光刻膠:芯片產(chǎn)業(yè)鏈形成的關鍵原料
光刻膠是利用光化學反應經(jīng)光刻工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上的圖形轉(zhuǎn)移媒介。作用原理是利用紫外光、準分子激光、電子束、離子束、X
射線等光源的照射或輻射,使其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻薄膜材料。光刻膠主要用于集成電路和半導體分立器件的微細加工,同時在平板顯示、LED、倒扣封裝、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有著廣泛的應用。
光刻膠又稱光致抗蝕劑,由主要成分和溶劑構成,當前光刻膠主要使用的溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯(PMA),占光刻膠含量約為80%-90%。主要成分包括樹脂、單體、光引發(fā)劑及添加助劑四類,其中,樹脂含量約占主要成分的50%~60%,單體含量約占35%~45%。
自20
世紀 50 年代開始到現(xiàn)在,光刻技術經(jīng)歷了紫外全譜(300~450nm),G線 (436nm),I線(365nm),深紫外(Deep
Ultraviolet,DUV,248nm 和193nm),以及下一代光刻技術中最引人注目的極紫外(Extreme
Ultraviolet,EUV,13.5nm)光刻,電子束光刻等 6
個階段,對應于各曝光波長的光刻膠組分(樹脂、光引發(fā)劑和添加劑等)也隨著光刻技術的發(fā)展而變化。
根據(jù)光刻膠的反應機理和顯影原理,可以分為正性光刻膠和負性光刻膠。正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同,負性光刻膠顯影時形成的圖形與掩膜版相反。根據(jù)感光樹脂的化學結構,光刻膠可分為光聚合型,光分解型和光交聯(lián)型。根據(jù)應用領域不同,光刻膠可以分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠。
全球光刻膠市場空間廣闊。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),全球光刻膠市場的主要構成包括PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠,相應的市場份額占比為25%、27%和24%。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突飛猛進,光刻膠市場總需求不斷提升。2018年全球光刻膠市場規(guī)模約87億美元,2010年至今,年均復合增長率(CAGR)約5.4%,預計未來3年仍以年均5%的速度增長,2022年全球光刻膠市場規(guī)模將超過100億美元。
全球半導體光刻膠市場基本被國外巨頭壟斷。光刻膠屬于高技術壁壘材料,生產(chǎn)工藝復雜,純度要求高,需要長期的技術積累。日本合成橡膠(JSR)、東京應化等一些日本廠商已經(jīng)有能力供應面向10nm以下半導體制程的EUV極紫外光刻膠。國內(nèi)
技術較為領先的企業(yè)包括北京科華(量產(chǎn)KrF、在研ArF)、南大光電(驗證ArF)、晶瑞股份(驗證KrF)以及上海新陽(在研ArF、KrF)。
高端面板光刻膠被國外巨頭壟斷,低端領域有所突破。LCD光刻膠的全球供應集中在日本、韓國、中國臺灣等地區(qū),海外企業(yè)市占率超過90%。彩色濾光片所需的高分子顏料和顏料的分散技術主要集中在Ciba等日本顏料廠商手中,因此彩色光刻膠和黑色光刻膠的核心技術基本被日本和韓國企業(yè)壟斷。
(本報告觀點及版權屬于原作者,僅供參考。報告來源:廣發(fā)證券)
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