
光刻胶是一种对光敏感的混合液体,是微电子技术中微细图形加工的关键材料。它由光引发剂(光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、溶材料剂、单体(活性稀释剂)和其他助剂组成。
光刻胶是光刻工艺的核心材料。在光刻工艺中,光刻胶被涂抹在衬底上,光照或辐射通过掩膜板照射到衬底后,光刻胶在显影溶液中的溶解度便发生变化,经溶液溶解可溶部分后,光刻胶层形成与掩膜版上完全相同的图形,再通过刻蚀在衬底上完成图形转移。
根据下游应用的不同,衬底可以为印刷电路板、面板面板和集成电路板。
据智研咨询,光刻工艺的成本约占整个芯片制造工艺的35%,耗时占整个芯片工艺的40%到60%,是半导体制造中的核心工艺。光刻胶材料约占芯片制造材料总成本的4%,是半导体集成电路制造的核心材料。
中国光刻胶市场本土供应量增速高于全球平均水平,发展空间巨大。据智研咨询统计,2019年全球光刻胶市场规模预计近90亿美元,自2010年至2019年CAGR约5.4%,预计至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元。
2019年我国光刻胶市场本土供应量约70亿元,自2011年至2019年CAGR达到11%,远高于全球平均5%的增速,但中国光刻胶本土产量仅占全球规模的10%左右,发展空间巨大。
光刻胶国产化率不断提升,2018年达到58%。据智研咨询数据,中国本土光刻胶产量从2011年的2.25万吨增长到2018年的4.88万吨,光刻胶需求量从2011年的3.51万吨增长到2018年的8.44万吨,近几年中国本土光刻胶产量保持高速增长,国产化率不断提升,2018年国产化率达到58%。
低端PCB光刻胶国产替代进度最快,高端半导体光刻胶几乎全部进口。光刻胶下游应用主要为PCB、显示面板、LED和半导体,集成电路光刻对线宽、设备和材料要求最高,PCB要求最低。
我国在低端PCB光刻胶的国产替代进度最快,湿膜光刻胶和光固化阻焊油墨国产化率达到46%,LED宽谱g/i/h线光刻胶基本完成国产替代;LCD替代进度相对较快,LCD触摸屏光刻胶国产化率达到30%-40%;半导体光刻胶与国外差距较大,仅难度最低的g/i线光刻胶实现15%进口替代,高端KrF、ArF和EUV光刻胶几乎全部进口。
光刻胶行业被日本和美国公司垄断,日本厂商占主导地位。全品类光刻胶市场中,全球前五大厂商就占据了光刻胶市场87%的份额,其中,日本四家厂商——东京应化、JSR、信越化学、富士胶片占据了72%的市场份额。
先进的高分辨率KrF和ArF半导体光刻胶已占全球半导体光刻胶的63%,该核心技术亦被日本和美国企业垄断,其中日本厂商占KrF光刻胶的市场份额达到了83%,占ArF光刻胶的市场份额达到了91%。
在EUV光刻胶方面,日本公司富士胶片、信越化学、住友化学专利数排名前三位,前十大企业中七席被日本公司占据。日本光刻胶企业在全球光刻胶市场中占据绝对的支配地位。
国内光刻胶以低端PCB光刻胶为主,高端半导体光刻胶仅占1.6%。从全球半导体市场来看,三种光刻胶生产规模比较均衡,而从中国大陆市场来看,低端PCB光刻胶生产规模占比达94.4%,高端半导体光刻胶占比最小,仅为1.6%。
当前中国半导体光刻胶依赖进口,与国外厂商差距较大。KrF光刻胶:仅北京科华实现量产,晶瑞股份完成中试,上海新阳处于研发阶段;ArF光刻胶:南大光电正在进行客户测试,北京科华和上海新阳处于研发阶段;极紫外EUV光刻胶仅北京科华研发,通过02专项验收。
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