵挡高能等离子体引起的膜层损失,从而无法完成光掩模的图形转移。通过使用SOC可更好控制反射率，提升刻蚀持久性与纵横比，更好实现光刻胶上图形向衬底的刻蚀，同时，SOC在完成光刻工艺显影后能够被除去，不会残留硅片表面影响品质。在光刻工艺中，一种被称为“三层结构”指光刻胶、SiARC以及SOC 三层光刻材料组合，这种结构既能有效地减少曝光时的反射光，又能提高刻蚀时选择比，已被广泛应用于先进NAND、DRAM存储芯片与45nm技术节点以下逻辑芯片光刻工艺。基于工艺制程持续升级和精确图形传输需求，SOC应用重要性持续提升，已被视为用以解决光刻过程中抗刻蚀与光反射的必备光刻材料之一。

②BARC(底部抗反射涂层)

BARC(底部抗反射涂层)是指涂布在光刻胶底部的涂层，一般由高分子树脂、热致产酸剂、表面活性剂以及溶剂等组成。在光刻工艺中，BARC通常涂覆于衬底、SOC和光刻胶之间，光刻工艺在曝光时光线透过光刻胶照射在衬底上，在光刻胶和衬底的界面处，光线会被反射，这些反射光和入射光会形成干涉，使得光强沿深度方向的分布不均匀，形成驻波效应。同时，有些衬底表面沉积有低介电常数材料,这些特殊材料会释放出对光刻胶尤其是应用化学放大技术的光刻胶有害的成分，破坏光刻胶性能。BARC具有较高的吸光系数，不溶于光刻胶溶剂,刻蚀速率要大于光刻胶,通过使用BARC,消除从衬底反射到光刻胶中的光，隔离衬底物质向光刻胶中扩散,降低由反射引起的驻波效应对光刻胶性能的影响。从248nm波长光刻胶即KrF光刻胶开始，BARC被广泛应用，已被视为在先进NAND、DRAM存储芯片与90nm以下技术节点逻辑芯片与光刻胶共同应用的必备光刻材料之一。

③光刻胶

光刻胶是一种光敏感的聚合物，是由聚合物树脂、光敏化合物、溶剂以及添加剂等成分组成的混合液。在集成电路品圆制造过程中，光刻胶与其他光刻材料根据工艺先后旋涂于衬底上，通过曝光、显影、刻蚀等工艺流程，将掩模板上的图形转移至晶圆表面，从而实现细微图形加工。光刻胶按照化学反应和显影原理可分为正性光刻胶和负性光刻胶，按照应用领域划分可分为PCB光刻胶、LCD光刻胶以及半导体光刻胶。其中，半导体光刻胶技术壁垒最高，LCD光刻胶次之，PCB光刻胶技术壁垒最低。半导体光刻胶根据曝光光源波长不同，可分为g-Line(436nm)、i-Line(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193mmm)和EUV(13.5nm)光刻胶。

根据弗若斯特沙利文市场研究，境内半导体光刻胶市场规模从2019年27.8亿元增长至 2023 年64.2 亿元，年复合增长率达 23.3%,预计 2028 年境内半导体光刻胶市场规模将达到 150.3 亿元，年复合增长率18.5%，高于全球半导体光刻胶市场规模增速。在细分市场中，i-ine 光刻胶、KrF 光刻胶与ArF 光刻胶系境内 12英寸集成电路品圆制造主要应用光刻胶,随着境内 12英寸晶圆产能持续提升，先进应用和技术节点持续提升，光刻技术如浸没式光刻技术和多重曝光技术逐步应用以及光刻胶性能稳步升级，KrF光刻胶与AF光刻胶对应市场规模从2019年 14.7 亿元增长至 2023 年 36.7 亿元，预计 2028 年市场规模将达到 106.9亿元，占境内半导体光刻胶市场份额将达 71.12%。

行业竞争格局及相关上市公司

现阶段，境内光刻材料与前驱体材料仍然系由境外厂商占据主要市场份额，境内关键材料企业虽然已有突破,但是尚未在先进技术节点形成大规模国产化的局面。以公司自产光刻材料为例，根据弗若斯特沙利文市场研究，在12英寸集成电路领域，i-Lime光刻胶、SOC国产化率10%左右，BARC、KrF光刻胶国产化率1-2%左右，ArF光刻胶国产化率不足1%。在未来一定时期内，境内关键材料企业仍将以国产化应用为主要突破方向。