近日據(jù)媒體報(bào)道,由于KrF光刻膠產(chǎn)能受限以及全球晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn)等,占據(jù)全球光刻膠市場(chǎng)份額超兩成的日本供應(yīng)商信越化學(xué)已經(jīng)向中國(guó)大陸多家一線晶圓廠限制供貨KrF光刻膠,且已通知更小規(guī)模晶圓廠停止供貨KrF光刻膠。
據(jù)悉,信越化學(xué)之所以停止供貨部分晶圓廠KrF光刻膠,與2月份日本福島東部海域發(fā)生7.3級(jí)地震有莫大關(guān)聯(lián)。地震導(dǎo)致信越化學(xué)KrF光刻膠產(chǎn)線受到很大程度的破壞,至今尚未完全恢復(fù)生產(chǎn)。在產(chǎn)線受到影響和晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)等多方因素下,信越化學(xué)不得不停止向中國(guó)大陸幾家晶圓廠供應(yīng)KrF光刻膠。雖然東京應(yīng)化填補(bǔ)了信越化學(xué)海外大部分缺失的KrF光刻膠產(chǎn)能,但目前仍存在不小的缺口,中國(guó)大陸多家晶圓廠正在加速驗(yàn)證導(dǎo)入本土廠商的KrF光刻膠。
日本企業(yè)壟斷光刻膠市場(chǎng)
光刻工藝約占整個(gè)芯片制造成本的 35%,耗時(shí)占整個(gè)芯片工藝的 40-50%,是半導(dǎo)體制造中最核心的工藝。而光刻膠則是光刻過程的關(guān)鍵耗材,一般由由感光樹脂(聚合劑)、增感劑(光引發(fā)劑)、溶劑與助劑構(gòu)成。光刻膠的質(zhì)量和性能對(duì)光刻工藝有著重要影響,因其技術(shù)壁壘高而長(zhǎng)期被海外大廠所主導(dǎo),是半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化的一道大坎。

?。▓D自方正證券)
去年日本斷供韓國(guó)光刻膠事件,就讓世界意識(shí)到日本在光刻膠領(lǐng)域的地位。目前全球光刻膠主要企業(yè)有日本合成橡膠(JSR)、東京應(yīng)化(TOK)、住友化學(xué)、信越化學(xué)、羅門哈斯等,市場(chǎng)集中度非常高,所占市場(chǎng)份額超過85%,在高端EUV光刻膠上甚至占比達(dá)95%以上。

(圖自方正證券)
據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道,今年年初以來(lái)半導(dǎo)體光刻膠供應(yīng)極為短缺,以往企業(yè)每次采購(gòu)的光刻膠量約在100kg,近期由于原材料短缺,每期只能采購(gòu)到10kg-20kg,價(jià)格方面也隨之水漲船高。其中,光刻膠關(guān)鍵材料稀釋劑從4月份價(jià)格提高50%,這也進(jìn)一步傳導(dǎo)至光刻膠價(jià)格上漲。
再加之,由于全球晶圓代工產(chǎn)能不足,產(chǎn)能擴(kuò)充一直在進(jìn)行中,光刻膠市場(chǎng)需求也在保持穩(wěn)定增長(zhǎng),但實(shí)際產(chǎn)能開出并沒有與晶圓廠形成匹配。
光刻膠的種類
光刻膠經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,衍生出非常多的種類,根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域,光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、 平板顯示光刻膠和 PCB 光刻膠,其技術(shù)壁壘依次降低。
相應(yīng)地,PCB 光刻膠是目前國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度最快的,LCD 光刻膠替代進(jìn)度相對(duì)較快,半導(dǎo)體光刻膠目前國(guó)產(chǎn)技術(shù)較國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距最大。

光刻膠按下游應(yīng)用分類(圖自方正證券)
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,光刻膠可分為負(fù)性光刻膠和正性光刻膠兩類。二者在 PCB、面板、半導(dǎo)體中都有廣泛應(yīng)用,但是 ArF 光刻膠和 EUV 光刻膠基本都是正膠。
由于負(fù)性光刻膠顯影時(shí)易變形和膨脹,分辨率通常只能達(dá)到 2 微米,因此正性光刻膠的應(yīng)用更為普及。

正性光刻膠與負(fù)性光刻膠參數(shù)(圖自方正證券)

正性光刻膠與負(fù)性光刻膠光刻對(duì)比(圖自國(guó)盛證券)
據(jù)介紹,隨著芯片跨入納米級(jí),半導(dǎo)體光刻膠的波長(zhǎng)也在不斷縮短,已經(jīng)由紫外寬譜逐步發(fā)展到g線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、ArF Immersion 浸潤(rùn)式,以及最先進(jìn)的EUV(<13.5nm)線水平。光刻膠波長(zhǎng)越短,研發(fā)難度越大,適應(yīng)工藝越先進(jìn),EUV光刻膠、ArF光刻膠、KrF光刻膠均為高端光刻膠產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)光刻膠公司有哪些?
今年以來(lái),除了臺(tái)積電、三星、英特爾、聯(lián)電等晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn)外,中芯國(guó)際、華虹宏力、廣州粵芯等多家本土晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn)和產(chǎn)能釋放,這也就導(dǎo)致國(guó)內(nèi)光刻膠需求量遠(yuǎn)大于本土產(chǎn)量,且差額逐年擴(kuò)大,尤其是在高端KrF、ArF等半導(dǎo)體光刻膠。
然而,截至目前,國(guó)內(nèi)能夠批量供應(yīng)KrF、ArF光刻膠的廠商卻為數(shù)不多。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),日本幾大廠商在g線/i線、KrF、ArF膠市場(chǎng)中市占率分別為61%、80%、93%,而國(guó)內(nèi)g線/i線自給率約為20%,KrF光刻膠的自給率不足5%,12寸硅片的ArF光刻膠目前尚無(wú)國(guó)內(nèi)企業(yè)可以大規(guī)模生產(chǎn)。
大基金二期已經(jīng)明確主要投資的領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域和半導(dǎo)體材料領(lǐng)域。在半導(dǎo)體材料方面,重點(diǎn)關(guān)注大硅片、光刻膠、掩膜板、電子特氣等領(lǐng)域。當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要的光刻膠生產(chǎn)商有:
容大感光:公司的光刻膠產(chǎn)品主要包括紫外線正膠、紫外線負(fù)膠兩大類產(chǎn)品以及稀釋劑、顯影液、剝離液等配套化學(xué)品,主要應(yīng)用于集成電路、平板顯示、發(fā)光二極管制造等領(lǐng)域。
雅克科技:公司光刻工藝中所涉及到的電子化學(xué)品,包括稀釋劑、顯影液、漂洗液、剝離液等,光刻膠配套試劑與光刻膠配套使用。
彤程新材:走在前列,其ArF光刻膠已經(jīng)量產(chǎn),KrF光刻膠尚在研發(fā)過程中。股價(jià)自去年一波大炒后也未出現(xiàn)明顯下跌,也是資金認(rèn)可的體現(xiàn),本周連陽(yáng)回升,已有資金開始著手布局。
上海新陽(yáng):主攻KrF和干法ArF光刻膠,目前已進(jìn)入產(chǎn)能建設(shè)階段。去年大漲讓人印象深刻,如今幾乎跌回原點(diǎn),調(diào)整較為充分,今天也是底部出長(zhǎng)陽(yáng),再給些時(shí)間消化下降趨勢(shì)的壓力后,將會(huì)有更好表現(xiàn)。
南大光電:子公司寧波南大光電自主研發(fā)的ArF光刻膠已通過客戶認(rèn)證。
晶瑞股份:KrF光刻膠已經(jīng)完成中試,正進(jìn)入客戶測(cè)試階段,ArF光刻膠尚在研發(fā)過程中。今天晶瑞股份沖高18%,直接創(chuàng)下了去年10月以來(lái)的高點(diǎn),而且在兩個(gè)月前已經(jīng)完成扭轉(zhuǎn)趨勢(shì),現(xiàn)在已經(jīng)在上升趨勢(shì)中了,有回調(diào)就是機(jī)會(huì)。
今年初,晶瑞股份曾購(gòu)買ASMLXT 1900 Gi型ArF浸入式(DUV)光刻機(jī)一臺(tái),用于高端光刻膠研發(fā),相關(guān)閱讀:《蘇州企業(yè)千萬(wàn)美元購(gòu)得ASML光刻機(jī),卻不用來(lái)造芯片》
日本14種材料均占逾50%的市場(chǎng)份額
事實(shí)上,作為全球最主要的半導(dǎo)體材料輸出國(guó),日本擁有絕對(duì)地位的半導(dǎo)體材料品種不只有光刻膠。在一份廣發(fā)證券2014年的研究報(bào)告中統(tǒng)計(jì):
生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片需要 19 種必須的材料,缺一不可,且大多數(shù)材料具備極高的技術(shù)壁壘;而日本企業(yè)在硅晶圓、合成半導(dǎo)體晶圓、光罩、光刻膠、藥業(yè)、靶材料、保護(hù)涂膜、引線架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊線、封裝材料等 14 中重要材料方面均占有 50%及以上的份額。
其中,日本國(guó)內(nèi)更是有著三家世界級(jí)半導(dǎo)體材料龍頭企業(yè)。
第一家就是上文提到的信越化學(xué),是全球最大的半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商,占據(jù)全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)中27%的份額。光刻膠他們也在做,主要切入點(diǎn)是KrF和ArF,EUV光刻膠也在開發(fā),在中國(guó)大陸有不少FAB廠客戶;
第二家是凸版印刷株式會(huì)社,全球最大的光罩生產(chǎn)商,占據(jù)全球超過30%的光罩市場(chǎng)份額;
第三家是日本合成橡膠公司,全球最大、技術(shù)是最領(lǐng)先的光刻膠生產(chǎn)商,其生產(chǎn)的氟化氬光刻膠占據(jù)全球40%以上的市場(chǎng)份額。Intel、三星和臺(tái)積電都是JSR核心客戶,I-line、KrF、ArF、EUV光刻膠產(chǎn)品全覆蓋。
最后附上一張日本半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)份額:


