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一、半導體光阻溶劑原料斷供
2026年4月23日,日本供應商正式發布了半導體關鍵光阻溶劑原料供應中斷的說明。這是由于美伊中東沖突外溢效應持續擴大,全球半導體供應鏈,在氦氣部分斷供之后,遭受的第二次沖擊。
日本光阻溶劑原料供應商,在2026年4月21 日晚間緊急召開內部會議,并在23日通知多家芯片制造商?消息,市場普遍擔憂,沖擊將進一步擴散和深化。
那么,斷供的半導體關鍵光阻溶劑原料,究竟是什么呢?
有兩種,一種是是丙二醇甲醚(propylene glycol methyl ether ,PGME)——
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另一種是丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate, PGMEA),是前一種PGME的酯化衍生物——
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這兩種材料,究竟在半導體行業有什么用途呢?
二、PGME/PGMEA的用途和市場
電子級PGMEA的金屬離子含量≤5ppb、水分≤30ppm、顆粒物≤0.1μm,符合SEMI G5、ULSI級標準。沸點146℃。
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這種純度的PGMEA,在半導體制程的部分環節中,中扮演關鍵角色,廣泛應用于光阻、抗反射涂層以及高頻寬存儲器(HBM) 制程中的臨時黏合劑。
在光刻過程中,電子級PGMEA的低表面張力與優異溶解性和揮發性,使其使其作為光刻膠的溶劑,用于溶解光刻膠中的樹脂和光敏劑,使其能夠均勻涂覆在硅片表面,在光刻過程中快速形成均勻的薄膜。PGMEA是ArF/KrF光刻膠的核心溶劑,占光刻膠配方質量的60-80%,調節了樹脂與光酸擴散速率,直接影響曝光精度與線寬均勻性,決定了28nm至5nm制程圖形精度。
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在電子封裝方面,可用于溶解電子封裝材料,如環氧樹脂等,制備封裝膠液,并用來清洗多余的封裝材料,確保封裝結構的完整性和可靠性。
純度等級:≥99.99%(半導體級),酸值<0.01mg KOH/g。金屬控制:Na、Fe、Cu≤1ppb(ICP-MS檢測),防止晶圓金屬污染。穩定性:過氧化物含量<1ppm,避免光刻膠儲存期降解。
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在面板制造中:可以作為OLED光刻膠載體:用于FMM(精細金屬掩膜版)圖案化工藝,分辨率達2000PPI。在TFT陣列清洗中,用于溶解顯影后殘留的光刻膠組分,減少 Mura 缺陷。
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此外,還可以用于高級PCB面板阻焊油墨、柔性電路板涂布和MEMS器件清洗。
PGME/PGMEA的生產企業,目前以海外公司為主,大多為知名化工巨頭,如:
美國陶氏化學(Dow):全球市占率超40%,獨家供應ASML認證EUV光刻膠配套PGMEA
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JSR株式會社:PGMEA純度達99.999%,壟斷7nm級高端市場。
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韓國東進世美肯(Dongjin Semichem):主攻顯示面板PGMEA市場,與三星、LG關系密切。
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此外含有殼牌、利安德巴塞爾工業、伊士曼化學、德國巴斯夫等外國化工企業。
到2023年,全球電子級PGMEA市場規模約15億美元。近年來,一方面3nm以及更高端EUV先進制程的需求猛增,工藝光刻膠溶劑用量增加25%——1片晶圓消耗PGMEA就達0.8毫升;另一方面,面板市場如Micro LED量產推動光刻膠精度提升,到2026年面板級需求可能提高100%。
因此業內估計,2024-2030年PGMEA復合增長率CAGR將達11.3%——其中,中國市場的需求占比超35%,這其中長江存儲、長鑫存儲擴產帶來的需求,不可忽視。
那么,PGME/PGMEA這兩種材料斷供,與中東戰火又有什么關系呢?
三、石化供應鏈的多米諾骨牌
PGME 與 PGMEA 正是由環氧丙烷制成的;而環氧丙烷是以丙烯為原料制成的。丙烯又是石腦油(naphtha)經高溫裂解可生產出來的。而石腦油又是石油化工輕餾分的產物。
由于中東戰火導致石油運輸被封鎖,石腦油供應連帶受阻,其價格自封鎖前每噸約600 美元升至 4 月初的 1190 美元。而且運輸量也不能確定。而日本生產的PGME/PGMEA,所需 40% 的石腦油依賴中東進口。隨著石腦油供應中斷,日本的裂解裝置被迫減產,12 座設施中已有 6 座下調產能,大幅度壓縮了丙烯供應。
就這樣,石油→石腦油→丙烯→環氧丙烯→-PGME/PGMEA的供應鏈,最終出現了多米諾骨牌效應——依次倒下。價格壓力向下游傳導,導致PGMEA 價格上漲約 40% - 50%,直至日本宣布斷供。
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目前,依靠日本作為PGME/PGMEA供應商的韓國半導體巨頭,如三星電子與SK 海力士 (SK Hynix) 等大廠,均已受到影響。
那么,面對危機的日韓半導體行業,又該如何呢?
四、東大的機遇,和挑戰
外媒報道稱,為緩解供應風險,日本供應商正評估改由中國提供PGME/PGMEA替代原料。這是因為——
第一:東大有相對穩定的石油化工和煤化工供給
第二:東大也可以生成電子級PGME/PGMEA溶劑了。
比如,江蘇華倫、江蘇天音化學、百川股份,怡達股份、安徽天地生命科技有限公司,上海井卉實業有限公司,上海秀羽實業有限公司,天津偉科特瑞化工科技有限公司等東大企業,均有規模化生產電子級PGMEA的能力。
某公司提供的G3級PGMEA——
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某公司提供的電子級PGME——
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不過,這也不是馬上就能實現的——因為電子級材料的供應,必須通過芯片制造商嚴格的制程變更(PCN) 認證流程。光阻材料需經PRS 效能測試(基礎工藝考核)、STR 小批量測試(小試)、MSTR 批次驗證測試(中試),以及最終Release測試(量產) 這半導體四大測試階段。而且,光阻材料是配方型化學品,成膜樹脂比例與品質直接影響解析度與耐刻蝕性,替代的過程更加復雜和困難。
業內估計,重新驗證材料與制程的時間通常需時約一年。因此,用東大產品的替代,仍然有些緩不濟急。這對正加速突破相關材料技術瓶頸、填補市場缺口的東大企業,是難得的機遇,更是嚴峻的挑戰。
最后,石油→石腦油→丙烯→環氧丙烯→-PGME/PGMEA的供應鏈崩潰,再次提醒我們——石油不僅僅是燃料,更是眾多重要化工原料的土壤。它可能是現代工業和農業(如化肥)最不可或缺的非金屬資源。因此,中東戰火的持續和蔓延,其影響將是廣泛、深入和災難性(尤其對日韓等石油資源匱乏的國家)的;其嚴重后果也將在今后一步步地,陸續展現開來。這就叫——
牽一發,而動全身
One event, has a knock-on effect
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