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半導體光刻膠:多家廠商實現國產替代

NSFb_gh_eb0fee5 ? 來源:YXQ ? 2019-04-23 16:15 ? 次閱讀

近年來,隨著半導體PCB和面板等下游產業鏈向國內轉移,光刻膠國內市場需求持續增大,國內光刻膠市場將迎來巨大的進口替代空間。

受行業技術壁壘高、國內起步晚等影響,目前國內企業在技術上遠落后于日、美等國際大廠,光刻膠自給率僅10%。慶幸的是,國內企業已經開始實現光刻膠的突破,北京科華、蘇州瑞紅(晶瑞化學子公司)、飛凱材料、廣信材料、容大感光等廠商已經在不同領域逐步推進國產替代,南大光電、上海新陽也重金投入193nm光刻膠的研發及產業化。

光刻膠(又稱光致抗蝕劑)是指通過紫外光、準分子激光、電子束、離子束、x射線等光源的照射或輻射,其溶解度發生變化的耐蝕刻材料。由于光刻膠存在化學結構特殊、品質要求苛刻、生產工藝復雜等特性,被稱為是精細化工行業技術壁壘最高的材料。

從20世紀50年代至今,光刻膠的曝光波長經歷了紫外全譜(300-450nm)、G線(436nm)、i線(365nm)、深紫外(248nm和193nm)、極紫外(13.5nm)光刻、電子束光刻等六個階段,隨著曝光波長的縮短,光刻膠所能達到的極限分辨率不斷提高,光刻得到的線路圖案精密度更佳,而對應的光刻膠的價格也更高。

按應用領域分類可分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠,其中PCB光刻膠主要包括干膜光刻膠、濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨,PCB光刻膠技術壁壘較低。

自2006年,我國成為PCB的最大生產國和最大使用國,PCB行業發展帶動我國PCB光刻膠行業發展。自2002年起,***長興化學、日立化成、日本旭化成、美國杜邦等越來越多的外資在我國建廠,同時容大感光、廣信材料、東方材料、北京力拓達等內資工廠已經崛起。

根據2016年容大感光招股書,上述內資企業占據國內46%左右濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨市場份額,我國逐漸從PCB光刻膠進口大國轉變為出口大國。

面板光刻膠:永太科技、容大感光、飛凱材料崛起

據了解,LCD和半導體光刻膠主要包括i線、ArF、KrF光刻膠等,技術壁壘較高。

在平板顯示器領域,TFT-LCD仍是市場出貨主力,其中彩色濾光片占面板成本的15%左右,彩色光刻膠和黑色光刻膠占彩色濾光片成本的27%左右。TFT-LCD用光刻膠市場基本被如JSR、住友化學、三菱化學等日韓公司占領,占有率可達90%。

不過,隨著國產面板產業的興起,永太科技、容大感光、飛凱材料等光刻膠廠商也開始乘勢而起。

永太科技:年產1500噸CF光刻膠項目于2018年底驗收結項,永太科技CF光刻膠產品可應用于OLED和TFT-LCD,公司在2016年成為華星光電的合格供應商。

容大感光:年產1000噸光刻材料及配套化學品生產線原定2018年底建成,目前投資進度達98.86%,擬延期至2019年12月31日,主要用于平板顯示和LED芯片領域。

飛凱材料:現有3500噸/年PCB光刻膠產能;5000噸TFT光刻膠產能在建,工程進度已達92.03%,處于合作、研發階段,用于TFT平板顯示屏電路制作用光刻膠。

半導體光刻膠:多家廠商實現國產替代

在半導體領域,光刻膠的質量和性能是影響集成電路性能、成品率以及可靠性的關鍵性因素。光刻工藝的成本約占整個芯片制造工藝的35%,光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,是半導體集成電路制造的核心材料。

半導體光刻膠領域的市場主要被日本的信越化學、合成橡膠、東京應化、住友化學、富士膠片和美國陶氏等國外公司占據。而在國內市場,蘇州瑞紅、北京科華、南大光電、上海新陽等已經可以開始實現國產替代。

蘇州瑞紅:已經能夠提供紫外負型光刻膠和寬譜正膠及部分g線、i線正膠等高端光刻膠產品,主要應用于半導體及平板顯示領域,蘇州瑞紅的正膠在國內的產量達到40噸/月,占有低端LCD市場超過50%的份額。

2018年6月,蘇州瑞紅完成了國家重大科技項目02專項“i線光刻膠產品開發及產業化”項目,建成了100噸/年規模的i線正膠產品生產線,同時建成了248nm深紫外光刻膠中試示范線,i線光刻膠已取得向中芯國際天津、揚杰科技、福順微電子的供貨訂單。

北京科華:產品類型覆蓋KrF(248nm)、G/I線(含寬譜)。2009年5月,建成高檔G/I線正膠生產線(500噸/年)和正膠配套試劑生產線(1000噸/年);2012年12月,北京科華在02專項扶持下建成了248nmKrF光刻膠生產線,產品現已通過中芯國際認證獲得商業訂單。

2016年8月19日,北京科華總投資5億元的光刻膠國家級工程實驗室以及產業化基地建設項目在安徽省滁州市全椒縣開工。項目投產后,年產紫外正性光刻膠600噸及正性光刻膠配套試劑1500噸,紫外負性光刻膠350噸及負性光刻膠配套試劑500噸。

2018年5月,北京科華負責的02重大專項“極紫外光刻膠材料與實驗室檢測技術研究”項目完成驗收。

南大光電:2018年1月,南大光電宣布擬投資65557萬元實施“193nm(ArF干式和浸沒式)光刻膠材料開發和產業化”項目,獲得了國家02專項正式立項;將通過3年的建設、投產及實現銷售,達到年產25噸193nmArF光刻膠產品的生產規模,預計2020年完成研發及產業化。

上海新陽:2018年3月,上海新陽擬與復旦大學鄧海博士技術團隊共同開展193nm(ArF)干法光刻膠研發及產業化項目,計劃總投資2億元人民幣;項目預計2022年達產,達產年時項目將建成年產5000加侖193nm干法光刻膠及配套材料的生產能力。

上海新陽目前主要開發193nm干法光刻膠,覆蓋到90-45nm技術節點。在193nm干法光刻膠研發成功后繼續開發193nm(浸沒式)光刻膠。

寫在最后

光刻膠是PCB、面板、半導體工藝中最核心的材料,當前,我國PCB產業已經崛起,PCB光刻膠也隨之實現了國產化。

2014年,國務院發布了《國家集成電路產業發展推進綱要》,提出“研發光刻機、刻蝕機、離子注入機等關鍵設備,開發光刻膠、大尺英寸硅片等關鍵材料”。另外,國內新建的顯示面板生產線、晶圓廠等即將步入量產,面板、半導體光刻膠需求量也會進一步擴大。

在國家政策與市場的雙重驅動下,近年來,國內企業逐步向面板、半導體光刻膠發力,蘇州瑞紅、北京科華在分立器件、面板等部分產品實現了國產替代,但由于光刻膠市場資金和技術壁壘較高,長期被國外企業壟斷,國內專業人才實在太少,國內企業要實現向高端光刻膠的突破并不容易,國產替代任重道遠。

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原文標題:國產光刻膠之路任重道遠,三大細分市場加速突圍戰

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