光刻核心材料,光刻胶国产替代空间大 |钛投研

深度
高端树脂和光刻胶仍有待突破。

受华为新机发布影响,半导体产业链近期表现活跃,8月29日至今半导体产业指数最大涨幅达到14.2%,产业链中光刻胶板块表现亮眼,广信材料容大感光强力新材涨幅分别达到76.14%、63.21%和38.29%。

资料来源:wind,钛媒体产业研究部

目前国内企业光刻胶生产主要以PCB光刻胶为主,同时在PCB光刻胶领域国产替代进度也是最快的,国产化率超过50%,而面板和半导体光刻胶国产化率较低,其中高端半导体光刻胶领域被日本和美国公司垄断,国产替代空间巨大,本文对光刻胶产业进行分析。

PCB光刻胶国产化率较高,半导体光刻胶依赖进口

光刻胶是一种在特定光源照射下溶解度发生变化的光敏材料,在光刻工艺中作为掩膜层,光线通过掩膜板照射光刻胶,经过显影后光刻胶在晶圆上形成与掩膜板一致的图形,再通过蚀刻将掩膜板上图形转移到晶圆上。

根据显示效果不同,光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶,正性光刻胶经过光照辐射后,曝光部分被显影液溶解,而负性光刻胶则经过光照辐射后,未经曝光被掩膜板覆盖的部分被显影液溶解,由于负性光刻胶显影时容易发生变形和膨胀,分辨率较低,生产中主要使用正性光刻胶。

PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶以及光成像阻焊油墨,成本约占PCB生产成本的3%,其中湿膜光刻胶是直接以液态形式涂在基材表面,而干膜光刻胶是预先将液态光刻胶涂布在载体薄膜上,经处理形成固态薄膜光刻胶后再直接贴附到基材表面。

相比面板和半导体光刻胶,国产PCB光刻胶在国内市场份额达到63%,湿膜光刻胶和阻焊油墨已基本实现自给,干膜光刻胶由于技术壁垒相对较高,目前国内仍以进口为主。

面板光刻胶主要分为彩色光刻胶、黑色光刻胶、触屏用光刻胶和TFT-LCD正性光刻胶,约占LCD面板生产成本的10%,其中彩色光刻胶和黑色光刻胶主要用于制作彩色滤光片,触屏用光刻胶主要用于在玻璃基板上沉积ITO制作触摸电极,TFT-LCD正性光刻胶主要用于微细图形加工。

触屏用光刻胶国产化率近年提升较快,目前已经达到30%-40%左右,而彩色光刻胶和黑色光刻胶作为面板光刻胶核心材料,目前国产化率仍然较低,仅6.36%和13.08%左右。

光刻作为芯片制造过程中最关键技术,占整个晶圆制造成本的35%,光刻胶是光刻工艺中最重要的耗材,在芯片制造材料成本中占比达到12%,是继硅片和电子气体之后第三大半导体材料。

根据曝光波长不同,半导体光刻胶主要分为G线(436nm)、I线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)和EUV(13.5nm)光刻胶,曝光波长越短,分辨率越高,相对应所制备的芯片制程也越小。

半导体光刻胶作为技术壁垒最高的光刻胶,其国产化率也最低,目前国内G线和I线光刻胶国产化率约10%,KrF和ArF光刻胶国产化率仅1%左右,而EUV光刻胶国内尚处于空白。

全球高端半导体光刻胶市场主要被日本和美国企业垄断,其中日企占全球市占率约70%,根据SEMI数据,2022年全球半导体光刻胶市场份额CR5为81%,其中东京应化、杜邦和JSR分别以27%、17%和13%的市场份额位居前三。

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