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关于光刻胶的一些问题

时间:2021-04-24 20:50:16

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关于光刻胶的一些问题

概念爱好者:

前言:有乡亲问今年和去年在投资上要特别重视什么,我认为是安全,从去年开始,各行业的安全就是管理层特别强调的,所以我想今年在考虑机会的时候,更要重视安全。今天就来说说光刻胶,一个即将面临安全考验的赛道。

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本篇目录

1.认识光刻胶

2.市场背景

3.产业链

4.市场前景

5.细分赛道

6.相关上市公司

7.独家核心提示

一,认识光刻胶

光刻胶又称光致抗蚀剂,是一种感光材料,在光的照射下发生溶解度的变化,可以通过曝光、显影及刻蚀等一系列步骤将掩膜板上的图形转移到基片上。光刻胶是电子产品细微加工技术的关键性电子产品,被广泛应用于半导体、液晶显示(LCD)、印刷电路板(PCB)等领域。正因为所光刻胶应用的范围还挺广,所以其安全性就更加突出了。

光刻胶及其配套化学品占半导体产值约 12%。光刻胶是光刻工艺中核心耗材,同时光刻胶及其配套化学品作为重要的半导体材料,在芯片制造材料成本中的占比高达 12%,是继晶圆、电子气体之后的第三大制造材料。

1.配方技术、质量控制技术和原材料技术三维高壁垒

光刻胶技术壁垒主要体现在配方技术、质量控制技术和原材料技术三方面。配方技术是光刻胶实现功能的核心,而质量控制技术能够保证光刻胶性能的稳定性,光刻胶原材料的品质对光刻胶的质量起着关键作用。光刻胶生产工艺复杂,技术壁垒高,其研发和量产不仅需要企业的长期技术积累,而且对企业研发人员素质、行业经验、技术团队与客户的沟通协作能力及技术储备等都具有高要求,构成了新进企业短期内难以克服的障碍。

2.下游客户认证过程复杂、周期长,更换合作商意愿不强。

由于光刻胶技术壁垒较高且对电子元器件、部件的功能和稳定性影响大,下游客户对光刻胶专用化学品供应商的选择非常谨慎,通常采用认证采购的模式。由于认证成本较高、更换风险比较大,下游客户非常重视与其合格供应商建立长期稳定的合作关系,切换原有光刻胶供应的意愿不强。

3.重要研发设备光刻机依赖进口

光刻机是芯片制造、高端光刻胶研发的重要装备。光刻机技术壁垒高,我国高端光刻机几乎依赖进口。

二,市场背景

1.光刻胶是光刻工艺核心材料

在集成电路制造中光刻工艺决定了芯片的最小线宽,是整个制造中的核心技术,而光刻胶则是这一核心技术中用到的关键材料。光刻工艺包含十多个步骤,其中光刻胶涂胶、曝光和显影是关键步骤。

2.光刻胶专用性强。

不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、成膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同,导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、感光性能、耐热性等要求不同,因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上都比较特殊。

3.EUV 光刻瓶颈已从光刻机转向光刻胶。

极紫外光刻图形加工的大规模工业应用中面临的最大挑战,就是光源功率与极紫外光刻胶光子吸收效率匹配的问题。光源问题解决后,EUV 技术被提出最多的挑战即是 EUV 光刻胶,开发新型高灵敏度的 EUV 光刻胶成为了关键问题。

4.国内市场被日美垄断,高端市场亟需国产化

全球光刻胶市场主要被日美企业垄断,CR4 约 70%。我国半导体光刻胶市场主要由外资企业垄断, 年外资企业的市场份额达 71%。半导体光刻胶中 G/I 线国产化率 10%,高端 KrF、ArF 国产化率不足 5%。

5.外企断供风险加剧,高端光刻胶迎来国产替代良机。

11 月份市场有消息称美国杜邦、陶氏、德国 AZ 电子材料、日本 TOK 或将断供包括高端光刻胶 KrF、ArF 在内的部分半导体材料。

在当前逆全球化大背景下,日美半导体材料企业供应存在巨大风险,因此材料端自主可控成为国际大趋势,光刻胶下游客户对供应链安全性的关注度大幅提升,将主动或被动的快速导入国产光刻胶,国内企业迎来高端光刻胶国产替代良机。

三,产业链

光刻胶产业链包含上游原材料,中游加工制造和下游应用三部分。

1.上游

光刻胶是由树脂、添加剂、光引发剂和溶剂等组成的对光敏感的混合液体。从光刻胶成本占比来看,树脂占比最大约 50%,其次是添加剂占比约 35%,剩余成本合计占比约 15%。光刻胶原材料的品质对光刻胶的质量起着关键作用。

国内企业经营产品覆盖面窄,半导体光刻胶领域企业数量少。在光刻胶上游原材料领域,国内企业在每种专用化学品领域都有所布局,但分布极不均衡,产品覆盖面较窄。在技术含量相对较低的 PCB 光刻胶专用化学品领域,各国企业数量分布较为平均。而在 LCD 及半导体光刻胶专用化学品领域,尤其是在半导体领域,由于关键技术积累少、产能规模小、资金投入有限以及品牌知名度小等原因导致企业数量分布不均,国产化率低,由此增加了国内光刻胶生产成本以及供应链风险。

国内半导体光刻胶原料生产企业逐渐向全品类布局。彤程新材、圣泉集团以及台湾安智电子材料等企业完成了半导体光刻胶树脂的布局;强力新材、久日新材等企业已经完成了半导体光刻胶光引发剂的布局。

2.中游

政策持续利好,国内光刻胶企业进入国产替代加速阶段。下游客户加速导入,国内企业进入高端光刻胶规模量产阶段。尽管我国光刻胶领域与具备几十年半导体产业经验的美日韩企业仍存在不小的差距,但国内优秀企业仍在积极投入研发,做足纵深,致力于将国产光刻胶由低端走向高端。目前国内晶圆厂等下游客户正在加速导入国产高端半导体光刻胶,实际认证已经开始进入到量产和规模出货的阶段,在中高端半导体光刻胶方面有了很大突破。

3.下游

光刻胶是半导体+LCD+PCB 领域核心材料。半导体+LCD+PCB 合计占比超 70%,半导体领域占比不断提升。

LCD光刻胶包括彩色及黑色光刻胶、触摸屏光刻胶、TFT-LCD光刻胶等。彩色光刻胶和黑色光刻胶在 LCD 整体制作成本占比约 4%

PCB 光刻胶主要包括干膜、湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨等。

四,市场前景

国内光刻胶需求市场增速高于全球, 年有望超百亿。全球光刻胶市场规模从 年的 55.5 亿美元增长至 年的 87 亿美元,CAGR 保持在 4.6%左右。根据 Reportlinker 数据,未来随着汽车、人工智能、国防等电子技术的进步,-2026 年的 CARG 将高达 5.5%,到 2026 年将超过 120 亿美元。受益半导体、LCD 和 PCB 产业向东方转移,中国光刻胶销售市场规模从 年的 26.9 亿元增长至 年 87.4 亿元,CAGR 达到 12.5%,远高于全球平均增速,但占全球总量的 14%左右,增长空间巨大。

五,细分赛道

1.半导体光刻胶

G/I 线国产化率 20%,高端 KrF、ArF 国产化率不足 5%。受制于高端光刻胶的高技术壁垒,生产工艺复杂,纯度要求高,认证周期需要 2-3 年,后发国家追赶难度大。我国以 KrF、ArF 光刻胶为代表的高端半导体光刻胶领域市场份额仍然较小,长期为国外巨头所垄断。

受益于半导体产业转移,我国半导体光刻胶需求市场增速超全球两倍。半导体需求结构持续变化:KrF 和 ArF 占比及增量最大。晶圆厂扩产是光刻胶用量增长主要推动力之一。光刻次数提升是光刻胶用量增长主要推动力之二。随着终端产品的迭代升级,我国晶圆代工制程向 28nm-90nm 节点集中,且头部本土芯片制造商战略性突破 14nm、7nm、5nm 节点,届时 ArF 光刻胶实际用量将会激增。

2.LCD 光刻胶

LCD 光刻胶主要被日韩及中国台湾所垄断。在 LCD 光刻胶市场中,我国的 LCD 光刻胶市场主要由外资企业占领,占比达 65%。具体来看,我国彩色和黑色光刻胶市场国产化率较低,仅为 5%左右,主要由日本和韩国外资品牌占领;另一方面,近年来我国在触控屏光刻胶技术上有所突破,晶瑞股份和北京科华微已经实现了触控屏光刻胶的量产,国产化率在 30%-40%左右。

全球 LCD 产能不断向国内转移,带动光刻胶需求提升。LCD 光刻胶行业将持续受益于 LCD 电视屏幕大尺寸化。屏幕的大尺寸顺应消费升级的新趋势,已成为 LCD 电视的主流发展方向,并推动上游光刻胶市场需求的持续增加。

3.PCB 光刻胶

PCB 光刻胶低端产品由国内主导,高端产品仍依赖进口。在 PCB 光刻胶市场中,中国在中低端产品(湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨)占据主导地位, 年容大感光、广信材料、东方材料、北京力拓达等本土企业占据国内 50%左右的湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨市场份额。但是较高端的干膜光刻胶市场主要由日本企业垄断,仍高度依赖进口,中国大陆干膜光刻胶市场主要由日本旭化成、日本日立化成、中国台湾长兴化学垄断,这三大企业在全球的市场占有率超过 80%。

PCB 光刻胶受益于中国 PCB 产业景气度持续提升。根据Prismark的数据,中国大陆PCB市场规模占比从 年的 50%波动上升至 的接近 55%,已成为全球最大 PCB 生产国。受益于下游产业转移,在全球PCB 光刻胶市场中,中国占据主导地位, 年的市场份额达 93.35%,未来持续受益于我国 PCB 产值的提升。

六,相关上市公司

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七,独家核心提示

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