國(guó)產(chǎn)替代—電子化學(xué)品光刻膠

2023-09-08 15:42:56 來(lái)源：九方智投

評(píng)論

電子化學(xué)品—光刻膠

光刻技術(shù)是利用光化學(xué)反應(yīng)原理和刻蝕方法將掩模版上的圖案?jìng)鬟f到晶圓的工藝技術(shù)，原理起源于印刷技術(shù)中的照相制版。光刻膠，是光刻工藝中的關(guān)鍵材料，主要應(yīng)用于顯示面板、印刷電路板、集成電路三大領(lǐng)域，分別為面板光刻膠（也稱(chēng)“LCD光刻膠”）、PCB光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠（也稱(chēng)“芯片光刻膠”）。

(資料圖)

通常半導(dǎo)體芯片在制造過(guò)程中需要進(jìn)行 10-50 道光刻過(guò)程，占芯片制造時(shí)間的 40-50%，占制造成本的 30%。光刻膠是光刻工藝中最重要的耗材，其質(zhì)量和性能與電子器件良品率、器件性能以及器件可靠性直接相關(guān)。光刻膠在全球晶圓制造材料市場(chǎng)中占比 6.1%。

根據(jù)曝光波長(zhǎng)的不同，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較多的光刻膠可分為 G 、I 、KrF 、ArF 和和EUV等5種類(lèi)型。光刻膠波長(zhǎng)越短，加工分辨率越高。

為適應(yīng)集成電路線(xiàn)寬不斷縮小的要求，光刻膠波長(zhǎng)也在不斷縮短。g/i 線(xiàn)光刻膠在于在1970年代，當(dāng)時(shí)主流制程工藝在 0.8-1.2μm，適用于波長(zhǎng) 436nm 的光刻光源。

到了 90 年代，制程進(jìn)步到 0.35-0.5μm，波長(zhǎng) 365nm 光源。當(dāng)制程發(fā)展到 0.35μm 以下時(shí)，g/i 線(xiàn)光刻膠已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足制程工藝的需求，開(kāi)始使用 248 納米波長(zhǎng)光源的 KrF 光刻膠，和 193 納米波長(zhǎng)光源的 ArF 光刻膠，兩者均是深紫外光刻膠。EUV（極紫外光）是目前最先進(jìn)的光刻膠技術(shù)，適用波長(zhǎng)為 13.5nm 的紫外光，可用于 7nm 以下的先進(jìn)制程，目前僅有 ASML 掌握 EUV光刻膠所對(duì)應(yīng)的光刻機(jī)技術(shù)。

光刻膠行業(yè)格局：全球光刻膠市場(chǎng)主要為國(guó)外企業(yè)壟斷，日本的東京應(yīng)化、日本JSR、住友化學(xué)和美國(guó)杜邦公司占有全球69.4%的市場(chǎng)份額。

日本東京應(yīng)化在G/I線(xiàn)光刻膠、KrF光刻膠和EUV光刻膠的市場(chǎng)份額位居第一，分別是25.2%、31.4%和51.8%，日本JSR則在ArF光刻膠領(lǐng)域的市場(chǎng)份額最大，達(dá)24.9%。國(guó)產(chǎn)光刻膠企業(yè)市場(chǎng)占有率低，現(xiàn)在處于替代階段，整體市場(chǎng)占有率較低。在面板，PCB光刻膠領(lǐng)域市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)于半導(dǎo)體光刻膠較高。

光刻膠為何壁壘高？核心是因?yàn)楣饪虣C(jī)我們沒(méi)辦法國(guó)產(chǎn)化，光刻膠生產(chǎn)出來(lái)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)需要用到光刻機(jī)，這塊費(fèi)用就比較高昂，限制了大部分企業(yè)。

其次，是光刻膠的原料，化學(xué)樹(shù)脂，引發(fā)劑，溶劑，單體，同時(shí)還需要調(diào)制配方，這塊也需要不斷是實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)。最后是客戶(hù)壁壘也很高，需要送樣給下游客戶(hù)，客戶(hù)要不斷的驗(yàn)證，因?yàn)楣饪棠z的品質(zhì)和穩(wěn)定性都決定了集成電路的品質(zhì)，所以下游客戶(hù)更換光刻膠企業(yè)，不單單看價(jià)格，更加看重品質(zhì)，即使價(jià)格高，品質(zhì)高也買(mǎi)。

全球光刻膠（包括面板，PCB）規(guī)模在80-90億美元，折合人民幣規(guī)模在600億左右。中國(guó)大陸集成電路光刻膠市場(chǎng)達(dá) 41.1 億元，其中 g/i 線(xiàn)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約 8.79 億元，ArF/KrF 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 32.31 億元。

其中 2021 年 g/i線(xiàn)刻膠國(guó)產(chǎn)化率約 20%，KrF光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足 2%，ArF/ ArFi 光刻膠國(guó)產(chǎn)化率不足 1%。光刻膠我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模在100億左右，市場(chǎng)規(guī)模不是特別大，但是國(guó)產(chǎn)化率整體很低，10%左右，90%的市場(chǎng)被海外企業(yè)占據(jù)。

目前由于半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)壁壘很高，但是市場(chǎng)規(guī)模較小，大部分企業(yè)都是把光刻膠業(yè)務(wù)做為自己公司業(yè)務(wù)的一部分發(fā)展。

國(guó)產(chǎn)化這塊企業(yè)，主要集中要中低端半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域，比如容大感光，只能做g/i線(xiàn)，主要業(yè)務(wù)營(yíng)收還是集中在面板，PCB光刻膠，但是容大感光是國(guó)內(nèi)上市企業(yè)中，主營(yíng)都做光刻膠的企業(yè)。還有一些企業(yè)，甚至半導(dǎo)體光刻膠還做不了，只能做一些面板，和PCB光刻膠，比如飛凱材料，廣信材料，雅克科技這些上市企業(yè)只能做一些低端的面板。

行業(yè)內(nèi)的幾個(gè)龍頭企業(yè)，南大光電、晶瑞電材、彤程新材，上海新陽(yáng)。其中，彤程新材旗下半導(dǎo)體光刻膠生產(chǎn)企業(yè)北京科華是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體光刻膠龍頭生產(chǎn)商，目前已布局G/I線(xiàn)光刻膠、KrF光刻膠和ArF光刻膠技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)I線(xiàn)光刻膠和KrF光刻膠量產(chǎn)。在ArF光刻膠領(lǐng)域，南大光電進(jìn)展較快，目前已達(dá)到客戶(hù)認(rèn)證階段，25噸產(chǎn)能。上海新陽(yáng) ：I 線(xiàn)、KrF 光刻膠已經(jīng)在超 10 家客戶(hù)端提供樣品進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，并取得了部分樣品的訂單，通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證。

晶瑞電材：子公司瑞紅蘇州 1993 年開(kāi)始光刻膠生產(chǎn)，承擔(dān)并完成了國(guó)家 02 專(zhuān)項(xiàng)“i 線(xiàn)光刻膠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目。瑞紅蘇州光刻膠品類(lèi)齊全，經(jīng)過(guò)三十年積累，擁有紫外寬譜系列、g 線(xiàn)系列、i 線(xiàn)系列、KrF 系列等數(shù)上百個(gè)型號(hào)產(chǎn)品。i 線(xiàn)光刻膠已向國(guó)內(nèi)中芯國(guó)際、合肥長(zhǎng)鑫等。目前 ArF 高端光刻膠研發(fā)工作在有序開(kāi)展中，KrF 高端光刻膠部分品種已量產(chǎn)。國(guó)內(nèi)所有光刻膠企業(yè)都沒(méi)辦法生產(chǎn)EUV光刻膠。

參考資料：

20230905-西南證券-轉(zhuǎn)債行業(yè)圖譜之半導(dǎo)體制造材料篇

20230407-太平洋證券-電子化學(xué)品系列報(bào)告之一：光刻膠國(guó)產(chǎn)替代迎來(lái)良機(jī)

20230628-華創(chuàng)證券-光刻膠：半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代核心材料，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家有望迎來(lái)發(fā)展新階段

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