深度分析!2021年中國半導體光刻膠市場發展現狀分析 晶圓廠擴建驅動增長、光刻膠國產化任重而道遠

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20 鄭晨 ? 2021-09-23 12:00:41  來源:前瞻產業研究院 E20110G1

中國光刻膠行業主要上市公司:飛凱材料(300398)、容大感光(300576)、廣信材料(300537)、上海新陽(300236)、永太科技(002326)、雅克科技(002409)、江化微(603078)等。

本文核心數據:中國半導體光刻膠市場格局,中國半導體光刻膠市場規模,本土半導體光刻膠企業產能情況等。

1、半導體光刻膠隨集成電路線寬的縮小而演變

光刻膠按下游應用分類,可分為半導體光刻膠、面板光刻膠和PCB光刻膠。在集成電路制造過程中,光刻和刻蝕技術是精細線路圖形加工中最重要的工藝,決定著芯片的最小特征尺寸,占芯片制造時間的40%-50%,占制造成本的30%。

半導體光刻膠隨著市場對半導體產品小型化、功能多樣化的要求,而不斷通過縮短曝光波長提高極限分辨率,從而達到集成電路更高密度的集積。為適應集成電路線寬不斷縮小的要求,光刻膠的波長由紫外寬譜向g線(436nm)→i線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向轉移,演進路線如下:

圖表1:光刻技術與集成電路發展的關系

2、國內市場規模穩步增長、ArF膠和KrF膠是主流

當前,中國已是全球最大半導體消費國家,2020年市場規模占全球比重為34.5%,光刻膠作為半導體制造的核心材料之一,對半導體光刻膠的需求也不斷增長。據美國半導體協會的數據顯示,在此之中中國半導體光刻膠市場從2015年的1.3億美元增長至2020年的3.5億美元,同比增長約為40%。

圖表2:中國半導體市場占全球比重、中國半導體光刻膠市場規模

從我國半導體光刻膠的市場結構來看,2020年,ArF光刻膠占比40%;KrF光刻膠占比39%;G/I線光刻膠占比20%。

圖表3:2020年中國半導體光刻膠市場結構(單位:%)

3、中國半導體光刻膠需求主要由外企滿足

半導體光刻膠屬于光刻膠高端產品,受技術限制,當前,我國半導體光刻膠需求主要由外資企業來滿足,2020年,外資企業的市場份額達71%。

圖表4:2020年中國半導體光刻膠市場競爭格局(按企業性質)(單位:%)

從不同光刻膠產品的自給率來看,目前適用于6英寸硅片的g線、i線光刻膠的自給率約為20%,適用于8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率不足5%,而適用于12寸硅片的ArF光刻膠基本依靠進口,光刻膠國產化任重道遠。

圖表5:2020年中國半導體光刻膠自給率情況(單位:%)

4、本土企業可量產i/g膠、KrF膠

由于半導體光刻膠的技術壁壘較高,我國布局相關技術的本土企業較少。其中,北京科華、上海新陽和徐州博康均布局了i/g line膠、KrF膠和ArF膠技術,但暫未有1家企業布局EUV膠技術:

圖表6:中國半導體光刻膠本土企業技術布局情況

從本土企業的產能情況來看,截至2021年上半年末,可量產i/g line膠的企業包括北京科華、晶瑞電材;可量產KrF的企業有北京科華;而其余產品目前基本無可量產的企業:

圖表7:2021年H1末中國大陸半導體光刻膠廠商產能情況

從領先企業的產能情況來看,目前,我國有北京科華、晶瑞電材等企業可實現半導體光刻膠的量產,其中,

圖表8:2021年H1末中國大陸半導體光刻膠廠商產能情況

此外,在本土企業中,北京科華是唯一被Semicon列入全球光刻膠八強的中國光刻膠公司,2020年北京科華光刻膠銷售8928萬元,是中國銷售額最高的光刻膠公司。其中,公司的i線光刻膠產品銷售額5495萬元,占中國i線光刻膠銷售額的16.7%;KrF(248nm)光刻膠銷售286萬元,是唯一可以批量供應KrF光刻膠給8寸和12寸客戶的本土光刻膠公司。

圖表9:2020年北京科華光刻膠產品收入情況(單位:萬元)

5、國內晶圓廠產能不斷擴張、光刻膠國產化進程任重而道遠

晶圓廠產能擴張是半導體光刻膠需求增長核心驅動力。根據SEMI的統計數據,中國大陸晶圓廠產能市場份額從1995年1.7%提升至2020年22.8%,成為第一大晶圓生產國。而據預測,2021-2022年,中國將有另8座晶圓廠開工建設,占全球比例近1/3。

圖表10:中國晶圓廠在全球的地位(單位:%)

在現有8寸和12寸晶圓產線中,90-14nm產能占比最大增速最高,而在晶圓廠新建生產線中以90-28nm制程節點為主,能夠應用于該制程的光刻膠為ArF膠,但目前,我國僅有少數企業成功研發了ArF膠,暫無可量產ArF膠的企業。

可見,未來幾年,隨著國內晶圓廠產能擴張和集中建設,國內半導體光刻膠需求仍將快速增長,但目前,本土企業的技術研發仍待突破,國產化進程任重而道遠。

以上數據參考前瞻產業研究院《中國光刻膠行業市場前瞻與投資規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、招股說明書撰寫等解決方案。

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