光刻是利用光學、化學、物理方法,將設計好的電路圖轉移到晶圓等表面,是光電信息產業鏈中核心環節。光刻膠是對光敏感的混合液體,主要是由樹脂、光引發劑、溶劑、單體等組成,是光刻工藝中最核心耗材,其性能決定著光刻質量。目前,光刻膠生產在工藝技術、測試設備和下游認證均存較高壁壘。
市場規模
光刻膠主要應用于半導體、顯示面板和PCB等領域,其中顯示面板用占比27%,PCB和半導體用占比分別為25%和24%。近年,電子信息產業更新換代速度加快,疊加半導體、顯示面板產業東移,國內光刻膠需求快速提升,我國光刻膠市場規模從2015年的100億元增至2020年的176億元,年均復合增速達12%;據我們測算,2022—2025年市場規模將達222、250、281和316億元,成長空間廣闊。
全球光刻膠市場規模從2010年的56億美元增至2020年的87億美元,年均復合增速達5%;據國海證券測算,2022-2025年將達98、103、109和114億美元,穩步提升。
據不完全統計,目前晶瑞電材等國內實現光刻膠量產的上市公司,2021年光刻膠相關業務營收合計達27.4億元,約占國內市場規模的14%,全球市場規模的5%,國內市場和全球市場均存在廣大的發展空間。
光刻膠屬于技術和資本密集型行業,全球供應市場高度集中,日本JSR等五家龍頭企業占據全球光刻膠市場87%的份額,同時海外龍頭也已實現EUV等高端制程量產。
國內光刻膠高端領域逐步突破
我國光刻膠行業發展起步較晚,生產能力主要集中在PCB光刻膠、TN/STN-LCD光刻膠等中低端產品,其中PCB光刻膠占比達94%,而TFT-LCD、半導體光刻膠等高端產品仍需大量進口。
近年來,我國政府大力扶持半導體與原料產業發展,陸續出臺了多項政策支持光刻膠行業發展,推動產業大力研發,突破“卡脖子”技術,早日實現產業鏈核心技術國產化。
先進制程半導體光刻膠方面,目前適用于6英寸硅片的g線、i線光刻膠國內自給率約為10%,適用于8英寸硅片的KrF光刻膠國內自給率不足5%,適用于12寸硅片的ArF光刻膠國內基本依靠進口,而EUV光刻膠還仍處研發階段。
而隨著電子信息產業向中國轉移,以及半導體產業鏈配套需求的提升,未來高端光刻膠實現進口替代是大勢所趨。盡管我國光刻膠領域與國外巨頭仍存不小差距,但國內一批優秀的龍頭公司正積極投入研發,旨在突破高端光刻膠受制于人的局面,使光刻膠國產化由低端走向高端。
EUV膠方面,北京科華已通過02專項驗收。ArF膠方面,上海新陽、徐州博康正處于客戶測試階,南大光電已獲部分客戶認證;KrF膠方面,北京科華、上海新陽、徐州博康、晶瑞電材均具備量產能力。
與此同時,國內光刻膠新建項目也持續設中。
生產光刻膠的原料主要包括光刻膠樹脂、光引發劑、溶劑、單體及其它助劑等,其中樹脂和光引發劑是最關鍵的組分。隨著光刻技術的發展,對應于各曝光波長的光刻膠組分,也隨著光刻技術的發展而變化。長期以來,光刻膠專用電子化學品主要被日本、歐美的專業公司所壟斷。
光刻膠樹脂方面,日本、美國企業目前占據主要市場。國內方面,圣泉、彤程新材、強力新材等目前開始逐步布局。
光引發劑方面,目前市場主要被日本、韓國、德國等國家的企業占據,目前國內強力新材、久日新材具備光刻膠引發劑量產能力。
單體方面,微芯新材、徐州博康、萬潤股份、瑞聯新材具備量產能力。
溶劑方面,光刻膠溶劑制備技術壁壘相對較低,常用材料為丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA或PMA),國內企業涉足較多。目前國內有5家主要生產廠商,分別為江蘇華倫、江蘇天音化學、百川股份、怡達股份、江蘇三木。
目前雖然在總體研發和生產能力上,國內公司還不能完全與BASF等國際競爭對手全面抗衡,但經過多年技術積累 ,國內已形成一定光刻膠用電子化學品產能,相關公司市場份額逐步提升,進口替代正持續進行。
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