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光刻膠 | 半(bàn)導體高壁壘核心材料

導言:光(guāng)刻膠目前廣泛用(yòng)于光電信息産業的(de)微細圖形線路加工(gōng)制作,光刻工(gōng)藝的成本約占整個(gè)芯片制(zhì)造工藝(yì)的35%,耗時占整個芯片工藝的40%到60%,是半(bàn)導體制造(zào)中(zhōng)的核心工藝。光刻膠材料約占芯片制造材料總成本的4%,是半導體集成電路(lù)制造的核心材料。   中國光(guāng)刻膠市場(chǎng)增速高于國際水平,據前瞻(zhān)産業研(yán)究(jiū)院數據,2019年我國光刻膠本土供(gòng)應量約70億元,自2010年起(qǐ)複(fú)合增速達11%,遠高于全球增速(sù),但(dàn)本土供應量在全球占比僅10%左右(yòu),且以已經實現國産替(tì)代的主要是中低(dī)端PCB光刻膠,LCD和半導體領域(yù)的光刻膠自給率極低。   光(guāng)刻膠是圖形轉移介質,其利用光照反應後溶解度(dù)不同将掩膜版(bǎn)圖形轉(zhuǎn)移至襯底上,主要由感光劑(光引發劑)、聚合劑(感光樹(shù)脂)、溶劑與助劑構成。   光刻膠原材料(liào)主要爲樹脂、溶劑和其他(tā)添加劑。其中溶劑質量占比最大,一般在80%以上。其他(tā)添加劑質量占比雖不足5%,卻是(shì)決定光刻膠特有(yǒu)性質的關鍵材(cái)料,包括光敏劑、表面活性劑等材料。   在光刻工藝中,光刻膠被均勻塗(tú)布在(zài)矽片、玻璃和金(jīn)屬等不同的襯底上(shàng),經曝光、顯影和蝕刻(kè)等工序将掩膜版上的圖形轉移(yí)到薄膜上,形成與(yǔ)掩膜版完全對應的幾何(hé)圖形。   光刻(kè)膠可根據其下遊(yóu)應用領域分爲半導體光刻膠、面(miàn)闆(pǎn)光刻膠和PCB光(guāng)刻膠(jiāo)三(sān)類。   半導(dǎo)體(tǐ)光刻膠 目前,KrF/ArF仍是主流(liú)的加工材料。光刻技(jì)術随着集成電(diàn)路的發(fā)展經曆(lì)了從G線(436nm)光刻,H線(405nm)光刻(kè),I線(365nm)光刻(kè),到深紫(zǐ)外線DUV光刻(KrF248nm和ArF193nm)、193nm浸沒式(shì)加多重成像技術(32nm-7nm),在到極端(duān)紫外線(EUV,<13.5nm)光刻的發(fā)展,甚至采用非光學光刻(電子束曝光(guāng)、離子(zǐ)束曝光),以相應波長爲感光波長的各類光刻膠也應(yīng)用而生。 光刻膠市場行業集中度高。日本企業在半導體光刻膠領域占據絕對優(yōu)勢。半導體光刻膠主要生産企業包括日本東京應化、JSR、住友化學、信越化學;韓國東進世美肯;美國陶氏杜邦(bāng),其中日本企業占據約70%市(shì)場份額。分産品看,東京應化在g線/i線(xiàn)和Krf光刻膠領域居龍(lóng)頭地位,市場份額分别達(dá)到27.5%和32.7%。JSR在Arf光刻膠領域市占(zhàn)率最高,爲25.6%。 根據富士經濟預測(cè),2023年全(quán)球ArF、KrF膠(jiāo)産能有望達到1870、3650噸,市場規模近49、28億元。日本光刻膠龍(lóng)頭JSR、TOK包括光刻膠(jiāo)在内的業務毛利率約40%,其中光刻膠(jiāo)原料成本約占90%。 國内半導體用(yòng)光刻膠(jiāo)生産企業包括上海新陽(yáng)、南大光電、晶瑞股份、北京科華、恒坤股份。目前隻有北京科華、晶瑞股份具備量産KrF光刻膠能力,北京科華産品已爲中芯國際供貨。上海新陽在建的19000噸(dūn)/年ArF(幹法)光刻膠項目預計2022年達産。   面(miàn)闆光刻膠 光刻膠(jiāo)是LCD面闆(pǎn)制造的關鍵材料,根(gēn)據使用對象的不同,又可(kě)分爲RGB膠、BM膠、OC膠、PS膠(jiāo)、TFT膠等。 面闆光刻膠主(zhǔ)要包括TFT配線用光(guāng)刻膠、LCD/TP襯墊料光(guāng)刻(kè)膠、彩色光刻膠及黑色光(guāng)刻膠四大類(lèi)别。其中TFT配線用光刻膠(jiāo)用于對ITO布線,LCD/TP沉澱料光刻膠(jiāo)用于使LCD兩個玻璃(lí)基闆間的液晶材料厚度保持恒定。彩色光刻膠及黑(hēi)色光刻膠可賦予彩色濾光片顯色功能。 面闆光刻膠(jiāo)市場需要構成穩定(dìng),彩色光刻膠需(xū)求量領先,預計2022年全球銷售量将達(dá)22900噸,銷(xiāo)售額将達8.77億美元。 TFT面闆用光刻膠、LCD/TP襯墊料光刻膠、黑色光刻膠(jiāo)銷售額(é)2022年預計分别達(dá)到3.21億美元、2.51億美元(yuán)、1.99億美元。 根據智研咨詢測算,2020年全球(qiú)面闆光刻膠市場規模将達到(dào)167億人民币,增速(sù)維持在(zài)4%左右。根據我(wǒ)們的測算,到2025年光刻膠市(shì)場規模将達到(dào)203億人民币。其中,伴随LCD産業中心的轉移,我國LCD光刻膠市(shì)場規模(mó)及國産化率有望逐步提升。   PCB用光刻膠 PCB光刻膠可根據塗布方(fāng)式分爲UV固化油墨和(hé)UV噴塗油墨。目前國内PCB油墨供應商已逐步實現國(guó)産替(tì)代,容大感光、廣信(xìn)材料等企(qǐ)業已掌握PCB油(yóu)墨關鍵(jiàn)技術。 國内(nèi)對TFT光刻膠和半導體光刻膠仍(réng)在起步探索階段。晶(jīng)瑞股份、雅克科(kē)技、永(yǒng)太科技、容大感光、欣奕華、中電彩虹、飛凱材料在TFT光刻膠領域均(jun1)有布局,其中飛凱材料、北旭電子規劃(huà)産能高達5000噸/年,雅(yǎ)克科技通(tōng)過收購LG化(huà)學下屬彩色光刻膠事(shì)業部切入此市場,在(zài)渠道和技術方面具備優(yōu)勢。 光刻膠等技(jì)術壁壘極高的行(háng)業,實現技術層面的突破是基礎、其次(cì),需不斷改進工藝,滿足半導體行業快速發(fā)展的(de)需要。 由于光刻膠等行業認證時間較長,客戶不會輕易更(gèng)換供應商,因此進入主流供應鏈是極其(qí)必要的。國内光刻膠生産商未來有(yǒu)望(wàng)把握中國半導體行業(yè)進口(kǒu)替代契機,實現快速(sù)發展。   ◆ 資料來源(yuán):電子材料圈 ◆ 免責聲明(míng):所載内容來(lái)源于互聯網,微信公衆号等(děng)公開渠道,我們對文中觀點持中立态(tài)度,本(běn)文僅供(gòng)參考、交流。轉載的稿件版權歸原作者和機構所有。

發布時間:

2022-08-15

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