华为概念轮番上阵,热度仍在持续,尖端科技做到自主可控已经是大势所趋,开弓没有回头箭。
谈到尖端科技,芯片是业内外人士最关注,也是永远无法回避的话题。芯片产业链实在是复杂,关键材料繁杂,技术难度高,但关关难过关关过,今天我们就来聊一个芯片生产中的关键材料—光刻胶。
国家大基金二期曾重点投资国产光刻胶,助力国内企业突破技术壁垒,光刻胶有三个细分领域,半导体光刻机、LCD光刻胶、PCB光刻胶,其中半导体光刻胶代表了最先进的光刻胶技术,也是下面我们聊的重点。
光刻胶为什么如此重要?
光刻胶是光刻工艺最重要的耗材,对光刻精度至关重要。光刻胶是指通过紫外光、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。
由于光刻胶具有光化学敏感性和防腐蚀的保护作用因此经过曝光、显影、刻蚀等工艺,可以将微细电路图形从掩膜版转移到硅片。虽然光刻胶制造成本低,但是技术壁垒高,不可替代且难以保存。
半导体光刻胶的分类一般按照曝光光源的波长,曝光波长越短技术难度越高。常用曝光光源一共有六种,分别是紫外全谱(300~450m)入、G线(436nm)、1线(365nm)深紫外(DUV,包括248mm和193nm)和极紫外(EUV),相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生。
不同的光刻胶中,根据不同的需求,关键配方成份如成膜树脂、光引发剂、添加剂等也有所不同,使得光刻胶有不同的性能,进而能够满足相应的需求。目前主要的光刻胶有G线光刻胶I线光刻胶、KF光刻胶和AF光刻胶四种。
光刻胶的市场前景和逻辑在哪?
光刻胶的前景方面主要涉及两个方面:芯片市场的增量空间和国产替代。
芯片市场方面得益于我国科技的快速发展以及芯片应用领域不断拓展,我国成为了全球最大的芯片消费国之一。
数据显示,我国芯片行业市场规模由2017年的5411亿元增长至2021年的10458亿元,复合年均增长率达17.9%,预计2023年我国芯片市场规模将增至12767亿元。
未来,随着人工智能的快速发展,机器人、大模型等应用的商业化落地,AI算力芯片需求将会呈现爆发式增长,进一步扩大芯片市场的规模,可以说,芯片市场的未来是一片蓝海,站在了第四次科技革命的风口上。
目前,我国光刻胶产业链雏形初现,从上游原材料、中游成品制造到下游应用均在逐步完善,且随着下游芯片需求的逐渐释放,光刻胶市场规模显著增长。
2017-2023五六年的时间,我国光刻胶市场规模从58.7亿元增长到109.2亿元,翻了一倍,随着下游库存逐渐出清,近两年需求增速开始缓缓攀升。
国产替代方面目前全球高端半导体光刻胶市场主要被日本和美国公司垄断,国产替代空间非常大。
数据显示,2022年全球半导体光刻胶行业市场占比最高的是东京应化(27%)、杜邦(17%)、JSR(13%)和住友化学(13%)。
ArF光刻胶环节,日本的JSR、信越化学、东京应化、住友化学四家企业占据了82%的市场份额,KrF光刻胶市场中,东京应化、信越化学、JSR和杜邦占据了85%的市场份额。
但随着大基金支持力度加大,本土企业开始重视光刻胶的专利积累和布局,逐步重点突破KrF、AF等高端光刻胶技术,国产光刻胶奋起直追,国产替代开始加速推进。
国内光刻胶各环节参与厂商包括彤程新材、晶瑞电材、华懋科技、久日新材、万润股份、雅克科技、容大感光、强力新材、南大光电、上海新阳等。
那么,光刻胶的投资机会在哪?
光刻胶产业链上游主要为树脂、增感剂、溶剂、单体等原材料,中游为光刻胶成产厂商,下游则是芯片生产。
上游原材料方面,树脂和增感剂是核心原料,占据主要生产成本,大部分仍依赖于进口,主要阻碍因素为核心技术匮乏以及价格昂贵。
目前,光刻胶原材料方面的国产化率不足10%,大部分市场被日本和德国企业垄断,是国产替代的重点环节,也正是因为原材料技术尚未突破,导致国产光刻胶生产一直比较被动。
中游光刻胶生产厂商是国产光刻胶技术突破的关键所在,不少企业在原材料方面开始攻关。
从技术和产能两个角度来看,最强的是彤程新材,晶瑞电材和华懋科技。
在I/G线胶和KrF胶方面,三者均实现了量产,晶瑞电材旗下的苏州瑞红I线胶年产能100吨,G线胶20吨,KrF胶100吨。
彤程新材旗下的北京科华是国内半导体光刻胶龙头,是唯一被SEMI列入全球光刻胶八强的的中国光刻胶公司,其I/G线胶年产能500吨,KrF胶也是百吨级的。最近公司上海光刻胶开始试生产ArF胶,补填补了国内空白,最先进的EUV胶已经在研发之中。
2022年公司半导体光刻胶业务实现营业收入17652万元,同比增长53.48%:公司半导体用G1线光刻胶产品较上年同期增长45.45%:KrF光刻胶产品较上年同期增长321.85%。
截至2022年底公司共有22家12寸客户,20家8寸客户,8/12寸客户的营收贡献率是公司半导体光刻胶业务营收贡献的主力。显示光刻胶方面,2022年北旭电子全年实现销售收入2.42亿元,国内市占率约为19%,是国内本土第一大供应商。
新客户开发方面,已经向惠科正式量产销售:同时,咸阳彩虹等导入测试工作,已经取得阶段性进展,23年上半年已经陆续实现量产销售