行業(yè)動(dòng)態(tài)
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，光刻膠市場(chǎng)總需求不斷提升。2019年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)接近90億美元，自2010年至今CAGR約5.4%，預(yù)計(jì)未來(lái)3年仍以年均5%的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)至2022年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元。
《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出“研發(fā)光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，開(kāi)發(fā)光刻膠、大尺英寸硅片等關(guān)鍵材料”；國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域（2015）中提到“高分辨率光刻膠及配套化學(xué)品作為精細(xì)化學(xué)品重要組成部分，是重點(diǎn)發(fā)展的新材料技術(shù)”；光刻技術(shù)（包括光刻膠）是《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域。
光刻膠是一種具有光化學(xué)敏感性的功能性化學(xué)材料，是由光引發(fā)劑（包括光增感劑、光致產(chǎn)酸劑）、光刻膠樹(shù)脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對(duì)光敏感的混合液體，其中，樹(shù)脂約占50%，單體約占35%。它能通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)改變自身在顯影液中的溶解性，通過(guò)將光刻膠均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上，利用它的光化學(xué)敏感性，通過(guò)曝光、顯影、刻蝕等工藝過(guò)程，將設(shè)計(jì)在掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。
光刻膠常被稱(chēng)為是精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)壁壘最 高的材料，是因?yàn)槲⒚准?jí)乃至納米級(jí)的圖形加工對(duì)其專(zhuān)用化學(xué)品的要求極高，不僅化學(xué)結(jié)構(gòu)特殊，品質(zhì)要求也很苛刻，所以生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累。
被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線(xiàn)路的加工制作，是電子制造領(lǐng)域的關(guān)鍵材料之一。下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細(xì)加工，同時(shí)在LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過(guò)程中也有廣泛應(yīng)用，是微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性材料。
光刻工藝主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝，是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的重要步驟。光刻工藝?yán)没瘜W(xué)反應(yīng)原理把事先制備在掩模上的圖形轉(zhuǎn)印到晶圓，完成工藝的設(shè)備光刻機(jī)和光刻膠都是占半導(dǎo)體芯片工廠資產(chǎn)的大頭。
在目前比較主流的半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要40 步以上獨(dú)立的光刻步驟，貫穿了半導(dǎo)體制造的整個(gè)流程，光刻工藝的先進(jìn)程度決定了半導(dǎo)體制造工藝的先進(jìn)程度。光刻過(guò)程中所用到的光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造中的核心設(shè)備。目前，ASML 最 新的NXE3400B售價(jià)在一億歐元以上，媲美一架F35 戰(zhàn)斗機(jī)。
按曝光波長(zhǎng)，光刻膠可分為紫外（300~450 nm）光刻膠、深紫外（160~280 nm）光刻膠、極紫外（EUV，13.5 nm）光刻膠、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線(xiàn)光刻膠等。按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同，光刻膠又可以分為印刷電路板（PCB）用光刻膠、液晶顯示（LCD）用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠和其他用途光刻膠。PCB光刻膠技術(shù)壁壘相對(duì)其他兩類(lèi)較低，而半導(dǎo)體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)最 先 進(jìn)水平。
光刻膠是印刷線(xiàn)路板、顯示面板、集成電路等電子元器件的上游。光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋范圍非常廣，上游為基礎(chǔ)化工材料行業(yè)、精細(xì)化學(xué)品行業(yè)，中游為光刻膠制備，下游為電子加工廠商、各電子器產(chǎn)品應(yīng)用終端。由于上游產(chǎn)品直接影響下游企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，下游行業(yè)企業(yè)對(duì)公司產(chǎn)品的質(zhì)量和供貨能力十分重視，常采用認(rèn)證采購(gòu)的模式，進(jìn)入壁壘較高。
在下游半導(dǎo)體、LCD、PCB等行業(yè)需求持續(xù)擴(kuò)大的拉動(dòng)下，光刻膠市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)大。2018年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模為85億美元，2014-2018年復(fù)合增速約5%。據(jù)IHS，未來(lái)光刻膠復(fù)合增速有望維持5%。按照下游應(yīng)用來(lái)看，目前半導(dǎo)體光刻膠占比24.1%，LCD 光刻膠占比26.6%，PCB 光刻膠占比24.5%，其他類(lèi)光刻膠占比24.8%。
全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模近年來(lái)增速平穩(wěn)，2012-2018年復(fù)合增速8.23%。其中，中國(guó)大陸集成電路銷(xiāo)售規(guī)模從2158億元迅速增長(zhǎng)到2018年的6531億元，復(fù)合增速為20.27%，遠(yuǎn)超全球其他地區(qū)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向大陸轉(zhuǎn)移。集成電路一般分為設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)三個(gè)子行業(yè)，在制造和封測(cè)行業(yè)中，均需要大量的半導(dǎo)體新材料支持。
目前中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模83億美元，全球占比16%，僅次于中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)，為全球第三大半導(dǎo)體材料區(qū)域。伴隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。
全球面板市場(chǎng)穩(wěn)步上升，產(chǎn)能向大陸轉(zhuǎn)移，催生LCD光刻膠需求增長(zhǎng)。全球LCD面板產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“美國(guó)研發(fā)—日本發(fā)展—韓國(guó)超越—中國(guó)臺(tái)灣崛起—中國(guó)大陸發(fā)力”的過(guò)程，美國(guó)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(guó)和中國(guó)臺(tái)灣面板廠快速崛起，開(kāi)始長(zhǎng)時(shí)間主導(dǎo)市場(chǎng)，中國(guó)大陸面板自2009年開(kāi)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(zhǎng)。據(jù)IHS數(shù)據(jù)，2018年中國(guó)大陸LCD產(chǎn)能占有率已達(dá)到39%，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)大陸產(chǎn)能將占全球總產(chǎn)能的55%。
面板產(chǎn)能擴(kuò)張促進(jìn)LCD光刻膠需求增長(zhǎng)。隨著全球面板產(chǎn)能向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，LCD光刻膠需求量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。據(jù)CINNO Research預(yù)估，2022年大陸TFTArray正性光刻膠（包含LTPS基板）需求量將達(dá)到1.8萬(wàn)噸，彩色光刻膠需求量為1.9萬(wàn)噸，黑色光刻膠需求量為4100噸，光刻膠總產(chǎn)值預(yù)計(jì)高達(dá)15.6億美金。
光刻膠技術(shù)壁壘高并且要與光刻設(shè)備協(xié)同研發(fā)，呈現(xiàn)出寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局。目前全球前五家日本合成橡膠、東京日化、羅門(mén)哈斯、日本信越和富士電子材料占據(jù)全球87%的市場(chǎng)份額，美國(guó)杜邦、德國(guó)巴斯夫等化工寡頭也占有一定份額。
分領(lǐng)域來(lái)看，在PCB行業(yè)，由于國(guó)內(nèi)PCB產(chǎn)值逐年提升，2016年開(kāi)始行業(yè)產(chǎn)值就超過(guò)了全球總產(chǎn)值的一半，成為全球最 大的PCB生產(chǎn)國(guó)，因此其配套的PCB光刻膠需求穩(wěn)健提升，并且由于技術(shù)壁壘相對(duì)較低，國(guó)內(nèi)目前PCB光刻膠相對(duì)成熟，已初步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。主要企業(yè)包括廣信材料，容大感光等。
在半導(dǎo)體光刻膠及LCD光刻膠領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)和國(guó)外差距仍然較大。用于6英寸以下硅片的g/i線(xiàn)光刻膠自給率約20%，適用于8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率不足5%，而適用于12寸硅片的ArF光刻膠尚沒(méi)有國(guó)內(nèi)企業(yè)可以大規(guī)模生產(chǎn)，基本依靠進(jìn)口。國(guó)內(nèi)大部分光刻膠生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品主要還是集中于PCB光刻膠、TN/STN-LCD光刻膠等中低端產(chǎn)品。
如今國(guó)際LCD光刻膠市場(chǎng)主要還是由日本及韓國(guó)的廠商壟斷，如JSR、LG化學(xué)、TOK、CHEIL等，半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域95%的市場(chǎng)則被日本的JSR、信越化學(xué)、TOK、住友化學(xué)，美國(guó)的SEMATECH、IBM等占據(jù)。
面對(duì)國(guó)內(nèi)LCD產(chǎn)能擴(kuò)張的機(jī)遇，我國(guó)企業(yè)加速布局LCD光刻膠領(lǐng)域，博硯電子自2014年起就與北化成立聯(lián)合研究中心，推進(jìn)黑色光刻膠的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)已擁有1000噸/年黑色光刻膠產(chǎn)能，成功打破國(guó)外壟斷。北旭電子是京東方全資子公司，2019年計(jì)劃在葛店投資5億元，主要生產(chǎn)TFT-LCD用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠、PI液、有機(jī)絕緣膜等產(chǎn)品。
半導(dǎo)體光刻膠代表了光刻膠發(fā)展的最 高水平，光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%。目前，全球半導(dǎo)體光刻膠的核心技術(shù)和產(chǎn)品基本被日美企業(yè)所壟斷，包括JSR、信越化學(xué)工業(yè)、TOK、陶氏化學(xué)、住友化學(xué)、富士寫(xiě)真電子材料、旭化成、日立化成等。
由于國(guó)內(nèi)光刻膠起步晚，目前技術(shù)水平相對(duì)落后，生產(chǎn)產(chǎn)能主要集中在PCB光刻膠、TN/STN-LCD光刻膠等中低端產(chǎn)品，TFT-LCD、半導(dǎo)體光刻膠等高技術(shù)壁壘產(chǎn)品產(chǎn)能極少，仍需大量進(jìn)口，從而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)光刻膠需求量遠(yuǎn)大于本土產(chǎn)量，數(shù)據(jù)顯示2018年光刻膠產(chǎn)量和本土產(chǎn)量分別是8.07萬(wàn)噸和4.88萬(wàn)噸。其中中低端PCB光刻膠產(chǎn)值占比為94.4%，半導(dǎo)體和LCD光刻膠分分別占比1.6%和2.7%，嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口?？v觀全球市場(chǎng)，光刻膠專(zhuān)用化學(xué)品生產(chǎn)壁壘高，國(guó)產(chǎn)化需求強(qiáng)烈。
國(guó)產(chǎn)高端光刻膠目前主要依賴(lài)進(jìn)口，在中美貿(mào)易摩擦和國(guó)外貿(mào)易保護(hù)主義盛行的情況下，華為、晉華事件以及近期的日韓禁運(yùn)事件，說(shuō)明在科技逐漸發(fā)展、制造業(yè)越來(lái)越精細(xì)化的情況下，芯片核心技術(shù)及材料的缺失將帶來(lái)整個(gè)行業(yè)的癱瘓，高端光刻膠國(guó)產(chǎn)化刻不容緩。
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