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【半导体系列1】【光刻胶】进口受制于人,国产I-line、KrF光刻胶已有突破,ArF光刻胶也有布局

余嫄嫄杨绍辉赵琦 半导体设备与材料 2023-03-26


在我国成熟制程、14nm FinFET、存储厂纷纷建产后,光刻胶作为集成电路光刻工艺的关键材料,未来的市场需求将步入高速增长。但目前国内晶圆厂的光刻胶大部分依赖于TOK、信越、DOW等国际品牌,国产化品牌北京科华、瑞红在I-line光刻胶和KrF光刻胶有所突破,南大光电、上海新阳在ArF光刻胶有布局。

报告要点
大陆IC光刻胶市场规模小,但未来将保持快速增长。按曝光波长,光刻胶可分类为G-line、I-line、KrF、ArF d&ArF i、EUV等光刻胶,2018年,全球光刻胶市场规模17亿美元,占半导体材料行业的5%,而中国大陆光刻胶市场规模估计仅为RMB 15-20亿元,约占全球光刻胶市场的15%,随着国内晶圆厂未来几年大幅扩产,我国光刻胶市场将保持快速增长。

全球IC光刻胶被日本JSRTOK、富士电子材料、信越化学,以及美国DOW垄断。JSR是现在全球最大的,技术是最领先的光刻胶龙头,Intel、三星和台积电都是JSR核心客户,I-line、KrF、ArF、ArF i、EUV光刻胶产品全覆盖。TOK专注于做光刻胶及配套试剂,在G线、I线,KrF和ArF都有些市场份额。陶氏的光刻胶事业部已经并入杜邦,客户是Intel、 IBM体系,但在大陆市场占有率不是很高。富士电子材料在主流的IC的份额不是很大,在OLED的市占份额很大。信越化学主要切入点就是从KrF和ArF开始,ArFimmersion光刻胶也有份额,EUV也在开发。

国内光刻胶市场的竞争格局不同于与国际市场。因大陆晶圆厂的晶圆制造技术落后于国际市场,因而对ArF i、EUV等高端光刻胶的需求量较小,集中在G-line、I-line、KrF光刻胶;另外由于国际晶圆厂在技术上的保留而使得我国进口光刻胶落后国际市场1-2代技术,从而形成了国内光刻胶竞争格局是信越化学和TOK份额最大,JSR和陶氏份额很少。

光刻胶的国产化:国产品牌处于起步阶段。国内光刻胶布局主要有北京科华微电子、晶瑞股份(瑞红)、南大光电、上海新阳、容大感光等,其中:
(1)北京科华:6寸的G线、I线市场份额较高;8寸、12寸里面I-line、KrF都有突破,目前份额较小;
(2)晶瑞股份:子公司瑞红光刻胶产品已有几家6寸客户使用,2018年进入中芯国际天津工厂8寸线测试并获批量使用;
(3)南大光电:承担“ArF光刻胶产品的开发和产业化”02专项项目,预计2019年底在宁波建成一条光刻胶生产线,推进ArF 光刻胶产业化;
(4)上海新阳:在已立项研发用于逻辑与模拟芯片ArF光刻胶基础上,增加用于存储器芯片的半导体厚膜光刻胶(KrF)的研发立项;
(5)江苏汉拓:布局E-BEAM材料;
(6)厦门恒坤:主攻DRAM市场,2018 年成功导入IC 大厂并批量供货。

光刻胶原材料也主要依赖于进口。光刻胶由树脂、溶剂、感光剂、添加剂四种成分组成,其中树脂基本上都从美、日、韩进口;感光剂从日本进口为主,因此国内光刻胶产业链布局还很少。强力新材与国内光刻胶厂家有一些原材料方面的合作,但还没有做到量产阶段。目前国内仅济南圣泉能供应I-line树脂,但是仅限于低端产品。

重点推荐
光刻胶尽管市场规模小,但是光刻工艺中一种重要的半导体材料,自主可控离不开光刻胶国产化,我们强烈看好半导体设备与材料,光刻胶产业链关注晶瑞股份、南大光电、上海新阳、强力新材、飞凯材料。

评级面临的主要风险
客户项目进度低于预期,新产品工艺验证时间长且风险高。



国内外光刻胶市场规模及产品构成


2018年,全球光刻胶市场规模17亿美元,占半导体材料行业的5%。全国光刻胶行业具有15-20亿人民币市场规模,是指国内IC领域光刻胶。京东方所在平板行业光刻胶就有200亿规模,平板用量是吨级,IC用的是加仑,PCB光刻胶就更多。


按曝光波长,光刻胶可分类为G-line、I-line、KrF、ArFd& ArF i、EUV等光刻胶。根据以往SEMI数据,G-line&I-line、KrF、ArF&ArF i三分天下,但随着EUV光刻工艺的发展,EUV也将成为光刻胶最主要的市场部分之一。


 

全球光刻胶行业竞争格局


光刻胶国际品牌,主要包括日本JSR、东京应化、DOW、富士电子材料、信越化学等,前五大光刻胶供应商市场份额合计占到80%以上,市场集中度高。
在高端光刻胶市场上,全球的EUV和ArF i光刻胶主要是JSR、陶氏和信越化学等供应商,占有份额最大的是JSR、信越化学,TOK也有研发。

 
每家光刻胶国际品牌的竞争优势有所不同:
(1)JSR:全球最大的,技术是最领先的,客户服务的对象主要倾向于三大家:Intel、三星和台积电。JSR以技术引领整个光刻胶技术发展。产品跨度非常大,从现有的I-line、KrF、ArF、ArF i、EUV光刻胶,都有产品。下游行业也不仅限于IC,如封装行业、其他的行业。
(2)TOK:专注于做光刻胶及配套试剂,目前在行业里G、I线,KrF和ArF都有些市场份额,但是在高端技术上落后于JSR、陶氏和信越化学。
(3)陶氏:光刻胶事业部已经并到杜邦,光刻胶只是杜邦的一种产品。客户是Intel、IBM体系,在美国和新加坡、中国台湾的占有率高,但在大陆市场占有率不是很高。在低端的6寸市场的份额较大。
(4)富士电子材料在主流的IC的份额不是很大,其实是在OLED,包括平板显示部分的市占份额很大。
(5)信越化学也是跟JSR、陶氏一样,都是大化工企业,不光供应光刻胶,也供应Wafer,供应其他这些材料,主要产品包括KrF、ArF,ArF immersion光刻胶,EUV也在开发。
   
 

国内光刻胶竞争格局

 
国内的存储厂商、代工厂商的光刻胶供应商格局,与国际格局不同:
(1)在国内存储方面, TOK份额是很高的,陶氏也有相对应的一些份额;
(2)在国内代工厂方面,信越化学和TOK份额最大,JSR和陶氏份额很少。
 
PI:Polyimide的垄断性比光刻胶还要强,Polyimide的原材料绝大部分掌握在日本手里,形成全球性的垄断,国内有厂家做的类似的产品,但是真正要量产,距离还很遥远。
 
光刻胶的国产化:国产品牌处于起步阶段
国内光刻胶布局主要有北京科华微电子、晶瑞股份(瑞红)、南大光电、上海新阳、江苏汉拓、厦门恒坤等,其中:
(1)北京科华:6寸的G线、I线市场份额较高;8寸、12寸里面I-line、KrF都有突破,目前份额较小;
(2)晶瑞股份:子公司瑞红光刻胶产品已有几家6寸客户使用,2018年进入中芯国际天津工厂8寸线测试并获批量使用;
(3)南大光电:承担“ArF光刻胶产品的开发和产业化”02专项项目,预计2019年底在宁波建成一条光刻胶生产线,推进ArF 光刻胶产业化;
(4)上海新阳:在已立项研发用于逻辑与模拟芯片ArF光刻胶基础上,增加用于存储器芯片的半导体厚膜光刻胶(KrF)的研发立项;
(5)江苏汉拓:布局E-BEAM材料;
(6)厦门恒坤:主攻DRAM市场,2018 年成功导入IC 大厂并批量供货。
 
光刻胶原材料也主要依赖于进口
光刻胶由树脂、溶剂、感光剂、添加剂四种成分组成,其中:
(1)树脂基本上都从美、日、韩进口;
(2)感光剂从日本进口为主,因此国内光刻胶产业链布局还很少。
(3)强力新材与国内光刻胶厂家有一些原材料方面的合作,但还没有做到量产阶段。
目前国内仅济南圣泉能供应I-line树脂,但是仅限于低端产品。


半导体设备系列研究报告,欢迎点击链接:
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