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芯片的生长素!电子特气和光刻胶专题,国产替代全面开启【附下载】| 智东西内参

发布时间:2020-01-19 19:08:31 所属栏目:智能家居 来源:网络整理
导读:详解电子特气和光刻胶两大电子化工材料的技术特点、行业现状和国产化趋势 。

芯片的生长素!电子特气和光刻胶专题,国产替代全面开启【附下载】| 智东西内参

▲全球电子特气市场格局

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▲国内电子特气市场格局

进口替代的驱动因素主要为技术突破。国产工业气体的技术已经较为成熟,但达到电子级气体的产品仍然较少。部分国产产品已实现技术突破,部分产品已经达到半导体生产用电子气体的技术水平和工艺要求,比肩国际先进水平。

国内企业已有突破,部分电子特气产品已进入半导体产业链。相比海外公司较高的行业集中度,国内电子特气产能相对分散,细分领域公司数量较多。相对海外巨头每家公司都有众多电子特气产品类别批量进入半导体制造产业链,国内企业目前每家公司仅有个别电子特气产品打入本土半导体产业链,尚与海外公司有较大差距。

二、光刻胶

光刻胶是电子领域微细图形加工的关键性材料,在半导体、LCD、PCB 等行业的生产中具有重要作用。光刻胶是利用光化学反应,经光刻工艺将所需要的微细图形从掩膜板转移到代加工基片上的图形转移介质,是光电信息产业的微细图形线路加工制作的关键性材料。

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。光刻胶自 1959 年被发明以来就成为半导体生产中最核心的工艺材料之一;随后光刻胶被改进运用到 PCB 板的制造工艺,成为 PCB 生产的重要材料;20 世纪 90 年代,光刻胶又被运用到平板显示的加工制造,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。

按照下游应用,光刻胶可分为半导体用光刻胶、LCD 用光刻胶、PCB 用光刻胶等,其技术壁垒依次降低。相应地,PCB 光刻胶是目前国产替代进度最快的,LCD 光刻胶替代进度相对较快,半导体光刻胶目前国产技术较国外先进技术差距最大。

在半导体领域,光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%,耗时约占整个芯片工艺的40%~50%,是芯片制造中最核心的工艺。光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。光刻胶材料及其配套化学品约占 IC 制造材料总成本的 12%左右,是继硅片、电子气体的第三大 IC 制造材料。半导体用光刻胶的曝光波长由宽谱紫外向 g 线(436nm)→i 线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→EUV(13.5nm)的方向移动,波长越小,加工分辨率越佳。

在 LCD 领域,彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料,占彩色滤光片成本的 27%左右。彩色滤光片是 TFT-LCD 实现彩色显示的关键器件,占 TFT-LCD 面板制造成本的 15%左右。

在 PCB 领域,光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨,约占 PCB 制造成本的3%。

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▲光刻胶的分类

光刻胶的组成成分主要为感光剂(光引发剂)、聚合剂(感光树脂)、溶剂与助剂构成。其中,光引发剂是光刻胶的最关键成分,对光刻胶的感光度、分辨率起着决定性作用。

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▲光刻胶的组成成分

光刻胶产品是电子化工材料中技术壁垒最高的材料之一,研发难度极大。

纯度要求高、工艺复杂:由于光刻胶用于微米级甚至纳米级图形加工,光刻胶产品需要严格控制质量。光刻胶及其专用化学品的化学结构特殊,品质要求高,微粒子及金属离子含量极低,生产工艺复杂,其研发和生产具有较高的技术门槛。

配方技术:光刻胶的品种非常多,针对不同应用需求,通过调整光刻胶的配方,满足差异化的应用需求,是光刻胶制造商最核心的技术。

光刻机的配套需求:光刻胶需要有相应的光刻机与之配对调试,资金壁垒较高。目前全球光刻机核心技术处于垄断状态,只有荷兰 ASML 公司可制造 EUV 光刻机,售价超过 1 亿欧元;而技术水平稍低的 DUV 光刻机,售价为 2000~5000 万美元;目前国内只有一家企业可制造光刻机,且技术等级较低。

体量壁垒:光刻胶企业存在较高的资金壁垒,相对于国内厂商,国外光刻胶厂商的公司规模更大,具有资金和技术优势,供应产品齐全,光刻胶种类丰富,同时有着较为全面的配套化学品,方便下游客户采购和共同研发合作。

光刻胶全球市场规模近 90 亿美元,中国本土供应占比仅有 10%左右,发展空间巨大。

随着电子信息产业发展的突飞猛进,光刻胶市场总需求不断提升。2019 年全球光刻胶市场规模预计近90 亿美元,自 2010 年至今 CAGR 约 5.4%,预计未来 3 年仍以年均 5%的速度增长,预计至 2022 年全球光刻胶市场规模将超过 100 亿美元。

中国光刻胶市场需求增速高于国际平均,但中国本土供应量在全球的占比仅有 10%左右,发展空间巨大。受益半导体、显示面板、PCB 产业东移的趋势,2019 年我国光刻胶市场本土供应量约 70 亿元,自 2011年至今 CAGR 达到 11%,远高于全球平均 5%的增速,但市场规模全球占比仅为 10%左右,发展空间巨大。2017 年我国光刻胶需求量为 8 万吨,产量为 7.6 万吨,供需缺口 0.4 万吨,其中中国本土的光刻胶产量仅有 4.4 万吨,仅占中国产量的 58%。

全球市场中,半导体、LCD、PCB 用光刻胶的供应结构较为均衡;但中国市场中,本土供应以 PCB 用光刻胶为主,LCD、半导体用光刻胶供应量占比极低。

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▲全球光刻胶市场规模

(编辑:52刷机网)

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