光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分類,大致分為LCD光刻膠、PCB光刻膠(感光油墨)與半導(dǎo)體光刻膠等。按照下游應(yīng)用來看,目前LCD光刻膠占比26.6%,刻膠占比24.5%,半導(dǎo)體光刻膠占比24.1%,PCB光其他類光刻膠占比24.8%。
雖然國產(chǎn)替代進(jìn)度最快的PCB光刻膠國產(chǎn)化率已達(dá)到50%,但技術(shù)門檻更高的 LCD 光刻膠國產(chǎn)化率在10%左右,進(jìn)口替代空間巨大。
光刻膠呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面
光刻膠行業(yè)具有極高的行業(yè)壁壘,因此在全球范圍其行業(yè)都呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面。
從全球市場份額來看,主要由日本、美國、韓國企業(yè)所把控。目前前五大廠商占據(jù)了全球光刻膠市場87%的份額,行業(yè)集中度極高。其中,日本JSR、東京應(yīng)化、日本信越與富士電子材料市占率合計達(dá)到72%。
光刻技術(shù)隨著IC集成度的提升而不斷發(fā)展。為了滿足集成電路對密度和集成度水平的更高要求,半導(dǎo)體用光刻膠通過不斷縮短曝光波長以提高極限分辨率,世界芯片工藝水平目前已跨入微納米級別,光刻膠的波長由紫外寬譜逐步至g線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、 ArF(193nm)、F2(157nm),以及最先進(jìn)的EUV(《13.5nm)線水平。KrF和ArF光刻膠被日本、美國企業(yè)壟斷。日本在這一領(lǐng)域的控制力極大增強(qiáng)了日本整體的半導(dǎo)體實力。
目前我國半導(dǎo)體領(lǐng)域的g線、i線光刻膠基本可以滿足自給。而更為高端的KrF、ArF光刻膠,我國則幾乎全部依賴進(jìn)口,國產(chǎn)化率存在極大的提升空間。
目前,芯片制造商使用的量產(chǎn)的最高端光刻膠為曝光波長193nm的ArF光刻膠。僅有海外企業(yè)能夠達(dá)到ArF及以上的技術(shù)水平。
在ArF光刻膠方面,JSR、信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友化學(xué)、富士膠片、陶氏化學(xué)分別占據(jù)24%、23%、20%、15%、8%、4%的市場份額。
在KrF光刻膠方面,東京應(yīng)化、信越化學(xué)、JSR、陶氏化學(xué)、韓國東進(jìn)、富士膠片分別占據(jù)35%、22%、18%、11%、6%、5%的市場份額。
在EUV光刻膠方面,具備專利布局的前十大企業(yè)中,日本公司占有七席,并且富士膠片、信越化學(xué)、住友化學(xué)排名前三位,其專利申請數(shù)量大幅領(lǐng)先其他公司,體現(xiàn)日本在EUV光刻膠領(lǐng)域具備十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
LCD光刻膠需求快速增長
全球面板市場穩(wěn)步上升,產(chǎn)能向大陸轉(zhuǎn)移,催生 LCD 光刻膠需求增長。
據(jù) IHS 2019年 6 月發(fā)布的數(shù)據(jù),2019 年全球 TFT-LCD 和 OLED 整體平板顯示容量約為 3.34 億平方米,2023 年有望上升至 3.75 億平方米,其中,TFT-LCD 面板市場容量約為 3.09 億平方米,未來需求將穩(wěn)步增長。
全球 LCD 面板產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“美國研發(fā)—日本發(fā)展—韓國超越—臺灣崛起—大陸發(fā)力”的過程,美國最早研發(fā)出 LCD 技術(shù)后,80 年代后期由日本廠商將 LCD 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,全球面板產(chǎn)業(yè)幾乎被日本企業(yè)壟斷。
90 年代后,韓國和中國臺灣面板廠快速崛起,開始長時間主導(dǎo)市場,大陸面板自 2009 年開始發(fā)力,以京東方為首的大陸面板廠商產(chǎn)能持續(xù)翻倍增長。據(jù) IHS 數(shù)據(jù),2018 年大陸 LCD 產(chǎn)能占有率已達(dá)到 39%,預(yù)計 2023 年大陸產(chǎn)能將占全球總產(chǎn)能的 55%。
政策及國產(chǎn)化風(fēng)向帶動國產(chǎn)廠商發(fā)展
半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最上游,對于產(chǎn)業(yè)的支撐意義明顯,具有同等重要的戰(zhàn)略意義。2020年至2022年是中國大陸晶圓廠投產(chǎn)高峰期,以長江存儲,長鑫存儲等新興晶圓廠和以中芯國際,華虹為代表的老牌晶圓廠正處于產(chǎn)能擴(kuò)張期,未來3年將迎來密集投產(chǎn)。根據(jù)國內(nèi)晶圓廠的建設(shè)速度和規(guī)劃,預(yù)計2022年國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠市場是2019年的兩倍,半導(dǎo)體光刻膠市場將迎來高速發(fā)展期。
目前國內(nèi)在 LCD光刻膠領(lǐng)域有布局的國產(chǎn)廠商主要有飛凱材料、永太科技、蘇州瑞紅(晶瑞股份 100%控股)和北京科華微電子(南大光電持股 31.39%)。
飛凱材料已經(jīng)在高端的濕膜光刻膠領(lǐng)域通過下游廠商驗證,CF光刻膠已經(jīng)通過華星光電驗證。
晶瑞股份(蘇州瑞紅)承擔(dān)了國家重大科技項目02專項“i線光刻膠產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目并通過驗收,在國內(nèi)實現(xiàn)了i線(365nm)光刻膠量產(chǎn),并在中芯國際、揚(yáng)杰科技、士蘭微等知名半導(dǎo)體廠通過了單項測試和分片測試,取得了客戶的產(chǎn)品認(rèn)證。
同時,子公司蘇州瑞紅研發(fā)的 RZJ-325 系列光刻膠、高粘附性光刻膠RFJ-210G、TFT-Array 光刻膠部分產(chǎn)品、厚膜光刻膠 RZJ-T3520 等光刻膠產(chǎn)品也取得重大進(jìn)展將逐步推向市場。
南大光電2019年半年報中披露公司正在自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的193nm光刻膠項目,已獲得國家02專項“193nm光刻膠及配套材料關(guān)鍵技術(shù)研究項目”和“ArF光刻膠開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目”的正式立項,先后共獲得中央財政補(bǔ)貼15,101.65萬元,地方配套5,000萬元。
為促進(jìn)我國光刻膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國家02重大專項給予了大力支持。今年5月,02重大專項實施管理辦公室組織任務(wù)驗收專家組、財務(wù)驗收專家組通過了“極紫外光刻膠材料與實驗室檢測技術(shù)研究”項目的任務(wù)驗收和財務(wù)驗收。
據(jù)悉,經(jīng)過項目組全體成員的努力攻關(guān),完成了EUV光刻膠關(guān)鍵材料的設(shè)計、制備和合成工藝研究、配方組成和光刻膠制備、實驗室光刻膠性能的初步評價裝備的研發(fā),達(dá)到了任務(wù)書中規(guī)定的材料和裝備的考核指標(biāo)。項目共申請發(fā)明專利15項(包括國際專利5項),截止到目前,共獲得授權(quán)專利10項(包括國際專利授權(quán)3項);培養(yǎng)了博士研究生9名,碩士研究生1名。
根據(jù)測算,伴隨LCD產(chǎn)業(yè)中心的轉(zhuǎn)移,疊加材料國產(chǎn)化的大趨勢,我國LCD光刻膠市場規(guī)模及國產(chǎn)化率有望逐步提升,預(yù)計2019-2023年,我國LCD光刻膠市場規(guī)模將會從40億元提升到69億元,4年 CARG14.6%;LCD光刻膠材料的國產(chǎn)化率有望從5%快速提升至40%,國產(chǎn)材料龍頭有望充分受益。在LCD光刻膠領(lǐng)域,隨著國內(nèi)技術(shù)的不斷突破,在產(chǎn)業(yè)驅(qū)動和政策支持下,預(yù)計龍頭企業(yè)將優(yōu)先搶占國產(chǎn)化的市場空間,有望享受全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移下豐厚的業(yè)績回報。
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