住友化学深耕半导体行业光刻胶领域
住友化学自20 世纪末就开始了对半导体领域光刻胶材料的研发,公司在2001年前后就已经研制出以酚醛树脂和重氮萘醌化合物为原料的g 线和i 线光刻胶,2004 年前后研制出适用于KrF 技术的光刻胶,2006 年前后研制出ArF 光刻胶,而后公司又研制出适用于ArF 浸入式光刻和EUV 技术的光刻胶,现在公司正在努力开发更尖端的ArF 浸入式光刻胶,满足不同客户需求。国内产商所能提供的产品主要是g 线和i 线光刻胶。248nm 的KrF 光刻胶目前只有北京华科通过了中芯国际的认证,其他都处于研发阶段。
目前市场上传统的光刻胶仍是g 线和i 线光刻胶,目前还可运用于现有半导体设备,随着老设备的逐渐淘汰,g 线和i 线光刻胶市场将会萎缩。KrF 和ArF 光刻胶的市场占有率正在不断扩大,ArF 光刻胶和“液浸技术”可使加工的微细线路的尺寸缩小为22nm,因此未来很长一段时间,ArF 光刻胶仍会是主流。EUV 光刻技术虽然可以进一步提高分辨率,但更换设备需要巨大资金投入,厂家仍将继续使用现有加工设备和光刻胶材料。
光刻胶主要种类
资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心
相对于传统光刻,浸入式光刻需要在光刻机投影物镜最后一个透镜的下表面与硅片上的光刻胶之间充满高折射率的液体。用液体代替以前的空气可以缩小曝光光源波长,同时增大镜头数值孔径,从而使更高空间频率的光波入射到光刻胶上,来提高成像分辨率。
半导体规模稳步增长带动对光刻胶的需求。光刻是半导体加工过程中最为关键的工艺,光刻胶也是光刻步骤的核心,半导体光刻胶在半导体工艺中的用量仅次于电子特种气体。近年来随着全球半导体市场规模的不断扩大,对半导体光刻胶需求也不断增长。2009 年全球半导体光刻胶市场规模仅12 亿美元,到2016 年达18.75 亿美元,年均复合增长率为6.58%。
全球半导体用光刻胶市场规模
资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心
与全球半导体市场稳步增长相比,中国半导体产业的发展更加突出。截止目前中国大陆具有12 寸晶圆制造生产线9 条,现有的产能为52.5 万片/月,约占全球12 寸晶圆制造产能的12%。2017 年至2020 年,我国在建的12 寸晶圆制造厂达18 条,对应12 寸晶圆需求量为144 万片/月。到2020 年,国内12 寸晶圆将实现产能196.5 万片/月,合计3555.86 百万平方英寸/年,预计每年至少将给半导体光刻胶带来39.3 亿元的市场。
2017 至2020 年国内拟建或扩建12 寸晶圆厂统计
序号 | 公司 | 预计建成日期 | 地点 | 规划产能 | 模式及制程 |
1 | 台积电 | 2018年下半年 | 南京 | 2万片/月 | Foundry16nm |
2 | 中芯国际 | 2018年 | 北京 | 3.5万片/月 | Foundry |
3 | 中芯国际 | 2018年 | 上海 | 7万片/月 | Foundry |
4 | 中芯国际 | 2018年 | 深圳 | 4万片/月 | 图像传感器、逻辑电路 |
5 | 华力微 | 2018年 | 上海 | 4万片/月 | Foundry |
6 | 联电 | 2017年Q2 | 厦门 | 5万片/月 | Foundry |
7 | 晶合 | 2018年下半年 | 合肥 | 4万片/月 | LCD驱动IC |
8 | AOS(万代) | — | 重庆 | 7万片/月 | Foundry |
9 | 格罗方德 | 2017年 | 重庆 | 1.5万片/月 | Foundry |
10 | 格罗方德 | 2018年起 | 成都 | 8.5万片/月 | Foundry |
11 | 长江存储(武汉新芯) | 2018年及2019年 | 武汉 | 20万片/月 | 3DNand/Dram |
12 | Intel | 2016年-2018扩产 | 大连 | 5.2万片/月 | 存储器 |
13 | 合肥长鑫 | 2018年 | 合肥 | 12.5万片/月 | 存储器 |
14 | 紫光 | 2018年 | 武汉 | 4万片/月 | Foundry |
15 | 紫光 | 2020年 | 成都 | 30万片/月 | Foundry |
16 | 紫光 | 2020年 | 南京 | 10万片/月 | 存储器 |
17 | 兆基科技 | 2018年 | 合肥 | 10万片/月 | Dram |
18 | 晋华 | 2018年 | 泉州 | 6万片/月 | Dram |
资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心
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