半导体材料皇冠光刻胶,国产化替代详细梳理
原创 股海投研 股海投研
光刻胶是半导体、PCB和LCD制造中所需的关键材料,在这些行业生产中具有重要作用。光刻胶是利用光化学反应,经光刻工艺将所需要的微细图形从掩膜板转移到代加工基片上的图形转移介质。在光刻工艺中,光刻胶被均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同衬底上,经曝光、显影和刻蚀等工序,将掩膜版上的图形转移到薄膜上。
光刻胶的分类按照下游应用,光刻胶可分为半导体用光刻胶、LCD用光刻胶、PCB用光刻胶等,其技术壁垒依次降低。相应地,PCB光刻胶是目前国产替代进度最快的,LCD光刻胶替代进度相对较快,半导体光刻胶目前国产技术较国外先进技术差距最大。
一、光刻胶发展现状随着电子信息产业发展的突飞猛进,光刻胶市场总需求不断提升。2019年全球光刻胶市场规模预计近90亿美元,自2010年至今CAGR约5.4%,预计未来3年仍以年均5%的速度增长,预计至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元。2010-2022年全球光刻胶市场规模
中国光刻胶市场需求增速高于国际平均,但中国本土供应量在全球的占比仅有10%左右,发展空间巨大。受益半导体、显示面板、PCB产业东移的趋势,2019年我国光刻胶市场本土供应量约70亿元,自2011年至今CAGR达到11%,远高于全球平均5%的增速,但市场规模全球占比仅为10%左右,发展空间巨大。
全球市场中,半导体、LCD、PCB用光刻胶的供应结构较为均衡;但中国市场中,本土供应以PCB用光刻胶为主,LCD、半导体用光刻胶供应量占比极低。
由于极高的行业壁垒,全球光刻胶行业呈现寡头垄断格局,长年被日本、欧美专业公司垄断。目前前五大厂商占据了全球光刻胶市场87%的份额,行业集中度较高。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%。
二、细分行业市场规模1.半导体光刻胶:技术难度最高,国产化率极低
半导体是光刻胶最重要的应用领域。光刻和刻蚀技术是半导体
芯片 在精细线路图形加工中最重要的工艺,决定着芯片的最征尺寸。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%,耗时约占整个芯片工艺的40%~50%,是芯片制造中最核心的工艺。
光刻胶及其配套化学品在芯片制造材料成本中的占比高达12%,是继硅片、电子气体的第三大IC制造材料。
数据显示:光刻胶市场需求快速增长。随着半导体线路图形越来越小,光刻工艺对光刻胶的需求量也越来越大。2018年全球半导体用光刻胶市场规模约13亿美元,预计未来5年年均增速约8%~10%;中国半导体用光刻胶市场规模约23亿元人民币,预计未来5年年均增速约10%。在半导体光刻胶领域,国内厂同样规模很小,技术已经成熟并可以量产的g/i线光刻胶,北京科华的产能也就500吨而已,半导体光刻胶尤其依赖进口。
半导体光刻胶核心公司:
晶瑞股份 、
南大光电 、北京科华(未上市)、
容大感光 、
上海新阳 (研发中)
2. LCD光刻胶:市场规模最大,低端产品已实现国产化
LCD光刻胶全球市场规模约23亿美元,其中中国市场规模约9亿美元。2019年全球LCD用光刻胶市场规模约23亿美元,过去5年平均增速在4%左右,预计未来3年增速也在4%左右。2019年中国LCD面板产能占全球比重已达40%左右,据此测算中国LCD光刻胶市场规模约9亿美元。
LCD光刻胶的全球供应集中在日本、韩国、中国台湾等地区,海外企业市占率超过90%。彩色滤光片所需的高分子颜料和颜料的分散技术主要集中在Ciba等日本颜料厂商手中,因此彩色光刻胶和黑色光刻胶的核心技术基本被日本和韩国企业垄断。
光刻胶处于进口替代关键时间节点
国内LCD光刻胶产能同样较小,
国海证券 研报指出,主要的厂商比如容大感光、
飞凯材料 等产能均以千吨计,而且部分还处于研发和试产阶段,国内自给率不足10%,严重依赖进口。
LCD光刻胶核心公司:北旭电子(
京东 方A全资子公司)、容大感光、飞凯材料、中电彩虹、
永太科技 、江苏博砚(未上市)、晶瑞股份(苏州瑞红)、南大光电、北京科华(未上市)
3. PCB光刻胶:技术含量较低,国产化率超过50%
PCB光刻胶主要品种有干膜光刻胶、湿膜光刻胶(又称液态光致抗蚀剂、线路油墨)、光成像阻焊油墨等。湿膜性能优于干膜,未来湿膜光刻胶有望逐步替代干膜光刻胶。湿膜相比干膜具有高精度、低成本的优势,容易得到高分辨率,满足PCB高性能的要求。PCB行业成本中,光刻胶及油墨的占比约3~5%。全球PCB光刻胶市场规模在20亿美元左右,中国市场规模占比达50%以上。随着PCB光刻胶外企东移和内资企业的不断发展,中国已成为全球最大的PCB光刻胶生产基地。PCB光刻胶全球市场行业集中度较高。
干膜光刻胶方面,台湾长兴化学、日本旭化成、日本日立化成三家公司就占据了全球80%以上的市场份额;光成像阻焊油墨方面,日本太阳油墨占据全球60%左右的市场份额,前十家公司合计占据全球80%以上的市场份额。国内市场中,PCB光刻胶的国产化渗透率较高,中国内资企业已在国内PCB市场中占据50%以上的市场份额。
PCB光刻胶技术壁垒较低,国内市场中,晶瑞股份(苏州瑞红)、容大感光、
广信材料 、
东方材料 、北京
力拓 达等内资企业已占据国内50%左右的湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨市场份额。国内企业中,飞凯材料、容大感光、广信材料等已有相应PCB光刻胶产品投产。全球PCB光刻胶主要生产企业
PCB光刻胶
核心公司:晶瑞股份(苏州瑞红)、北京科华(未上市)、
容大感光、飞凯材料、广信材料、东方材料、北京力拓达国内主要的光刻胶上市公司半导体光刻胶:晶瑞股份、南大光电、容大感光、上海新阳(研发中)LCD光刻胶:北旭电子(京东方A全资子公司)、容大感光、飞凯材料、中电彩虹、永太科技、、晶瑞股份(苏州瑞红)、南大光电PCB光刻胶:晶瑞股份(苏州瑞红)、容大感光、飞凯材料、广信材料、东方材料此外,光刻胶人气上市公司:
雅克科技 、芯原微、华特气体 、安集科技 、强力新材 、江化微 、光华科技 。当然还有公司蹭热点。
上市公司重点解析容大感光:板块龙头,已经大幅上涨,就不过于详细点评了。
晶瑞股份: 国内半导体光刻胶龙头企业
由于北京科华没有上市,目前国内专门从事半导体光刻胶的企业也就是晶瑞股份了,其生产半导体光刻胶的主体是子公司苏州瑞红。晶瑞股份2017年上市,其主要产品包括超高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂四大微电子化学品。2017年收购江苏阳恒后公司业务切入精细电子硫酸,未来公司将形成双氧水+电子硫酸、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂四大业务板块。在半导体光刻胶方面,晶瑞股份的g线光刻胶早就量产,i线光刻胶已经通过
中芯国际 验证并开始量产。虽然从技术节点来看,i线光刻胶对应的技术节点达到365nm,在中低端制程方面i线光刻胶仍然是使用量最大的半导体光刻胶。在i线光刻胶市场上晶瑞股份仍然可以较大幅度的做到国产化替代,目前在6英寸硅片上g/i线光刻胶国产化率达到20%。至于更加先进的KrF光刻胶,公司目前还处于研发阶段,距离国产化替代还有一定距离,而且从国产化率来看,适用于8英寸硅片的KrF光刻胶国产化率不足5%。
飞凯材料: 国内LCD光刻胶龙头
飞凯材料的主营业务是从事高科技制造领域适用的紫外固化材料及电子化学材料等的研究、生产与销售。公司核心产品包括紫外固化材料和电子化学材料,其中紫外固化材料包括紫外固化光纤光缆涂覆材料及其他紫外固化材料。前者主要用于保护光导玻璃纤维免受外界影响、保持其足够的机械强度和光学性能等,其他紫外固化材料主要为新型功能材料,用于实现如塑胶表面处理等特殊性能,下游主要是PCB、3C数码电子等。电子化学材料主要包括湿电子化学品、光刻胶、环氧塑封料、TFT混合液晶等,主要应用于半导体制造、集成电路封装及液晶显示面板生产等领域。飞凯材料的重心在LCD光刻胶上面。飞凯材料拥有紫外固化光纤涂覆材料产能1万吨,市占率超过60%;紫外固化塑胶涂料产能3000吨,紫外固话PCB光刻胶产能3500吨,年产5000吨的TFT光刻胶生产线在建。外延收购方面,2017年以来飞凯材料相继收购和成显示、大瑞科技和长兴昆电,参股
八亿时空 ,成功进入液晶材料和半导体封装材料领域。
疫情加速光刻胶国产替代进程由于光刻胶具备高行业壁垒,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。国内疫情有效控制,各大晶圆厂全面复工复产,需求端全面复苏。这就放大了国内光刻胶供需矛盾,国内需求增加,国外供给减少,光刻胶迎来国产代替窗口期。