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一文帶你看半導體光刻膠國產化之路“難”在何處?

2021-11-02 16:01
前瞻網
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中國光刻膠行業(yè)主要上市公司:飛凱材料(300398)、容大感光(300576)、廣信材料(300537)、上海新陽(300236)、永太科技(002326)、雅克科技(002409)、江化微(603078)等。

本文核心數據:中國半導體光刻膠自給率等

1、光刻膠是典型的高技術壁壘行業(yè)

光刻膠是電子化學品中技術壁壘最高的材料,具有純度要求高、生產工藝復雜、生產及檢測等設備投資大、技術積累期長等特征。從相關技術來看,光刻膠的核心技術包括配方技術、質量控制技術和原材料技術,配方技術是光刻膠實現功能的核心,而質量控制技術能夠保證光刻膠性能的穩(wěn)定性,而光刻膠原材料的品質對光刻膠的質量起著關鍵作用。

圖表1:光刻膠的核心技術

2、半導體光刻膠自給率低、主要由日企滿足

半導體光刻膠屬于光刻膠高端產品,受技術限制,當前,我國半導體光刻膠需求主要由外資企業(yè)來滿足,2020年,外資企業(yè)的市場份額達71%。

圖表2:2020年中國半導體光刻膠市場競爭格局(按企業(yè)性質)(單位:%)

從不同光刻膠產品的自給率來看,目前適用于6英寸硅片的g線、i線光刻膠的自給率約為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光刻膠基本依靠進口,光刻膠國產化任重道遠。

圖表3:2020年中國半導體光刻膠自給率情況(單位:%)

3、半導體光刻膠國產化“難”在何處?

——研發(fā)設備:成本高昂且依賴進口

光刻膠生產需要光刻機進行配套測試,因此,光刻機是光刻膠研發(fā)中必不可少的一環(huán)。根據晶瑞電材于2021年8月公布的集成電路制造用高端光刻膠研發(fā)項目信息,該研發(fā)項目投資總額為48850萬元,其中設備及安裝費占總投資額的69%,而光刻機(進口ASML光刻機)就占設備及安裝費的44%,達1.5億元,可以看出,光刻機是光刻膠研發(fā)項目中成本最高的一環(huán)。

圖表4:光刻機占高端光刻膠研發(fā)項目的成本份額(單位:%)

除了成本高昂以外,我國高端光刻機幾乎依賴進口,目前國內僅有1家高端光刻機生產企業(yè)上海微裝,成功研發(fā)出極紫外線光刻機。在全球市場中,荷蘭的阿斯麥處于王者之位,尤其是在高端光刻機市場,更是處于壟斷地位,2018年以來,該公司的EUV光刻機價格也不斷上揚,2021年7月4日,約為1.54億歐元/臺。

圖表5:全球光刻機競爭格局及銷售價格(單位:%,百萬歐元/臺)

——核心原材料“受制于人”

原料是光刻膠產業(yè)的重要環(huán)節(jié),原料的品質也決定了光刻膠產品品質,主要原料包括樹脂、光引發(fā)劑、溶劑和單體等。

我國對光刻膠及專用化學品的研究起步較晚,但國家層面非常重視,從“六五計劃”至今都一直將光刻膠列為國家高新技術計劃、國家重大科技項目。盡管取得了一定成果,但技術水平仍與國際水平相差較大,作為原料的主要專用化學品仍然需要依賴進口:

圖表6:光刻膠原材料概況及供應情況

圖表7:2020年本土半導體光刻膠原材料企業(yè)產能情況(單位:噸/年,%,萬噸/年)

——客戶驗證周期長、不確定性較大

光刻膠技術壁壘較高且其功能性和產品質量直接影響電子元器件、部件的功能和穩(wěn)定性,一旦出現質量問題會給下游客戶帶來不可估量的嚴重損失,下游客戶對光刻膠專用化學品供應商的選擇非常謹慎,通常采用認證采購的模式,認證所需時間周期較長。

由于光刻膠產品的功能及質量將直接影響電子元器件、部件的功能和穩(wěn)定性,下游客戶對光刻膠專用化學品供應商的選擇非常謹慎,通常采用認證采購的模式,認證所需時間周期較長。一般來說,面板光刻膠的驗證周期為1-2年,半導體光刻膠的驗證周期為2-3年,同時因為半導體光刻膠的種類多,各個客戶的測試要求和流程也有不同,因此,送測驗證的時間不確定性很高。

圖表8:光刻膠產品驗證周期情況(單位:年)

——定制化需求加大生產難度

由于光刻膠的下游用戶是IC芯片和面板制造商,不同的客戶會有不同的應用需求,同一個客戶也有不同的光刻應用需求。因此,由于客戶的差異化、定制化需求,光刻膠產品種類繁多,主要通過配方技術來實現,是難度較高也是較核心的技術。

以半導體光刻膠的發(fā)展情況為例,隨著集成電路制程的演變,光刻膠技術需不斷更迭,產品種類也越來越多:

圖表9:光刻技術與集成電路發(fā)展的關系

但從目前本土光刻膠企業(yè)的產能情況來看,截至2021年上半年末,可量產i/g  line膠的企業(yè)包括北京科華、晶瑞電材;可量產KrF的企業(yè)有北京科華;而其余產品目前基本無可量產的企業(yè):

圖表10:2021年H1末中國大陸半導體光刻膠廠商產能情況

以上數據參考前瞻產業(yè)研究院《中國光刻膠行業(yè)市場前瞻與投資規(guī)劃分析報告》,同時前瞻產業(yè)研究院還提供產業(yè)大數據、產業(yè)研究、產業(yè)鏈咨詢、產業(yè)圖譜、產業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產業(yè)招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。

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來源:前瞻產業(yè)研究院

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