软永光多少钱一包(光刻胶行业深度报告)

新商盟报价网 2023-01-26 13:45 3

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1 、光刻胶

1.1 光刻胶概况

光刻胶又称光致抗蚀剂,是光刻工艺的关键化学品,主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路 的加工制作,下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工,同时在 LED、光 伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用,是微细加工技术的关键性材料。光 刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中,树脂约占 50%,单 体约占 35%。

光刻胶自 1959 年被发明以来就成为半导体工业最核心的工艺材料之一。随后光刻 胶被改进运用到印制电路板的制造工艺,成为 PCB 生产的重要材料。二十世纪 90 年 代,光刻胶又被运用到平板显示的加工制作,对平板显示面板的大尺寸化、高精细化、彩色化起到了重要的推动作用。在微电子制造业精细加工从微米级、亚微米级、深亚微 米级进入到纳米级水平的过程中,光刻胶起着举足轻重的作用。

在此过程中,光刻技术经历了紫外全谱(300~450nm)、 G 线(436nm)、 I 线 (365nm)、深紫外(DUV,包括 248nm 和 193nm)和极紫外(EUV)六个阶段,。相 对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生,光刻胶中的关键配方成份,如成膜树脂、光引

 g 线光刻胶对应曝光波长为 436nm 的 g 线,制作 0.5 µm 以上的集成电路。 i 线光刻胶对应曝光波长为 365nm 的 i 线,制作 0.5-0.35 µ m 的集成电路。 g 线和 i 线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶,都以正胶为主,主要原料 为酚醛树脂和重氮萘醌化合物。

 KrF 光刻胶对应曝光波长为 248nm 的 KrF 激光光源,制作 0.25-0.15µ m 的 集成电路,正胶和负胶都有,主要原料为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产 酸剂。KrF 光刻胶市场今后将逐渐扩大。

 ArF光刻胶对应曝光波长为193nm的ArF激光光源,ArF干法制作 65-130 nm 的集成电路,ArF 浸湿法可以对应 45nm 以下集成电路制作。ArF 光刻胶是 正胶,主要原料是聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物和光致产酸剂。ArF 光刻胶市 场今后将快速成长。

1.2 光刻胶主要用于图形化工艺

以半导体行业为例,光刻胶主要用于半导体图形化工艺。图形化工艺是半导体制造过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适的位置。一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤,分别实现了从掩模版到光刻胶 以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移,流程一般分为十步:1.表面准备,2.涂胶, 3.软烘焙,4.对准和曝光,5.显影,6.硬烘焙,7.显影检查,8.刻蚀,9.去除光刻胶,10. 最终检查。

具体来说,在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗,主要采用相关的湿化学品,包括丙酮、甲醇、异丙醇、氨水、双氧水、氢氟酸、氯化氢等。晶圆清洗以后用旋涂法在表面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后,光线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现曝光,这个过程中主要采用掩模版、光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿化学品。对曝光以后的光刻胶进行显影以及再次烘焙并检查以后,实现了将图形从掩模版到光刻胶的第一次图形转移。在光刻胶的保护下,对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查,实现了将图形从光刻胶到晶圆的第二次图形转移。目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀,主要用到含氟和含氯气 体。

在目前比较主流的半导体制造工艺中,一般需要 40 步以上独立的光刻步骤,贯 穿了半导体制造的整个流程,光刻工艺的先进程度决定了半导体制造工艺的先进程度。 光刻过程中所用到的光刻机是半导体制造中的核心设备。目前,ASML 最新的 NXE3400B 售价在一亿欧元以上,媲美一架 F35 战斗机。(新商盟报价网www.uggsupply.com)

1.3 光刻胶分类

光刻胶按显示的效果,可分为正性光刻胶和负性光刻胶,如果显影时未曝光部分溶解于显影液,形成的图形与掩膜版相反,称为负性光刻胶;如果显影时曝光部分溶解于 显影液,形成的图形与掩膜版相同,称为正性光刻胶。

光刻胶经过几十年不断的发展和进步,应用领域不断扩大,衍生出非常多的种类, 按照应用领域,光刻胶可以划分为以下主要类型和品种。

2 光刻胶市场空间

2.1 光刻胶需求不断增长

在下游半导体、LCD、PCB 等行业需求持续扩大的拉动下,光刻胶市场将持续扩 大。2018 年全球光刻胶市场规模为 85 亿美元,2014-2018 年复合增速约 5%。据 IHS, 未来光刻胶复合增速有望维持 5%。按照下游应用来看,目前半导体光刻胶占比 24.1%, LCD 光刻胶占比 26.6%, PCB 光刻胶占比 24.5%,其他类光刻胶占比 24.8%。

伴随着全球半导体、液晶面板以及消费电子等产业向国内转移,国内对光刻胶需求 量迅速增量。2011-2017 年,国内光刻胶需求复合增速达 14.69%,至 2017 年底已达 7.99 万吨;国内光刻胶市场规模复合增速达 11.59%,至 2017 年底已达 58.7 亿元。从 产量来看,2017 年我国光刻胶产量达到 7.56 万吨,2011-2017 年复合增速 15.83%; 本土光刻胶产量达到 4.41 万吨,2011-2017 年复合增速 11.87%。国内目前光刻胶主要 集中在 PCB 领域,高技术壁垒的 LCD 和半导体光刻胶主要依赖进口。

2.2 光刻胶竞争格局

光刻胶行业由于技术壁垒高并且要与光刻设备协同研发,呈现出寡头竞争的格局。目前全球前五家日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、日本信越和富士电子材料占据全 球 87%的市场份额。国内目前 PCB 光刻胶相对成熟,主要企业包括广信材料,容大感 光等。在 LCD 在半导体光刻胶领域,国内生产企业和国外差距仍然较大。

3 光刻胶分类

3.1 半导体光刻胶(新商盟报价网www.uggsupply.com)

全球半导体市场规模近年来增速平稳,2012-2018 年复合增速 8.23%。其中,中 国大陆集成电路销售规模从 2158 亿元迅速增长到 2018 年的 6531 亿元,复合增速为 20.27%,远超全球其他地区,全球半导体产业加速向大陆转移。集成电路一般分为设 计、制造和封测三个子行业,在制造和封测行业中,均需要大量的半导体新材料支持。

2018 年全球半导体材料市场产值为 519.4 亿美元,同比增长 10.68%。其中晶圆 制造材料和封装材料分别为322亿美元和197.4亿美元,同比+15.83%和+3.30%。2018 年,在市场产值为 322 亿美金的半导体制造材料中,大硅片、特种气体、光掩模、CMP 材料、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品、靶材分别占比 33%、14%、13%、7%、6%、 7%、4%、3%。分地区来看,目前大陆半导体材料市场规模 83 亿美元,全球占比 16%, 仅次于中国台湾和韩国,为全球第三大半导体材料区域。

伴随着全球半导体行业的快速发展,全球半导体光刻胶市场持续增长。2018 年全球半导体光刻胶市场规模 20.29 亿美元,同比增长 15.83%。其中,中国半导体光刻胶 规模占全球比重最大,达到 32%。其次是美洲地区,其光刻胶市场规模占全球比重为 21%。亚太地区紧跟其后,光刻胶市场规模占全球比重为 20%。欧洲、日本地区所占 比重较低,大约均为 9%。

球半导体光刻胶市场规模 20.29 亿美元,同比增长 15.83%。其中,中国半导体光刻胶 规模占全球比重最大,达到 32%。其次是美洲地区,其光刻胶市场规模占全球比重为 21%。亚太地区紧跟其后,光刻胶市场规模占全球比重为 20%。欧洲、日本地区所占 比重较低,大约均为 9%。

目前,全球半导体光刻胶供应商仍然以国外企业为主,主要供应商包括日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、日本信越和富士材料。国内目前供应商主要包括晶瑞股份(苏 州瑞红)、北京科华等。

苏州瑞红:于 1993 年开始生产光刻胶,承担了国家重大科技项目 02 专项“i 线光刻胶产品开发及产业化”项目,目前 i 线光刻胶量产,KrF 光刻胶处于研发过程。

北京科华:已经量产 i 线光刻胶,KrF 光刻胶已向中芯国际等企业批量供货,ArF 干法光刻胶已经处于研发及客户认证阶段。

南大光电:于 2017 年开始研发“193nm 光刻胶项目”,并获得国家“02 专项”立 项。公司拟在宁波经济开发区建设 25 吨 KrF 光刻胶,预计三年达产销售。

3.2LCD 光刻胶

全球面板市场稳步上升,产能向大陆转移,催生 LCD 光刻胶需求增长。据 IHS 2019 年 6 月发布的数据,2019 年全球 TFT-LCD 和 OLED 整体平板显示容量约为 3.34 亿平 方米,2023 年有望上升至 3.75 亿平方米,其中,TFT-LCD 面板市场容量约为 3.09 亿 平方米,未来需求将稳步增长。据 IHS 数据,2018 年大陆 LCD 产能占 有率已达到 39%,预计 2023 年大陆产能将占全球总产能的 55%。

面板产能扩张促进 LCD 光刻胶需求增长。随着全球面板产能向中国大陆转移, LCD 光刻胶需求量呈现快速增长的态势。据 CINNO Research 预估,2022 年大陆 TFT Array 正性光刻胶(包含 LTPS 基板)需求量将达到 1.8 万吨,彩色光刻胶需求量为 1.9 万吨, 黑色光刻胶需求量为 4100 吨,光刻胶总产值预计高达 15.6 亿美金。(新商盟报价网www.uggsupply.com)

我国 LCD 光刻胶处于起步阶段。自二十世纪 90 年代开始,光刻胶被用于平板显 示的加工制作中,对面板的大尺寸化、彩色化、高精细化发展起了重要作用。面板用光 刻胶(LCD 光刻胶)主要分为彩色和黑色光刻胶、LCD/TP 衬垫料光刻胶(即触控屏用 光刻胶)和 TFT Array 正性光刻胶。由于我国 LCD 光刻胶起步较晚,整体尚处于初步 发展阶段,与国外领先企业有很大差距,目前 LCD 光刻胶仍主要依赖进口。

彩色和黑色光刻胶:主要用于彩色滤光片,对 LCD 面板实现彩色显示至关重要。 彩色滤光片占面板总成本的 14%-16%,而彩色和黑色光刻胶占彩色滤光片成本的 27% 左右,其中黑色光刻胶占比 6%-8%,光刻胶质量的好坏将直接影响到滤光片的显色性 能。彩色滤光片由玻璃基板、黑色矩阵、颜色层、保护层及 ITO 导电膜构成。颜色层 (Color)主要由三原色光刻胶分别经涂布、曝光、显影组成,是彩色滤光片最主要的 部分。黑色矩阵(Black Matrix,简称 BM)是由黑色光刻胶组成的模型,作用为防止 漏光。

彩色和黑色光刻胶核心技术由日韩企业垄断。LCD 光刻胶的核心技术在于高分子 颜料的制备和生产,目前该技术主要掌握在 Ciba 等日本颜料厂商手中,因此 LCD 光刻 胶市场由日韩企业所垄断,其中彩色光刻胶的主要生产商有 JSR 、住友化学、三菱化 学、LG 化学等公司,黑色光刻胶的主要生产商有东京应化、新日铁化学、三菱化学等 公司,几家占到全球总产量的 90%。

TFT Array 正性光刻胶:制约高端 TFT-LCD 发展的技术瓶颈。TFT Array 正性光 刻胶主要用于 TFT-LCD 制程中的 Array 段,主导 TFT 设计的图形转移,其解析度、热 稳定性、剥膜性、抗蚀刻能力都优于负性光刻胶。随着 TFT-LCD 向 FFS、IPS、LTPS 等高端技术发展,面板对正性光刻胶的要求不断提高,开发具备高感度、高解析度、涂 布均匀的光刻胶成为当务之急。

TFT Array 正性光刻胶大部分依赖进口。TFT 正性光刻胶主要生产厂家有日本东京应化(TOK)、美国罗门哈斯(Rohm&Haas)、韩国 AZ 和 DONGJINSEMICHEM、台湾 永光化学。

中国企业积极布局 LCD 光刻胶市场。面对国内 LCD 产能扩张的机遇,我国企业 加速布局 LCD 光刻胶领域,博砚电子自 2014 年起就与北化成立联合研究中心,推进 黑色光刻胶的研发与产业化,现已拥有 1000 吨/年黑色光刻胶产能,成功打破国外垄断。 北旭电子是京东方全资子公司,2019 年计划在葛店投资 5 亿元,主要生产 TFT-LCD 用光刻胶、半导体用光刻胶、PI 液、有机绝缘膜等产品。

4 相关上市公司

4.1 雅克科技

收购 LG 彩胶业务,进军光刻胶领域。2020 年 2 月 26 日,公司发布公告,与韩国 LG 化学签署《业务转让协议》,购买韩国 LG 化学下属的彩色光刻胶事业部的部分经营 性资产。2019年,公司参股江苏科特美新材料10%股权,该公司运营实体是韩国 Cotem 公司,COTEM 位于韩国京畿道,主要产品是 TFT-PR 及光刻胶辅助材料(显影液、清 洗液等)、BM 树脂等。公司目前参与韩国 COTEM 公司的生产经营管理,与 LG Display 形成了长期的业务合作关系。此次收购 LG 化学彩胶事业部,公司将同时掌握 彩色光刻胶和 TFT-PR 光刻胶的技术、生产工艺和全球知名大客户资源,并成为 LG Display 的长期供应商,成为全球主要的面板光刻胶供应商之一。

新材料发展平台已然成型。公司作为国内半导体新材料龙头企业,覆盖晶圆制造、面板制造等多个电子制造业领域,具体产品包括半导体前驱体材料、半导体浅沟槽隔离绝缘材料、电子特种气体、球形硅微粉等电子材料以及半导体和面板用液体化学品输送 设备等耗材领域。此次收购LG光刻胶业务,公司将进一步完善在电子材料业务的布局, 并与原有业务协同发展,打造新材料平台。(新商盟报价网www.uggsupply.com)

4.2 晶瑞股份

i 线半导体光刻胶龙头,未来重点发力 248nm。公司子公司苏州瑞红在光刻胶领 域深耕多年,率先实现了 I 线光刻胶的量产,可以实现 0.35μm 的分辨率。公司未来 重点发展 248nm,将着力发展相关业务。

半导体用湿化学品龙头。公司半导体用湿化学品质量领先,拳头产品双氧水品质可 达到 10ppt 级别水平,达到了国际最先进的 G5 水平,目前已经向华虹宏力等半导体 厂商供货。公司硝酸、氢氟酸、氨水、盐酸、异丙醇等产品也已经达到 G4 等级。公司 收购阳恒化工,并引入三菱化学技术,投资新建 9 万吨/年电子级硫酸项目,打开新的 成长空间。

锂离子电池粘结剂受益新能源汽车大发展。公司主要产品是水性 SBR 负极粘结 剂,主要客户包含比亚迪、力神、宁德时代新能源、哈光宇等国内知名动力锂电池生产厂商,受益于新能源汽车的爆发,国内锂电池负极粘结剂有望维持高增速增长。公司拟 以发行股份及支付现金收购载元派尔森 100%股权,目前已经获得证监会批准。载元派 尔森拥有 NMP/GBL 联产装臵,主要产品为 NMP 及 GBL ,广泛应用于下游的锂电 池、新材料、医药等领域,与上市公司锂电池行业布局规划相吻合。

4.3 飞凯材料

液晶混晶龙头。公司子公司和成显示是国产高端 TFT 及中端 TN/STN 液晶材料 的重要供应商,下游客户包括京东方、华星光电以及中电熊猫等大中型面板厂商。受益 于液晶面板产业向大陆转移,国内 TFT 液晶材料需求量快速放量。

积极推进 TFT 光刻胶。公司持续推进 TFT 光刻胶项目,截至 2019 年半年报已经 累计投入 5407 万元,工程进度达 93.22%。公司积极进行外部合作,显著加快 TFT-LCD 行业光刻胶产品的市场开拓工作,尽快形成公司于 TFT-LCD 行业新的利润增长极;

半导体领域持续布局,未来有望成为新的增长点。公司在半导体领域持续布局,先后收购环氧塑封料生产商长兴昆电和封装用焊锡球龙头企业大瑞科技。公司从半导体封测领域着手,持续布局拥有优质客户体系(日月光、安靠等)的企业,在半导体封装 材料领域的品种不断丰富,公司将利用相关资源持续整合,未来有望持续发力。

“显示材料+半导体”平台型公司初现。公司整体发展规划明确,主要围绕在“显 示材料+半导体”领域,陆续进入了液晶混晶、封装用焊锡球、封装用环氧塑封料、电 镀液等产品。未来公司将对于现有资源持续整合,有望充分发挥各领域间协同效应,不 断培育新的增长点。

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(报告来源:中泰证券)

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