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乐动体育App 半导体光刻胶行业分析:适逢那时,龙头崛起

时间:2022-06-15 11:09 点击:57 次

(陈诉出品方/作家:长江证券,马太)

光刻胶是发展半导体行业不成或缺的产物

构成结构复杂,性能条目高

构成结构复杂,产物壁垒高企。光刻胶(photoresist)又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、 电子束、离子束、X 射线等的映照或发射,其熔化度发生变化的耐蚀剂残酷膜材料,主 要由光刻胶树脂、增感剂(光激发剂+光增感剂+光致产酸剂)、单体、溶剂和其他助剂 构成。由于应用场景颇多,不同用途的光刻胶在曝光光源、制造工艺、成膜本性等性能 条目不同,对材料的熔化性、耐蚀刻性和感光性能等条目不同,不同原料的占比会有很 大幅度变化,其中光刻胶树脂是光刻胶主要因素,资本占比达到 50%。光刻胶为集成电 路中极为进犯的材料,算作图形绪论物资,用于芯片制造的光刻范例,是必不成缺的关 键材料。

正性和负性光刻胶由于曝光反映存在互异: 正性光刻胶在曝光后,曝光部分会溶于显影液,未曝光部分显影后会留存,正性光刻胶 分辨率对比度高,更适用于微型图形,也因此高端光刻胶以正性为主。 负性光刻胶则相悖,曝光后曝光部分酿成交纠合构,硬化并留存在基底酿成图形,未曝 光部分将熔化。负性光刻胶领有更好的粘滞性和抗蚀性,因其具有更好感光性是以添加 的感光剂更少,资本更低,也更适用于低资本廉价质料的芯片。半导体光刻胶阛阓中正 性胶占比为绝大无数,负性胶占比极低。

光刻胶按应用边界分为 PCB、面板和半导体光刻胶。PCB 光刻胶主要分为干膜光刻胶、 湿膜光刻胶和阻焊油墨;面板光刻胶主要分为 TFT-LCD 正性光刻胶、彩色&玄色负性光 刻胶; 半导体集成电路制造行业主要使用 G/I 线光刻胶、KrF 光刻胶、ArF 光刻胶和 EUV 光刻胶等。左证 Cision, 2019 年大众光刻胶阛阓范围约 91 亿美元,至 2022 年市 场范围将突出 105 亿美元,年化增长率约 5%,其中,面板光刻胶,PCB 光刻胶和半导 体光刻胶的应用占比差异为 27.8%、23.0%和 21.9%。

半导体光刻胶将成为光刻胶阛阓主要增长因素。鄙人游 PCB 和面板二者复合增速稳固 的情况下,半导体光刻胶将在半导体阛阓的快速增长下,叠加其单元价值量相较于 PCB 光刻胶和面板光刻胶更高的本性,有望成为大众光刻胶阛阓增长的主要因素。跟着 IC 制 程的不停提高,为了满足集成电路对电路密度和集成水平更高条目,光刻胶通过不停缩 短曝光波长,不停提高图形的分辨率。经过几十年的研发,按照曝光波长,当今光刻胶 的波长由紫外宽谱稳固至 G 线(436nm)、I 线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm) (KrF 和 ArF 统统称为 DUV 光刻胶)、以及起先进的 EUV (

半导体光刻胶存互异,应用于不同芯片制程。跟着曝光波长缩小,光刻胶达到的极限 分辨率不停提高,获得的精密度更佳。当今阛阓上能获得分辨率最高的是 EUV 光刻 胶,用于 14nm 以下先进制程,由于举座较高的壁垒乐动体育App,仅 G/I 线有一丝国产份额,KrF 和 ArF 国产化率极低,EUV 方面仅荷兰的 ASML 能制造 EUV 光刻机,国内尚无企业 领有先进制程芯片产能,因此国内并莫得 EUV 光刻胶阛阓,当今国内阛阓大多聚会在 G 线/I 线 KrF/ArF 等用于 28nm 以上锻炼制程的半导体光刻胶。

半导体光刻胶并不完全仅用于其对应电路尺寸。以 KrF 胶为例,天然其对应的最精致工 艺范围为 0.13-0.35μm,然则 KrF 胶仍然不错用于 0.13μm 以下节点,包括 28nm,原 因在于 28nm 制程的芯片并不是每处都达到了精致度极限,由于 ArF 胶价钱是 KrF 胶 的几倍,下旅客户出于纯粹资本见地,在芯片精致度较低的区域仍将使用用于低制程的 光刻胶,也因此 KrF 胶成为全种类半导体光刻胶中,破钞量极高的胶种类,肩负起承上 启下的作用。

末端阛阓兴奋发展,光刻胶需求快速增长

末端需求刚烈,带动半导体光刻胶需求增长。左证 IC Insights,在 2021 年经济从 2020 年爆发的新冠疫情危境中反弹后,大众半导体营收增长 25%,瞻望 2022 年半导体总销 售额将继续增长并达到创记载的 6806 亿美元,其中光电、传感器、扩充器和分立器件 (统称 OSD 开拓)将达到创记载的 1155 亿美元。半导体产物销售的强势增长,为半导 体材料阛阓提供结实基础,算作耗材,其每年的需求量举座稳步高潮。SMIC 的招股说 明书中,光阻(光刻胶及配套试剂)资本占比在通盘原材料中占第二大,为 14.4%,处 在较高地位。因此轮廓举座半导体材料端的需求增长及光刻胶自身在材料中极高的地位, 改日光刻胶阛阓需求也将不停结实扩大。

晶圆制造产能扩展,光刻胶需求高增长

半导体光刻胶算作要津材料,晶圆厂产能变化预示光刻胶需求变化。SMIC 的 8 寸晶圆 出货量与我国举座半导体材料销售额呈现高度正联系,因此晶圆产能的扩展节拍,不错 算作通盘这个词半导体材料的景气度风向标。

我国辞全国晶圆产能占比稳固提高,半导体光刻胶需求随之提高。改日跟着我国积极推 动芯片自主化战略,晶圆厂产能大幅提高,2010、2019 年差异超越欧洲、北美,2020 年接近日本,月产能约 318.4 万片(折合 8 寸晶圆),大众市占率约 15.3%,排行大众 第四。此外,2020~2025 年间受惠当地业者不停投资,以及三星、SK 海力士等内存大 厂进驻,中国大陆晶圆厂月产能将继续加多,瞻望将加多 3.7 个百分点,达到全国占比 接近 20%,有望升至大众第二。

大晶圆破钞更多光刻胶。改日中国大陆策划的晶圆厂产能以 12 寸晶圆为主,瞻望国内 芯片巨头 SMIC 以偏激子公司中芯朔方、中芯南边 12 英寸晶圆产能统统可达每月 9.6 万片。除 SMIC 外,产能范围前三名厂商差异是 SK 海力士、华虹和三星电子。搁置 2020 年 5 月,SK 海力士 12 英寸晶圆统统产能可达 17.0 万片/月,华虹 12 英寸晶 圆统统产能可达 11.8 万片/ 月,三星电子 12 英寸晶圆产能统统可达 10.0 万片/月。 面前我国境内晶圆工场 12 英寸晶圆已投产能在 86 万片/月以上,在建产能达 26 万 片/月以上,更多的大尺寸晶圆厂将带来非凡的光刻胶破钞量。(陈诉开首:改日智库)

制程举座提高提高光刻胶单元价值量

新增晶圆厂将极大提高 KrF 和 ArF 光刻胶需求量。左证 Gartner 预测,瞻望 2022 年 20nm 及以下占比 12%, 28nm 至 90nm 占比 41%,0.13μm 及以上的微米级制程占比 47%。当今,90nm 以下主要使用 12 寸晶圆,90nm 以上使用 8 寸或更小尺寸晶圆。由 于 KrF 和 ArF 胶主要应用于 0.35μm 以下,应用晶圆为 8 寸或 12 寸,跟着改日我国整 体晶圆新增产能聚会在 12 寸线,比较于 g/i 线价值量更高的 KrF 和 ArF 光刻胶将成为 改日我国光刻胶需求增长的完好主流。

改日我国半导体光刻胶阛阓 KrF 和 ArF 胶的占比将连接提高。左证 Trend Bank 数据, 2020 年我国 ArF 和 KrF 胶占比差异为 44.0%和 37.0%,占比最高,瞻望 2021 年我国 半导体光刻胶范围达到 29.0 亿元。由于我国在建的晶圆产能基本为 8 寸和 12 寸产能, ArF 和 KrF 胶的占比将会继续增高。

改日我国半导体光刻胶增速将远超全国增速。由于全国新增晶圆产能大部分在中国大陆, 光刻胶需求也将随之增长。左证 Techcet 预测,2021 年大众半导体光刻胶阛阓范围约 19 亿美元,瞻望到 2025 年突出 24 亿美元,年化增长率为 6%以上。左证 Trend Bank, 我国 2021 年半导体光刻胶阛阓瞻望 29.0 亿元。中国算作改日大众晶圆产能增长的主力 军,面前到 2025 年在建和策划 8 寸和 12 寸晶圆产能总共达到 84 万/片,增幅为面前 的 60%,勾搭到 2021-2025 年五年时辰完全达产,赐与平均每年 12%算作我国半导体 光刻胶中性复合增速;由于我国的芯片产能结构将举座提高,2020 年 KrF 和 ArF 的占 比差异为 37.0%和 44.0%,赐与二者改日更大的占比假定,KrF 胶占比 40.0%,ArF 胶 占比 45.0%。综上情况和假定判断到 2025 年,我国半导体光刻胶阛阓范围将保守在 40 亿元,乐观 50 亿元以上。

光刻胶发展迎来国产化机遇期

两大壁垒:研发和客户

客户壁垒极高,客户导入新供应商意愿不高,经由繁琐,耗时长。企业在研发告成后需 要不停进行送样、问题反馈和时期改造等轮回经由,此经由多达 50 次以上,完成通盘这个词 客户导入经由也因此需要 2-3年时辰。光刻胶厂商购买原材料后通过调配进行光刻考证, 获得约莫施行结束后再进行微调,不停类似施行经由以达到客户条目的性能数据,并适 配客户的产线,也因此光刻胶企业与客户产生的粘性较高,客户不肯意破耗时辰导入其 它供应商。而为了加快考证经由及领有自我考证才调,部分光刻胶企业弃取自购光刻机。 光刻机购置资本极高,况且开机资本险些与购置资本疏通,由于光刻机本人无法对光刻 胶企业带来任何利润,由此带来的资金资本参加亦然极高的。

日本企业阁下,头部集会效应显著

通盘这个词行业呈现出聚会度较高的近况。纵观大众半导体光刻胶供给端,除美国陶氏化学以 外,其余头部半导体光刻胶企业均为日本企业,况且时期条目越高的光刻胶头部集会效 应越显著。

国外企业阁下光刻胶原料,国内企业稳固崛起。当今大部分原材料均为国外入口,原材 料企业日本占到 47%,尽管中国的原材料企业位列大众第二,但大部分当今处于研发和 布局阶段,锻炼材料供应企业均来自日本和美国。中国企业如万润股份、圣泉集团、强 力新材等在原材料树脂、感光剂等方面均有国产突破,但大部分仍属于低端产能大约高 端产量极为有限,爬坡较为稳固。

回溯日本光刻胶发展史:产业协同发展与半导体产业转 移共同助力

日本光刻胶产业链的兴奋发展归因于以下几点:

半导体产业在上世纪向日本移动。光刻胶发源于美国,柯达为光刻胶工业的创举者, 光刻胶奴婢摩尔定律不停演进。上个世纪由于美国企业融会到其分娩后果不高,人 员资本高,运转渐渐将人员开拓密集型产业向外移动,选拔委外代工的形状,留住 时期密集型的遐想产业在美国。

日本企业在要津结点完成研发突破。IBM 在 1980s 早期就突破了 KrF 光刻胶,并 在 1980s 早期至 1995 年的十余年时辰一直保持阁下地位。但在此期间,KrF 光 刻胶的阛阓增速稳固,并未大范围放量,咱们以为主要由于 1980s-1995 年,半导 体工艺节点主要聚会在 1.5μm-0.35μm,这一范围的工艺不错用 I 线光刻胶已毕, 从而使 KrF 光刻胶成为了“早产儿”,半导体工业的发展尚未到达需要 KrF 光刻 胶大范围放量的期间。1995 年日本东京应化(TOK)告成突破了高分辨率 KrF 正 性光刻胶 TDUR-P007/009 并已毕了贸易化销售,糟蹋了 IBM 关于 KrF 光刻胶的 阁下,而与此同期,半导体工艺节点发展到了 0.25-0.35μm,靠拢了 I 线(365nm 波长,还是与特征尺寸 0.35μm 接近)光刻的极限。光刻机阛阓也由此前美国厂商 主导稳固演变为佳能、尼康为龙头的期间。天时地利俱备的情况下,日本 KrF 光 刻胶马上放量占据阛阓,光刻胶阛阓也厚爱进入了日本厂商的霸主期间。

日本光刻胶产业已酿成高度单干合作的产业集群。上个世纪以来,围绕光刻胶偏激 上游树脂、光激发剂、溶剂&单体各边界,清晰一批大中小企业。经过遥远时期积 累或团结收购,光刻胶企业与上游共同建立起时期壁垒,酿成寡头竞争形状,并和 卑鄙制造公司酿成结实合作关系。由于光刻胶本人的产物质质时期高壁垒、客户导 入周期长,这么的行业性质本性意味行业内竞争拼杀意外旨,产业链抱团彼此合作 才是遥远发展之计。因此卑鄙应用厂商赞成上游光刻胶成品企业共同跨越,致使下 游边界企业包括英特尔、三星参与投资 3100 万美元至上游光刻胶龙头 JSR 子公 司 Inpria 研发 EUV 光刻胶,遥远来看日本光刻胶企业建立了相等高的产业地位。

当今我国正在阅历第三次半导体产业回荡。上海微电子还是告成研发 90nm 极紫外线光 刻机,因此我国的半导体光刻胶也迎来一次邃密的配合发展窗口。同期,国度大基金一 期总和约 1047.14 亿元,已于 2019 年收尾,进入回收期,当今二期基金投资正在进行 中,瞻望投资突出 2000 亿元。一期投资总共撬动社会投资约 6500 亿元,预期二期投 资将撬动社会投资突出 10000 亿元进入半导体行业,况且投资边界重点将渐渐向一期 冷漠的开拓以及材料方面回荡。

国外龙头断供提供国产替代良机

日本信越化学光刻胶断供产生供给缺口,为国产企业导入提供契机。由于 2021 年日本 福岛地震事件,信越化学光刻胶工场暂停分娩,激发新合约加价事件。受地震影响,信 越化学 KrF 光刻胶产线受到很猛进度的龙套,2021 年 2 月于今尚未完全规复分娩,虽 然东京应化(TOK)填补了信越化学国外大部分缺失的 KrF 光刻胶产能,但当今仍存在 不小的缺口。另外,除了台积电、三星、英特尔、联电等晶圆厂积极扩产外,SMIC、华 虹宏力、广州粤芯等多家原土晶圆厂积极扩产和产能开释,这也就导致国内光刻胶需求 量激增,供应不及。2020 年底美国商务部将 SMIC 列入实体清单,对 SMIC 实施出口 限度,导致美国陶氏化学无法向 SMIC 供应任何半导体材料,其中包括光刻胶。在国外 厂商无法供应的情况下,晶圆厂对导入新半导体材料供应商的条目提高,利好国产光刻 胶产业。

原材料“掐脖子”对企业时时分娩有潜在胁迫。2019 年日韩贸易战中,日本对韩国半导 体材料断供,由于韩国对日本光刻胶依赖进度达 84.5%,此举让韩国企业遭遇雄伟蚀本。 2019 年三季度,三星电子营业利润从二季度 12.8 万亿韩元,下跌至 7.7 万亿韩元,环 比下跌 39.8%;SK 海力士营业利润从 6316 亿韩元,下跌至 4100 亿韩元,环比下跌 35.1%。我国光刻胶对外依赖进度更为显著,半导体光刻胶当今国产化率仅 5%,因此 我国存在极大的供应链战略风险。

我国光刻胶企业大部分供给 G/I 线光刻胶,仅彤程新材已毕了 KrF 光刻胶贸易化。我国 的 G/I 线光刻胶已处于锻炼量产阶段,各企业仍处于扩展 KrF 胶种类以及打入客户考证 周期,仅产生极一丝 KrF 胶收入。由于口径不同原因,晶瑞电材将辅材并入光刻胶板块 收入,其光刻胶纯胶收入基本由 G/I 线孝顺。(陈诉开首:改日智库)

国产光刻胶重点公司分析

彤程新材:收购北京科华和北旭电子,进军光刻胶边界

彤程新材是大众起先的酚醛树脂供应商,光刻胶是酚醛树脂的高端行使边界,公司当今 全面已毕各式电子级酚醛树脂的量产,橡胶助剂企业和橡胶用酚醛树脂排行中公司排行 第一位,2021 年市占率达 26.7%;公司与巴斯夫合作,在上海化工园区落地 10 万吨/ 年可生物降解材料神志(一期),改日满足高端生物可降解成品在购物袋、快递袋、农业 地膜方面的应用,当今该神志处于配置阶段。

公司于 2021 年 3 月 26 日完成对北京科华 55.6%股权收购,厚爱踏入半导体光刻胶领 域。公司与 Meng Tech 统统持有科华微电子约 70%股权,与 Meng Tech 公司派出的董 事统统占科华微电子董事成员 7 席中的 6 席(其中彤程电子占 4 席,Meng Tech 占 2 席)。北京科华董事长陈昕持有 Meng Tech 股份,与公司合作关系邃密,北京科华是唯 一被 SEMI 列入大众光刻胶八强的中国光刻胶公司,领有 KrF(248nm)、g 线、i 线、 半导体负胶、封装胶等产物,是中国大陆销售额最高的国产半导体光刻胶公司,是 KrF 光刻胶国度 02 专项的承担单元,是当今国内独一不错批量供应 KrF 光刻胶给原土 8 寸和 12 寸的晶圆厂客户的企业。

2021 年北京科华营收 1.15 亿元,是国内 KrF 胶事迹最高的公司。当今北京科华已进入 国内主力晶圆厂客户,包括 SMIC、长江存储科技、武汉新芯、上海华虹宏力等。公司 上海的新工场瞻望将于 2022 年 6 月份厚爱建成,瞻望将于四季度厚爱出货,公司光刻 胶事迹瞻望在 2023 年有望迎来新一轮爆发式增长。

完成对北旭电子收购,涉足面板光刻胶业务。北旭电子为国产面板自满光刻胶龙头,其 分娩的 TFT 正性光刻胶在国内头部面板企业京东方占有 45%以上的份额,当今公司产 品已隐蔽 TFT-LCD 面板通盘层,瞻望 2021 年全年出货将突出 3000 吨。

彤程电子在上海化工区投资配置年产 1.1 万吨半导体、平板自满用光刻胶及 2 万吨联系 试剂分娩线预期在 2022 年一季度运转分批完成,同期公司在该园区投资配置电子级酚 醛树脂分娩线,遐想产能 5000 吨,策划年内投产;公司与杜邦在 ArF 光刻胶边界的合 作当今正在开展之中。

晶瑞电材:历史最为悠久的国产光刻胶企业

晶瑞电材从事微电子业用超纯化学材料和其他精致化工产物,主要产物包括 G5 级硫酸、 氨水和双氧水,电板粘结剂 SBR,EMC 和 NMP 溶剂。公司的光刻胶产物由子公司苏 州瑞红分娩,其培植光刻胶边界 30 余年,产物应用于面板以及半导体边界,公司领有 国际先进水平的光刻胶分娩线。

公司在光刻胶边界不停拓宽用户,算作联贯 g 线的“02 专项光刻胶神志” 公司,公司已 与上海华虹宏力、合肥长鑫、长江存储等酿成邃密合作关系,公司的紫外负胶、宽谱正 胶以及 g 线光刻胶已供应阛阓数十年,i 线在频年也运转渐渐导入头部芯片公司,KrF 光 刻胶完成中试。同期公司与三菱化学在苏州配置 LCD 彩色光刻胶研究所,并于 2019 年 批量分娩供应。公司购买 ASML 1900Gi ArF 侵入式光刻机,用于研发最高分辨率 28nm 的光刻胶;公司刊行可转债,将召募 3.13 亿元用于高端光刻胶研发神志,以已毕批量 ArF 光刻胶为见地,联系时期方针满足 90-28nm 工艺。

(本文仅供参考,不代表咱们的任何投资提议。如需使用联系信息,请参阅陈诉原文。)

精选陈诉开首:【改日智库】。

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