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光刻胶国产化道路任重道远
文章来源:最有料 2018-09-29 阅读:183

光刻胶:用化学反应进行图像转移的媒介

光刻胶(又称光致抗蚀剂),是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、x 射线等光源的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。

光刻胶具有光化学敏感性,其经过曝光、显影、刻蚀等工艺,可以将设计好的微细图形从掩膜版转移到待加工基片。

▲光刻胶产业链;来源:强力新材公告,最有料整理

光刻胶和集成电路制造产业链的最前端的即为光刻胶专用化学品,生产而得的不同类型的光刻胶被应用于消费电子、家用电器、信息通讯、汽车电子、航空航天、军工等在内的各个下游终端领域,需求较为分散。

光刻胶基于应用领域不同一般可以分为半导体集成电路(IC)光刻胶、 PCB光刻胶以及LCD光刻胶三个大类。其中, PCB光刻胶占全球市场24.5%,半导体IC光刻胶占全球市场24.1%,LCD光刻胶占全球市场26.6%。

▲2015年全球光刻胶应用分类;来源:中国产业信息网

在光刻胶的生产上,我国主要生产PCB光刻胶,LCD光刻胶和半导体光刻胶生产规模较小, 2015年据统计我国光刻胶产量为9.75万吨,其中中低端PCB光刻胶产值占比为94.4%,半导体和LCD光刻胶分分别占比1.6%和2.7%,严重依赖进口。

▲2015年中国生产光刻胶分类;来源:中国产业信息网

纵观全球市场,光刻胶专用化学品生产壁垒高,国产化需求强烈。 化学结构特殊、保密性强、用量少、纯度要求高、生产工艺复杂、品质要求苛刻,生产、检测、评价设备投资大,技术需要长期积累。

至今光刻胶专用化学品仍主要被被日本合成橡胶(JSR)、东京应化(TOK)、住友化学、美国杜邦、德国巴斯夫等化工寡头垄断。

▲全球光刻胶市场格局;来源:新材料在线,最有料

PCB全球市场回暖,中国承接产业转移

受下游消费驱动,全球 PCB 市场重回正增长。 受下游通信和汽车电子消费驱动, 2017年全球PCB市场重回正增长,产值为552.8亿美元,同比增长2.0%,2008-2017年 CAGR 为1.5%,增速较为平稳。

▲全球PCB市场回暖;来源:Prismark, 最有料

PCB产能向国内转移, 中国已占据PCB市场半壁江山。受益于全球PCB产能向中国转移以及快速发展的终端产品影响,2017年中国PCB市场规模达到297.32亿美元,同比增长3.6%,全球占比达50.8%。

在中国大陆和亚洲其他地区(除中国大陆和日本)作为新兴市场不断增长的同时,北美和欧洲作为曾经的产业龙头, 2017年市场份额滑落至8.4%,产能正在逐渐萎缩。

▲中国大陆PCB产值(亿美元);来源:Prismark,最有料

PCB行业发展带动我国PCB光刻胶行业发展。自2002年起,随着越来越多外资在我国建厂和内资工厂的崛起,我国逐渐从PCB光刻胶进口大国转变为出口大国。2015年我国PCB光刻胶产值达12.6亿美元,占全球市场份70%。

大尺寸化驱动液晶面板稳定增长,LCD国产化进入加速器

大尺寸化驱动液晶面板出货面积增长,2007-2017年CAGR12.4%。 液晶电视是液晶面板的第一大应用领域,在整个液晶面板的市场中占据超过60%的面板需求。电视机屏幕的尺寸变大,伴随的是对液晶电视屏需求的增长。

▲TV面板大尺寸化推动需求稳步增长(千平方米);来源:WitsView,最有料

在LCD领域,彩色滤光片是TFT-LCD实现彩色显示的关键器件,占面板成本的15%左右;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。

彩色光刻胶和黑色光刻胶的技术壁垒高,全世界生产几乎被数家日本、韩国厂商所垄断,彩色光刻胶的主要生产商有: JSR、住友化学三菱等公司,黑色光刻胶主要生产商有东京、住友化学、三菱等公司, 黑色光刻胶主要生产商有东京应化、新日铁化学、三菱化学等公司,占全球产量 90%。

IC行业发展迅速,国外企业垄断IC光刻胶

2000年以来,全球半导体市场稳步增长,中国地区增长尤为显著,在全球市场份额逐年提升。

据中国半导体行业观察数据, 2016年全球半导体市场总额高达3530亿美元,到2020年达到4340亿美元,年复合增长率为5.3%,其中,中国半导体市场总额从2000年170亿美元,增加到2016年的1600亿美元,年复合增长率45.30%。

▲中国IC市场占据全球半壁江山;来源:半导体行业观察,最有料

半导体是光刻胶最重要的应用领域。半导体光刻胶代表了光刻胶发展的最高水平,光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%,并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%-60%。因此光刻胶是半导体集成电路制造的核心材料。

目前,全球半导体光刻胶的核心技术和产品基本被日美企业所垄断,包括JSR、信越化学工业、TOK、陶氏化学、住友化学、富士写真电子材料、旭化成、日立化成等。

▲全球半导体光刻胶市场规模(亿美元);来源:SEMI,最有料

半导体光刻胶领域全球市场规模趋于稳定, 2017年全球市场约13.5亿美元;国内市场约20.2亿元,近5年复合增速达12%。受全球半导体市场复苏和国内承接产业转移,预计全球光刻胶市场将保持稳定增速,国内市占率稳步抬升。

光刻胶生产、检测、评价的设备价格昂贵,需要一定前期资本投入;光刻胶企业通常运营成本较高,下游厂商认证采购时间较长,为在设备、研发和技术服务上取得竞争优势,需要足够的中后期资金支持。企业持续发展也需投入较大的资金,光刻胶行业在资金上存在较高的壁垒,国外光刻胶厂商相对于国内厂商,其公司规模更大,具有资金和技术优势。

总体上,光刻胶行业得到国家层面上的政策支持。《国家集成电路产业发展推进纲要》,提出“研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备,开发光刻胶、大尺英寸硅片等关键材料”;国家重点支持的高新技术领域(2015)中提到“高分辨率光刻胶及配套化学品作为精细化学品重要组成部分,是重点发展的新材料技术”;光刻技术(包括光刻胶)是《中国制造 2025》重点领域。

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