光刻膠 | 半導體高壁壘核心材料(liào)

導言：光刻膠目前廣(guǎng)泛用于光電信息産業的微細圖形線路加工制作，光(guāng)刻工藝(yì)的成本(běn)約占整個芯片制造工(gōng)藝的35%，耗時占整(zhěng)個芯片工藝的40%到60%，是半導體制造中(zhōng)的核心工藝。光刻膠材料約占(zhàn)芯片制造材料總成(chéng)本的4%，是(shì)半導體集成(chéng)電路制造的核心材料。

 

中國光(guāng)刻膠市場增速高于國際水平(píng)，據前瞻産(chǎn)業研究院數(shù)據，2019年我(wǒ)國光刻(kè)膠本土供應量約70億元，自(zì)2010年起複合增速達11%，遠高于全球增速，但本土供應量在全球占比僅10%左右，且以已經實現國(guó)産替代的主要是(shì)中低端PCB光刻膠，LCD和半導(dǎo)體領域的光刻膠自給率極低(dī)。

 

光刻(kè)膠是圖形轉移(yí)介質，其利用光照反應後溶解(jiě)度不同将掩膜版圖(tú)形(xíng)轉移至襯底上，主要由(yóu)感光劑(光引發劑)、聚合劑(感光樹脂(zhī))、溶劑與助(zhù)劑構成。

 

光刻膠原材料主要爲樹脂、溶劑和其他添加劑。其中溶劑質量(liàng)占比最大，一般在80%以上。其他添加劑質量占比雖不足5%，卻是決定光刻膠特有性質的關鍵材料，包括光敏劑、表面活性(xìng)劑等材料。

 

在光刻(kè)工藝中，光刻膠被均勻塗布在矽(xī)片、玻璃和金(jīn)屬(shǔ)等不(bú)同的(de)襯底上，經曝光、顯影和蝕(shí)刻(kè)等(děng)工序将掩膜版上的圖形轉移到薄膜上，形成與掩膜版完全(quán)對應的幾(jǐ)何圖形。

 

光(guāng)刻膠可根據其下遊應用領域分(fèn)爲半導體光刻膠、面闆光刻膠和PCB光刻膠三類。

 

半(bàn)導體光刻膠

目前，KrF/ArF仍是主流的加(jiā)工材料。光刻技術随着集成(chéng)電路的(de)發展經曆了從G線（436nm）光刻(kè)，H線(xiàn)（405nm）光刻(kè)，I線（365nm）光刻，到深(shēn)紫外線DUV光刻（KrF248nm和ArF193nm）、193nm浸沒式加多重成像(xiàng)技術（32nm-7nm），在到極(jí)端紫外線（EUV，＜13.5nm）光刻的發展(zhǎn)，甚至采用非光學光刻（電子束(shù)曝光、離子(zǐ)束曝光），以相應波長爲感(gǎn)光波長的各類光刻膠也(yě)應用而生。

光刻膠市場行業集中度高。日本企業在(zài)半導體光刻膠領域占據絕對優勢(shì)。半導(dǎo)體光刻膠主(zhǔ)要生産企業包括(kuò)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，其(qí)中日本企業占據約70%市場(chǎng)份額。分産品看(kàn)，東京應化在g線/i線和Krf光刻膠領(lǐng)域居龍頭(tóu)地位，市場份額分别達到27.5%和32.7%。JSR在Arf光刻膠領域市占率最高，爲25.6%。

根(gēn)據富士經濟預測，2023年全球ArF、KrF膠産能有望達到1870、3650噸，市場規模近49、28億元。日本光刻膠龍頭(tóu)JSR、TOK包括光刻膠在内的業務(wù)毛利率約40%，其中光刻膠原料成本約占90%。

國内半導體用(yòng)光(guāng)刻膠生産企業包括上海新陽、南大光電、晶瑞股份(fèn)、北京科華、恒坤股份。目前隻有北京科華、晶瑞股份(fèn)具備量産KrF光刻膠(jiāo)能力，北京科華産品已爲中芯國際供貨。上(shàng)海新陽在建的19000噸/年ArF（幹法）光刻膠項目預(yù)計2022年達産。

 

面闆光刻膠

光刻膠(jiāo)是LCD面闆制造的關鍵(jiàn)材料，根據使用對象的不(bú)同，又可(kě)分爲RGB膠、BM膠、OC膠、PS膠、TFT膠等。

面闆光刻膠主要(yào)包括TFT配線用光刻膠、LCD/TP襯墊料光刻膠、彩色光刻(kè)膠及黑色光刻膠(jiāo)四大類别。其中TFT配(pèi)線用光刻膠用于對ITO布線，LCD/TP沉澱料光刻膠用于使LCD兩個玻璃基闆間的液晶材(cái)料厚度保持恒定。彩色光(guāng)刻膠及黑色光刻膠(jiāo)可(kě)賦予彩色濾光片(piàn)顯色(sè)功能。

面闆光刻膠市場需要構成穩定，彩色光刻膠需求量領先，預(yù)計2022年全球銷售量将達22900噸(dūn)，銷售額将達8.77億(yì)美元。

TFT面闆用光刻膠、LCD/TP襯墊料光(guāng)刻膠、黑色光刻膠銷(xiāo)售額2022年預計分别達到3.21億美元、2.51億美元、1.99億美元。

根據智研咨詢測算，2020年全(quán)球面闆光(guāng)刻膠市場規模将達到167億人民币，增速維持在4%左右(yòu)。根(gēn)據我們的測算，到2025年光刻膠(jiāo)市場規模将達到203億人(rén)民币。其中，伴随LCD産業中心的轉移，我國LCD光刻(kè)膠市場規模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(bù)方式(shì)分爲UV固化油墨和UV噴塗油墨。目(mù)前國内PCB油(yóu)墨供應商已逐步實現國産替代，容大感光(guāng)、廣信材料等企業已掌握PCB油墨關鍵技術。

國(guó)内對(duì)TFT光刻膠和半導體光刻膠仍在起步探索階段。晶瑞股份、雅克科技、永太(tài)科技(jì)、容大感光、欣奕華、中電彩虹、飛凱材料(liào)在TFT光刻膠領域均有布局，其中飛凱材料、北旭電子規劃産能高達5000噸(dūn)/年，雅克科技通過(guò)收購LG化學下屬彩(cǎi)色光刻膠事業部切入此市場，在渠(qú)道和(hé)技術方面具備優勢。

光刻(kè)膠等技術(shù)壁壘極高的行業(yè)，實(shí)現技術層面的突破是基(jī)礎、其次，需(xū)不斷(duàn)改進(jìn)工藝，滿足半導體行業快速發展的需要。

由于光刻(kè)膠等行業認證時間較長，客戶不會輕易更換(huàn)供應商，因(yīn)此進入主流(liú)供應鏈是極其必(bì)要的(de)。國内光刻膠生産商(shāng)未來有望把(bǎ)握(wò)中國半導體行業(yè)進口替代契機，實現快速發展。

 

◆ 資料來源：電子材料圈

◆ 免責聲明：所載内容來源于互(hù)聯網(wǎng)，微信公衆号等公開渠道，我們對文中觀點持中立态度(dù)，本文僅供參考、交流。轉載的稿件(jiàn)版權歸原作者和機構所有。