一句“你算老几”带崩半导体!国产光刻胶究竟行不行?
时间: 2021-08-04 10:45 电子 收藏


上周末资本市场爆了一个大瓜!

网传“半导体行业交流”群有关几段对话的截图,方正证券大科技行业首席分析师陈杭转发了自己几天前写的文章《如何重新认知中芯国际》,并对该公司进行推荐。在聊到专业问题时,中芯国际光刻胶负责人杨晓松发表了不同观点。结果被陈杭质疑并怒怼杨晓松“你算老几”。眼见事情有越闹越大的趋势,在最后以陈杭被移出群聊结束了尴尬的场面。


为啥首席分析师一言不合就这么躁动?据了解,去年疫情造成全球缺芯潮,今年以来半导体板块涨势喜人,目前光刻胶整个板块累计涨幅已经接近40%。

只能说在半导体板块快速上涨的时候,个别电子分析师开始弥漫着“狂妄”的气息。而在更早之前还有华泰证券电子首席公开diss张坤抱团消费“不行”。有时候自信是一件好事,但也不能太过过头。

问题也来了!为何各家光刻胶产品仍然入不了杨晓松的眼里?国产光刻胶究竟行不行?

光刻胶,一种感光材料,又名“光致抗蚀剂”,由树脂,感光剂,溶剂,光引发剂等组成。

光刻机的作用在于通过曝光显影刻蚀出微电路图,重要性可与EDA比肩。目前主要应用三大领域:集成电路半导体、面板以及PCB。


从全球的格局上来看,上述三类光刻胶各自占据了全球光刻胶市场约25%。

具体用途上,在半导体集成电路制造行业,光刻胶主要是用G/I线光刻胶(436nm/365nm)、KrF光刻胶(248nm)、ArF光刻胶(193nm)、EUV光刻机(13.5nm)等;在面板行业,主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等;在PCB行业,主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感光阻焊油墨等。

从技术等级来看,PCB用光刻胶技术最低,面板用光刻胶其次,而集成电路半导体用光刻胶的技术最高,其代表了当前光刻胶行业发展的最高水平。

半导体用光刻胶是与光刻机相互配套的,光刻机的曝光波长决定了晶圆制造的最佳工艺水平,也决定了相应光刻胶的要求,基本上遵循着器件性能需求-光刻机类型-光刻胶类型-制造工艺水平的逻辑。

纵观全球,无论是PCB、面板及半导体的光刻胶供应格局,都是由日本独占鳌头。例如,在上游原材料环节,仅是生产企业数量全球占比就高达49%。在中游光刻胶制造环节,研制专利全球占比超过60%。市场方面,日本JSR、东京应化、信越化学以及富士胶片四家企业占据了全球70%以上的份额。


尤其半导体用光刻胶领域,日本更是处于绝对垄断之势。2019年TOK、JSR、住友化学和富士胶片在全球g/i线光刻胶市场分别占据26%、15%、15%、8%的份额,总计达到64%。2019年,TOK、信越化学和JSR在全球KrF光刻胶细分市场分别占据34%、22%和18%份额,总计达到74%。其中,最先进的EUV光刻胶领域则完全被日本企业所主导,JSR、TOK、信越化学是EUV光刻胶市场上仅有实现量产的厂商。可以说现在的光刻胶产业是一个由日本寡头垄断的产业。

反观我国光刻胶产业链,实际上目前本土供应几乎都是以PCB用光刻胶为主,占比高达94%。而LCD以及半导体用光刻胶供应量占比极低,仅有2%、3%。

也即是说,国内从事光刻胶原材料研发及生产的厂商整体上大多是集中在技术含量相对较低的PCB光刻胶领域。在高端光刻胶领域,例如,面板领域彩色光刻胶、半导体领域KrF光刻胶合计国产化率也就5%左右,其中ArF光刻胶份额仅是1%,而EUV光刻胶还处于空白状态。


一边是国外在技术迭代之下已经可以量产第五代极紫外光刻机用光刻胶,一边是我国在这一领域尚处在实验室阶段,KrF、ArF光刻胶处于起步状态。这也是为什么杨晓松会直接在群内表示“别扯ArF,国内没一家能看的,各个都不敢来见我”。

另外,电子分析师张狂的背后实际上炒作的是目前国产光刻胶产能扩张的预期。

2019-2020年,中国市场半导体光刻胶的增速在远超全球光刻胶市场的增速的核心原因在于中国半导体晶圆代工的产能增速迅猛。这也导致了国内半导体用光刻胶的需求量远大于国产产量且差额连年增加,需要大幅度进口。同时在ArF、KrF光刻胶领域,精细化需求的加快推动它们的增长向i线光刻胶替代。



然而,高端光刻胶完全依赖进口会在无形之中对我国芯片制造形成潜在“卡脖子”风险。在2019年7月的日韩贸易摩擦中,日本就通过限制对韩出口光刻胶,引发韩国半导体产业链地震。而去年疫情冲击了日本企业光刻胶产能,导致国内多家晶圆厂KrF光刻胶供应紧张,部分产线面临断供危机。今年5月,日本福岛7.3级地震导致光刻胶龙头信越化学停止供货部分晶圆厂光刻胶。

事实不可否认,现在的光刻胶已经成为深刻影响中国半导体产业链安全的关键材料,国产替代需求迫切。

因此,国内半导体用光刻胶企业,主要包括彤程新材、晶瑞股份、上海新阳以及南大光电这一批企业等。它们借助这次国产替代的机遇纷纷抢建KrF光刻胶和ArF光刻胶产能。

例如,晶瑞股份子公司苏州瑞红高端KrF(248nm)光刻胶完成中试,产品分辨率达到了0.25-0.13µm的技术要求,初步建成了中试示范线。而南大光电ArF光刻胶产品在去年年底通过了客户认证,成为国内通过产品验证的第一只国产ArF光刻胶。上海新阳通过立项研发集成电路制造用高分辨率193nm ArF光刻胶及配套材料与应用技术完成研发,2021年一季度产品中试已完成,进入客户验证阶段。彤程新材参股子公司北京科华是唯一被SEMI列入全球光刻胶八强的中国光刻胶公司。同时投资5.7亿元在上海建设年产1.1万吨半导体、平板显示用光刻胶,预计于今年年末建成投产。

按照国内晶圆厂的建设速度和规划,半导体用光刻胶市场迎来高速发展,预计2022年国内半导体光刻胶市场将是2019年的两倍。

当然,还有其他厂商在布局LCD用光刻胶领域,如强力新材目前布局光刻胶上游单体及光引发剂,其研发的LCD肟酯类光引发剂填补了国产空白,打破了BASF的垄断。飞凯材料开发出TFT正性光刻胶,应用于高世代面板Array制程,雅克科技收购江苏科特美55%股权及LG化学下属的彩色光刻胶事业部的部分经营性资产。

通过收购,雅克科技拥有了韩国光刻胶龙头 COTEM 的相关专利,也将同时掌握彩胶和正胶的制程工艺,以及全球知名大客户资源(如 LG Display),成为全球主要的面板光刻胶供应商之一。


或许就某些先进制程而言,当前国产光刻胶仍然站不上更高的台面,但是往今后看,随着国产光刻胶厂商获得了突破,本土晶圆厂加速验证导入,在客户、资金以及技术的持续积累下,这一弱势会逐渐得到淡化。

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