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光刻胶解读(下)

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光刻胶材料制备壁垒高

半导体集成电路用试剂材料的纯度要求较高,基本集中在SEMI G3、G4水平,我国的研发水平与国际尚存在较大差距;半导体分立器件对超净高纯试剂纯度的要求要低于集成电路,基本集中在 SEMI G2 级水平,国内企业的生产技术能够满足大部分的生产需要;平板显示和 LED 领域对于超净高纯试剂的等级要求为 SEMI G2、G3 水平,国内企业的生产技术能够满足大部分的生产需求。

包括光刻胶在内的微电子化学品有技术要求高、功能性强、产品更新快等特点,其产品品质对下游电子产品的质量和效率有非常大的影响。因此,下游企业对微电子化学品供应商的质量和供货能力十分重视,常采用认证采购的模式,需要通过送样检验、技术研讨、信息回馈、技术改进、小批试做、大批量供货、售后服务评价等严格的筛选流程。

认证时间久,要求严苛;一般产品得到下游客户的认证需要较长的时间周期。显示面板行业通常为 1-2 年,集成电路行业由于要求较高,认证周期能达到 2-3 年时间;认证阶段内,光刻胶供应商没有该客户的收入,这需要供应收入有足够的资金实力。

光刻胶供应商与客户粘性大;一般情况下,为了保持光刻胶供应和效果的稳定,下游客户与光刻胶供应商一旦建立供应关系后,不会轻易更换。通过建立反馈机制,满足个性化需求,光刻胶供应商与客户的粘性不断增加。后来者想要加入到供应商行列,往往需要满足比现有供应商更高的要求。所以光刻胶行业对新进入者壁垒较高。 通常光刻胶等微电子化学品不仅品质要求高,而且需要多种不同的品类满足下游客户多样化的需。

如果没有规模效益,供应商就无法承担满足高品质多样化需求带来的开销。因此,品种规模构成了进入该行业的重要壁垒。 同时,一般微电子化学品具有一定的腐蚀性,对生产设备有较高的要求,且生产环境需要进行无尘或微尘处理。制备高端微电子化学品还需要全封闭、自动化的工艺流程,以避免污染,提高质量。

因此,光刻胶等微电子化学品生产在安全生产、环保设备、生产工艺系统、过程控制体系以及研发投资等方面要求较高。如果没有强大的资金实力,企业就难以在设备、研发和技术服务上取得竞争优势,以提升可持续发展能力。因此,光刻胶这样的微电子化学品行业具备较高的资金壁垒。

美国和日本把持的市场

光刻胶行业具有极高的行业壁垒,因此在全球范围其行业都呈现寡头垄断的局面。光刻胶行业长年被日本和美国专业公司垄断。目前前五大厂商就占据了全球光刻胶市场 87%的份额,行业集中度高。

其中,日本 JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料市占率加和达到72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半导体光刻胶核心技术亦基本被日本和美国企业所垄断,产品绝大多数出自日本和美国公司,如杜邦、JSR 株式会社、信越化学、东京应化工业、Fujifilm,以及韩国东进等企业。整个光刻胶市场格局来看,日本是光刻胶行业的巨头聚集地。

(全球光刻胶生产企业市场份额)

日韩材料摩擦:半导体材料国产化是必然趋势;

2019年7月份,在日韩贸易争端的背景下,日本宣布对韩国实施三种半导体产业材料实施禁运,包含刻蚀气体,光刻胶和氟聚酰亚胺。韩国是全球存储器生产基地,显示屏生产基地,也是全球晶圆代工基地,三星,海力士,东部高科等一大批晶圆代工厂和显示屏厂都需要日本的半导体材料。

这三种材料直接掐断了韩国存储器和显示屏的经济支柱。 在禁运之后,韩国半导体产业面临空前危机,一时间,三星半导体,海力士等全球存储器龙头都处于时刻停产危机,三星本身的材料存货只能支撑3个月的生产。三星,海力士高管也是频频去日本交涉。同为美国重要盟友的日韩之间尚且如此,尚在发展初期的中国科技产业更需要敲响警钟。 目前中国大陆对于电子材料,特别是光刻胶方面对国外依赖较高。所以在半导体材料方面的国产代替是必然趋势。

中美贸易摩擦:光刻胶国产代替是中国半导体产业的迫切需要;

自从中美贸易摩擦,中国大陆积极布局集成电路产业。在半导体材料领域,光刻胶作为是集成电路制程技术进步的“燃料”,是国产代替重要环节,也是必将国产化的产品。 光刻是半导制程的核心工艺,对制造出更先进,晶体管密度更大的集成电路起到决定性作用。每一代新的光刻工艺都需要新一代的光刻胶技术相匹配。

现在,一块半导体芯片在制造过程中一般需要进行10-50道光刻过程。其中不同的光刻过程对于光刻胶也有不一样的具体需求。光刻胶若性能不达标会对芯片成品率造成重大影响。 目前中国光刻胶国产化水平严重不足,重点技术差距在半导体光刻胶领域,有 2-3 代差距,随着下游半导体行业、LED及平板显示行业的快速发展,未来国内光刻胶产品国产化替代空间巨大。

当今,中国通过国家集成电路产业投资基金(大基金)撬动全社会资源对半导体产业进行投资和扶持。 同时,国内光刻胶企业积极抓住中国晶圆制造扩产的百年机遇,发展光刻胶业务,力争早日追上国际先进水平,打进国内新建晶圆厂的供应链。

光刻胶的国产化公关正在全面展开,在面板屏显光刻胶领域,中国已经出现了一批有竞争力的本土企业。 在半导体和面板光刻胶领域,尽管国产光刻胶距离国际先进水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中国已经有一批光刻胶企业陆续实现了技术突破。

(国内光刻胶主要生产企业及国产替代情况)

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2022-01-30
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