我国半导体光刻胶行业现状与前景:高端领域加速突破
我国半导体光刻胶行业现状与前景:高端领域加速突破
光刻胶是半导体制造中的关键材料,其性能直接影响芯片的性能和良率。随着中国半导体产能的全球领先地位的确立,半导体光刻胶市场需求强劲。本文将深入探讨半导体光刻胶行业的现状、市场前景以及国内外厂商的布局情况。
光刻胶及其相关辅助材料占比超10%,是第四大半导体材料
光刻胶是一种图形转移介质,依赖于光化学反应,通过曝光显影和刻蚀等工艺,将掩模板上所需的微细图形精确地转移到待加工的基片上。光刻胶在半导体晶圆制造材料价值中的占比为5%,其辅助材料占比7%,合计达到12%。光刻胶及其相关辅助材料成为继硅片、电子特气和光掩模之后的第四大半导体材料。
我国半导体产能全球领先,半导体光刻胶市场需求强劲
中国半导体产能在全球占据重要地位,2023年,中国大陆半导体产能占全球的比重达20%左右,中国大陆半导体光刻胶市场规模占全球的23.1%。
数据来源:观研天下数据中心整理
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随着中国晶圆厂密集投产,发力半导体成熟制程,预计2028年国内半导体光刻胶市场规模将达到10.36亿美元,2023-2028年CAGR为13.8%。
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半导体工艺和制程升级下高端光刻胶需求迅速增长,EUV光刻胶前景广阔
根据不同的曝光光源波长,半导体光刻胶细分为g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶、EUV光刻胶五类。G/I线光刻胶是较早的光刻胶技术,成熟应用于汽车电子等领域;KrF光刻胶主要应用于0.25um及以下各制程,特别是在3D NAND堆叠架构的制作中;ArF光刻胶在浸润式光赛系统和负显影工艺等技术的助力下,将先进制程从45nm推进至7nm工艺;EUV光刻胶是最新一代技术,应用于7nm以下集成电路的制造,在逻辑芯片和存储DRAM芯片的生产中十分重要。
随着半导体工艺和制程升级,高端光刻胶需求迅速增长。其中KrF光刻胶受3D NAND堆叠层数增长驱动,ArF光刻胶用量增加受多重光刻工艺增长驱动,光刻道次的增多将使EUV光刻胶需求增加。
根据数据,2023 年中国大陆半导体光刻胶中 ArF 和 KrF合计占据超八成的市场份额,其中ArF光刻胶达44.28%,是 2023 年国内唯一正增长的光刻胶种类。随着人工智能强劲推动 AI 服务器和存储芯片发展,以及集成电路先进制程工艺增长,高端光刻胶需求进一步增长,尤其是在用EUV 技术生产的芯片的增长下,EUV光刻胶有望成为最具增长潜力的细分市场。
数据来源:观研天下数据中心整理
全球半导体光刻胶行业由美日主导,国内厂商在多领域实现突破
半导体光刻胶行业壁垒显著高于PCB光刻胶和LCD光刻胶,集中体现在高纯度以及复杂的生产工艺、巨额的设备投资、对关键原材料的高度依赖上,此外,光刻胶高技术特性使得其质量直接影响下游产品的质量,产业有着较高采购成本与认证成本,行业客户壁垒高。
目前全球光刻胶市场主要被美日企业占据,头部厂商包括JSR、东京应化、美国杜邦、信越化学、住友及富士胶片等,尤其在半导体光刻胶的高端领域中,上述企业占据更高的市场比重。
近年来,国内半导体光刻胶厂商迎来机遇。一方面,中国晶圆厂扩产过程中加速验证导入本土光刻胶;另一方面,上游半导体光刻胶树脂涌现了许多国产厂商,供给能力有所提高。目前,国内半导体光刻胶企业在 G/I 线、KrF、ArF 等领域已实现一定量产,未来随着技术壁垒的进一步突破,半导体光刻胶国产替代加速突破。
中国光刻胶树脂主要厂商布局情况
企业 | 树脂供应类型 | 布局情况 |
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威迈芯材 | BARC树脂 | 韩国工厂已量产中国合肥工厂建设中 |
圣泉集团 | 显示用酚醛树脂 | 实现量产 |
微芯新材 | KrF用树脂 | 研发阶段 |
八亿时空 | KrF用PHS树脂 | 50公斤级别量产 |
彤程新材 | G/I线;KrF用树脂 | 认证阶段 |
TFT-LCD Array正胶酚醛树脂LCD光刻胶酚醛树脂 | 已实现量产 | |
珠海雅天 | ArF用树脂 | 少量供应 |
徐州博康 | KrF、ArF用树脂和单体材料 | 实现供应原材到成品光刻胶 |
全球半导体光刻胶主要厂商布局情况
国家/地区 | 企业名称 | g线/i线 | KrF | ArF(干式) | ArF(浸没式) | EUV |
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日本 | JSR | √ | √ | √ | √ | √ |
东京应化 | √ | √ | √ | √ | √ | |
信越化学 | √ | √ | √ | √ | √ | |
富士胶片 | √ | √ | √ | √ | √ | |
住友化学 | √ | √ | √ | √ | √ | |
美国 | 陶氏杜邦 | √ | √ | √ | √ | √ |
德国 | 默克 | √ | √ | √ | √ | - |
韩国 | 东进世美肯 | √ | √ | - | √ | - |
中国大陆 | 上海新阳 | √ | √ | 下游验证中 | 下游验证中 | - |
彤程新材 | √ | √ | 下游验证中 | 下游验证中 | - | |
华懋科技(徐州博康) | √ | √ | - | - | - | |
晶瑞电材 | √ | √ | 研发中 | 研发中 | - | |
南大光电 | - | - | 少量出货 | 少量出货 | - | |
容大感光 | √ | - | - | - | - |