近年來,隨著半導(dǎo)體、PCB和面板等下游產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,光刻膠國內(nèi)市場(chǎng)需求持續(xù)增大,國內(nèi)光刻膠市場(chǎng)將迎來巨大的進(jìn)口替代空間。
受行業(yè)技術(shù)壁壘高、國內(nèi)起步晚等影響,目前國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)上遠(yuǎn)落后于日、美等國際大廠,光刻膠自給率僅10%。慶幸的是,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)光刻膠的突破,北京科華、蘇州瑞紅(晶瑞化學(xué)子公司)、飛凱材料、廣信材料、容大感光等廠商已經(jīng)在不同領(lǐng)域逐步推進(jìn)國產(chǎn)替代,南大光電、上海新陽也重金投入193nm光刻膠的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
光刻膠(又稱光致抗蝕劑)是指通過紫外光、準(zhǔn)分子激光、電子束、離子束、x射線等光源的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻材料。由于光刻膠存在化學(xué)結(jié)構(gòu)特殊、品質(zhì)要求苛刻、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等特性,被稱為是精細(xì)化工行業(yè)技術(shù)壁壘最高的材料。
從20世紀(jì)50年代至今,光刻膠的曝光波長經(jīng)歷了紫外全譜(300-450nm)、G線(436nm)、i線(365nm)、深紫外(248nm和193nm)、極紫外(13.5nm)光刻、電子束光刻等六個(gè)階段,隨著曝光波長的縮短,光刻膠所能達(dá)到的極限分辨率不斷提高,光刻得到的線路圖案精密度更佳,而對(duì)應(yīng)的光刻膠的價(jià)格也更高。
按應(yīng)用領(lǐng)域分類可分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠,其中PCB光刻膠主要包括干膜光刻膠、濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨,PCB光刻膠技術(shù)壁壘較低。
自2006年,我國成為PCB的最大生產(chǎn)國和最大使用國,PCB行業(yè)發(fā)展帶動(dòng)我國PCB光刻膠行業(yè)發(fā)展。自2002年起,***長興化學(xué)、日立化成、日本旭化成、美國杜邦等越來越多的外資在我國建廠,同時(shí)容大感光、廣信材料、東方材料、北京力拓達(dá)等內(nèi)資工廠已經(jīng)崛起。
根據(jù)2016年容大感光招股書,上述內(nèi)資企業(yè)占據(jù)國內(nèi)46%左右濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨市場(chǎng)份額,我國逐漸從PCB光刻膠進(jìn)口大國轉(zhuǎn)變?yōu)槌隹诖髧?/p>
面板光刻膠:永太科技、容大感光、飛凱材料崛起
據(jù)了解,LCD和半導(dǎo)體光刻膠主要包括i線、ArF、KrF光刻膠等,技術(shù)壁壘較高。
在平板顯示器領(lǐng)域,TFT-LCD仍是市場(chǎng)出貨主力,其中彩色濾光片占面板成本的15%左右,彩色光刻膠和黑色光刻膠占彩色濾光片成本的27%左右。TFT-LCD用光刻膠市場(chǎng)基本被如JSR、住友化學(xué)、三菱化學(xué)等日韓公司占領(lǐng),占有率可達(dá)90%。
不過,隨著國產(chǎn)面板產(chǎn)業(yè)的興起,永太科技、容大感光、飛凱材料等光刻膠廠商也開始乘勢(shì)而起。
永太科技:年產(chǎn)1500噸CF光刻膠項(xiàng)目于2018年底驗(yàn)收結(jié)項(xiàng),永太科技CF光刻膠產(chǎn)品可應(yīng)用于OLED和TFT-LCD,公司在2016年成為華星光電的合格供應(yīng)商。
容大感光:年產(chǎn)1000噸光刻材料及配套化學(xué)品生產(chǎn)線原定2018年底建成,目前投資進(jìn)度達(dá)98.86%,擬延期至2019年12月31日,主要用于平板顯示和LED芯片領(lǐng)域。
飛凱材料:現(xiàn)有3500噸/年P(guān)CB光刻膠產(chǎn)能;5000噸TFT光刻膠產(chǎn)能在建,工程進(jìn)度已達(dá)92.03%,處于合作、研發(fā)階段,用于TFT平板顯示屏電路制作用光刻膠。
半導(dǎo)體光刻膠:多家廠商實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代
在半導(dǎo)體領(lǐng)域,光刻膠的質(zhì)量和性能是影響集成電路性能、成品率以及可靠性的關(guān)鍵性因素。光刻工藝的成本約占整個(gè)芯片制造工藝的35%,光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,是半導(dǎo)體集成電路制造的核心材料。
半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域的市場(chǎng)主要被日本的信越化學(xué)、合成橡膠、東京應(yīng)化、住友化學(xué)、富士膠片和美國陶氏等國外公司占據(jù)。而在國內(nèi)市場(chǎng),蘇州瑞紅、北京科華、南大光電、上海新陽等已經(jīng)可以開始實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。
蘇州瑞紅:已經(jīng)能夠提供紫外負(fù)型光刻膠和寬譜正膠及部分g線、i線正膠等高端光刻膠產(chǎn)品,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體及平板顯示領(lǐng)域,蘇州瑞紅的正膠在國內(nèi)的產(chǎn)量達(dá)到40噸/月,占有低端LCD市場(chǎng)超過50%的份額。
2018年6月,蘇州瑞紅完成了國家重大科技項(xiàng)目02專項(xiàng)“i線光刻膠產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,建成了100噸/年規(guī)模的i線正膠產(chǎn)品生產(chǎn)線,同時(shí)建成了248nm深紫外光刻膠中試示范線,i線光刻膠已取得向中芯國際天津、揚(yáng)杰科技、福順微電子的供貨訂單。
北京科華:產(chǎn)品類型覆蓋KrF(248nm)、G/I線(含寬譜)。2009年5月,建成高檔G/I線正膠生產(chǎn)線(500噸/年)和正膠配套試劑生產(chǎn)線(1000噸/年);2012年12月,北京科華在02專項(xiàng)扶持下建成了248nmKrF光刻膠生產(chǎn)線,產(chǎn)品現(xiàn)已通過中芯國際認(rèn)證獲得商業(yè)訂單。
2016年8月19日,北京科華總投資5億元的光刻膠國家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室以及產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)項(xiàng)目在安徽省滁州市全椒縣開工。項(xiàng)目投產(chǎn)后,年產(chǎn)紫外正性光刻膠600噸及正性光刻膠配套試劑1500噸,紫外負(fù)性光刻膠350噸及負(fù)性光刻膠配套試劑500噸。
2018年5月,北京科華負(fù)責(zé)的02重大專項(xiàng)“極紫外光刻膠材料與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)研究”項(xiàng)目完成驗(yàn)收。
南大光電:2018年1月,南大光電宣布擬投資65557萬元實(shí)施“193nm(ArF干式和浸沒式)光刻膠材料開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,獲得了國家02專項(xiàng)正式立項(xiàng);將通過3年的建設(shè)、投產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)銷售,達(dá)到年產(chǎn)25噸193nmArF光刻膠產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模,預(yù)計(jì)2020年完成研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
上海新陽:2018年3月,上海新陽擬與復(fù)旦大學(xué)鄧海博士技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同開展193nm(ArF)干法光刻膠研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,計(jì)劃總投資2億元人民幣;項(xiàng)目預(yù)計(jì)2022年達(dá)產(chǎn),達(dá)產(chǎn)年時(shí)項(xiàng)目將建成年產(chǎn)5000加侖193nm干法光刻膠及配套材料的生產(chǎn)能力。
上海新陽目前主要開發(fā)193nm干法光刻膠,覆蓋到90-45nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)。在193nm干法光刻膠研發(fā)成功后繼續(xù)開發(fā)193nm(浸沒式)光刻膠。
寫在最后
光刻膠是PCB、面板、半導(dǎo)體工藝中最核心的材料,當(dāng)前,我國PCB產(chǎn)業(yè)已經(jīng)崛起,PCB光刻膠也隨之實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。
2014年,國務(wù)院發(fā)布了《國家集成電路產(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,開發(fā)光刻膠、大尺英寸硅片等關(guān)鍵材料”。另外,國內(nèi)新建的顯示面板生產(chǎn)線、晶圓廠等即將步入量產(chǎn),面板、半導(dǎo)體光刻膠需求量也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
在國家政策與市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下,近年來,國內(nèi)企業(yè)逐步向面板、半導(dǎo)體光刻膠發(fā)力,蘇州瑞紅、北京科華在分立器件、面板等部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代,但由于光刻膠市場(chǎng)資金和技術(shù)壁壘較高,長期被國外企業(yè)壟斷,國內(nèi)專業(yè)人才實(shí)在太少,國內(nèi)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)向高端光刻膠的突破并不容易,國產(chǎn)替代任重道遠(yuǎn)。
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原文標(biāo)題:國產(chǎn)光刻膠之路任重道遠(yuǎn),三大細(xì)分市場(chǎng)加速突圍戰(zhàn)
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