光刻技术如何塑造未来:全球市场规模剑指75亿美元

光刻胶行业简析:构建自主可控基石,国产替代加速放量
本篇文章的部分核心观点、图表及数据,出自金元证券于2024年10月15日发布的报告《光刻胶行业简析:构建自主可控基石,国产替代加速放量》,如需获得原文,请前往文末下载。

光刻技术与光刻胶是半导体制造领域中的关键环节,它们共同决定了芯片制造的精度和效率。随着全球对高性能半导体的需求不断增加,光刻技术与光刻胶的市场竞争愈演愈烈,成为各大科技企业争夺的焦点。光刻机作为将电路图案转移到硅片上的设备,其性能直接影响芯片的生产能力和良率。而光刻胶作为光刻工艺中的关键材料,其质量和性能直接影响图案的精度和可靠性。高端制程对光刻胶的要求极为严格,尤其是对分辨率、抗蚀刻性和热稳定性的要求,光刻胶的性能直接决定了光刻效果的好坏。

关键词:光刻技术、光刻胶、半导体制造、市场规模、技术竞争、国产替代、供应链安全、自主可控。

光刻技术的市场前景与技术挑战

随着电子信息产业的快速更新换代,对光刻胶的市场需求持续增长。根据Gartner的预测,全球光刻胶市场未来几年将保持强劲增长,预计到2028年,市场规模将达到75亿美元,年复合增长率(CAGR)约为8.7%。这一预测不仅显示了光刻胶市场的广阔前景,也反映了光刻技术在全球半导体产业中的重要性。

光刻技术的进步是推动半导体产业发展的关键因素之一。随着制程技术的不断推进,光刻机的分辨率要求越来越高。极紫外光(EUV)光刻机的出现使得7nm及以下制程成为可能,这对光刻机制造商提出了更高的技术要求。荷兰的ASML凭借其EUV技术的独特优势,牢牢占据市场主导地位。然而,技术的不断进步也带来了挑战,尤其是在高端光刻胶领域,对光刻胶的质量和性能要求极为严格,这对光刻胶制造商来说是一个巨大的技术挑战。

在全球范围内,光刻胶市场的竞争格局已经形成,日本企业如JSR和TOK在高端市场占据较大份额,而美国企业如杜邦也占据重要地位。中国本土企业在政策和技术支持下,正在推动国产化并争取取得一定的市场份额。这一竞争态势不仅关系到单一企业的命运,更关系到国家的科技自主权和产业竞争力。

国产光刻胶的崛起与市场机遇

尽管我国光刻胶领域与国外巨头仍存在不小的差距,但国内一批优秀的龙头公司正积极投入研发,旨在突破高端光刻胶受制于人的局面对。例如,在EUV光刻胶方面,北京科华已通过02专项验收,ArF胶方面,上海新阳、徐州博康正处于客户测试阶段,南大光电已获部分客户认证;KrF胶方面,北京科华、上海新阳、徐州博康、晶瑞电材均具备量产能力。

国产光刻胶的市场占有率正逐步提升,国内企业正在逐步打破国外技术垄断。在i-line光刻胶的国产化率已经超过60%-70%,KrF光刻胶的国产化率也超过30%-40%。这一进展不仅显示了国产光刻胶的技术进步,也为国内光刻胶企业带来了更多的市场机会。

国内市场光刻胶国产化率尚在20-25%之间,未来增长空间明显。随着电子信息产业向中国转移、美国对中国科技的打压、以及半导体上下游产业链配套需求的提升,未来高端光刻胶实现进口替代是大势所趋。尽管挑战重重,但国产光刻胶企业有望获得更大的市场份额,尤其是在自主可控的政策指引下,“进口替代”已成国内光刻胶产业发展的大势所趋。

光刻胶技术的创新与应用

光刻胶技术的创新不仅仅局限于提高分辨率和性能,还包括对新材料的开发和应用。光刻胶制造属于精细化工领域,主要是由树脂、光引发剂、溶剂、单体和其他助剂混合组成。光刻胶核心成分是光敏聚合物、溶剂和添加剂等,树脂和光引发剂是影响光刻胶性能最重要的组分。在一般光刻胶的化学构成中,树脂占成本50%左右,是光刻胶构成的最大部分化合物,其后为添加剂成本35%和光引发剂及溶剂占成本比为15%。

对于不同类型及等级的光刻胶,化学构成亦不相同,比如高端ArF光刻胶,其树脂的质量占比虽然较低(仅5%-10%),但其成本却占光刻胶原材料总成本的97%以上,树脂在光刻胶成本构成中的相当重要。目前,光刻胶原材料市场基本被日本企业掌控,国内厂商在原材料环节的议价能力较弱,但国内厂商经过多年的研发及实践,部分企业已经进入原材料供货名单。

光刻胶的应用领域广泛,包括PCB用光刻胶、LCD用光刻胶和半导体应用光刻胶,随应用领域的不同其技术门槛逐级提高。全球光刻胶市场接近50亿美元,其中半导体行业占据了全球光刻胶需求的70-80%,随后为显示面板(LCD和OLED)、印刷电路板(PCB)和微机电系统(MEMS)等领域应用。随着IC集成度的提高,集成电路的制程工艺水平已由微米级(1.0µm)、亚微米级(1.0-0.35µm)、深亚微米级(0.35µm以下)进入到纳米级(90-22nm)的方向转移,曝光波长越短,光刻胶技术水平越高,适用的集成电路制程也更加先进。

总结

光刻技术与光刻胶作为半导体制造的核心,其发展不仅关系到单一企业的命运,更关系到国家的科技自主权和产业竞争力。随着技术的不断进步和市场需求的增长,全球光刻胶市场规模预计将达到75亿美元,而国产光刻胶的崛起为国内企业提供了巨大的市场机遇。在国家政策的支持下,国产光刻胶企业有望获得更大的市场份额,实现高端光刻胶的进口替代。同时,光刻胶技术的创新和新材料的开发应用,将进一步推动半导体产业的发展。

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报告介绍:本报告由金元证券于2024年10月15日发布,共27页,本报告包含了关于光刻胶的详细内容,欢迎下载PDF完整版。