半导体材料:光刻胶行业深度报告(附报告)

报告要点

光刻胶广泛应用于电子行业。据第三方机构智研咨询统计,2019 年全球光刻胶市场规模预计近90 亿美元,自2010 年至今CAGR 约5.4%。预计该市场未来3 年仍将以年均5%的速度增长,至2022 年全球光刻胶市场规模将超过100 亿美元。光刻胶按应用领域分类,可分为PCB 光刻胶、显示面板光刻胶、半导体光刻胶及其他光刻胶。全球市场上不同种类光刻胶的市场结构较为均衡,具体占比可以如下图左中所示。

智研咨询的数据还显示,受益于半导体、显示面板、PCB 产业东移的趋势,自2011 年至今,光刻胶中国本土供应规模年华增长率达到11%,高于全球平均5%的增速。2019 年中国光刻胶市场本土企业销售规模约70 亿元,全球占比约10%,发展空间巨大。目前,中国本土光刻胶以PCB 用光刻胶为主,平板显示、半导体用光刻胶供应量占比极低。中国本土光刻胶企业生产结构可以如图2 中所示。

光刻胶是集成电路制造的重要材料:光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关 键因素。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的 35%,并且耗费 时间约占整个芯片工艺的 40%-50%。光刻胶材料约占 IC制造材料总 成本的 4%,市场巨大。因此光刻胶是半导体集成电路制造的核心材料。

光刻胶及其配套试剂是晶圆制造中的重要耗材。在2018 年半导体材料市场中,光刻胶及其配套试剂合计销售占比排在硅片,气体与光罩之后,是半导体制程必不可少的光刻材料。在g-line 与i-line 开始被用于半导体光刻光源后,基于DQN 体系的紫外正胶开始替代此前的以环化橡胶为基础的紫外负型胶。随着光刻技术的不断进步,在KrF,ArF等准分子激光源被广泛运用后,以化学放大技术(CAR)为基础的深紫外光刻正胶开始成为半导体光刻胶的主流。最近,极紫外光刻技术推动半导体制程工艺向5nm 以下的特征尺寸推进,新型极紫外光刻胶技术也不断涌现。

光刻胶及其辅助材料在2018 年的半导体材料市场占比达 12%。随着半导体产业的发展,光刻胶市场也随之增长。2018 年,全球制造材料销售额约为328 亿美元。制造材料的消耗品中,硅晶圆作为半导体的原材料,占比最大,达到37%,销售额为120 亿美元;半导体光刻胶及其辅助材料占比约为12%,销售额约为58 亿美元。随着全球半导体产业链向国内转移,国内光刻胶市场增速明显,高于全球增速。近年来国内半导体市场发展迅速,在建和未来规划建设的产能为半导体光刻胶提供了广阔的空间。

中国光刻胶市场广阔。根据中国半导体材料协会支撑分会的数据,2016 年我国半导体制造用光刻胶市场规模为 19.55 亿元,其配套材料市场规模为 20.24 亿元。预计 2017 和 2018 年光刻胶市场规模将分别达到 19.76 亿元和 23.15 亿元,其配套材料市场规模将分别达到 22.64 亿元 和 29.36 亿元。在 28nm 生产线产能尚未得到释放之前,ArF 光刻胶仍将是市场主流。

2020 年至2022 年是中国大陆晶圆厂投产高峰期,以长江存储,长鑫存储等新兴晶圆厂和以中芯国际,华虹为代表 的老牌晶圆厂正处于产能扩张期,未来 3 年将迎来密集投产。以12 寸等效产能计算,2019 年中国的大陆产能为105 万片/月,我们预计至 2022 年大陆晶圆厂产能增至 201 万片/月。据国内晶圆厂的建设速度和规划,预计2022年国内半导体光刻胶市场是 2019 年的两倍,半导体光刻胶市场迎来高速发展期。若2019 年的中国大陆半导体光刻胶市场可以保持20%的增速至27.78 亿元,预计 2022 年, 中国大陆半导体光刻胶市场空间将会接近 55 亿元。

光刻胶国产替代势在必行。中美贸易摩擦:光刻胶国产代替是中国半导体产业的迫切需要;自从中美贸易摩擦依赖,中国大陆积极布局集成电路产业。在半导体材料领域,光刻胶作为是集成电路制程技术进步的“燃料”,是国产代替重要环节,也是必将国产化的产品。光刻是半导制程的核心工艺,对制造出更先进,晶体管密度更大的集成电路起到决定性作用。每一代新的光刻工艺都需要新一代的光刻胶技术相匹配。现在,一块半导体芯片在制造过程中一般需要进行10-50 道光刻过程。其中不同的光刻过程对于光刻胶也有不一样的具体需求。光刻胶若性能不达标会对芯片成品率造成重大影响。目前中国光刻胶国产化水平严重不足,重点技术差距在半导体光刻胶领域,有2-3 代差距,随着下游半导体行业、LED 及平板显示行业的快速发展,未来国内光刻胶产品国产化替代空间巨大。

当今,中国通过国家集成电路产业投资基金(大基金)撬动全社会资源对半导体产业进行投资和扶持。同时,国内光刻胶企业积极抓住中国晶圆制造扩产的百年机遇,发展光刻胶业务,力争早日追上国际先进水平,打进国内新建晶圆厂的供应链。光刻胶的国产化公关正在全面展开,在面板屏显光刻胶领域,中国已经出现了一批有竞争力的本土企业。在半导体和面板光刻胶领域,尽管国产光刻胶距离国际先进水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中国已经有一批光刻胶企业陆续实现了技术突破。

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