2018年半導體光刻膠市場總規(guī)模為17.3億美元，預計2019年市場規(guī)?？蛇_17.7億元[圖]

    一、概況

    半導體材料處于整個產業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，對半導體產業(yè)起著重要的支撐作用，半導體材料可分為晶圓制造材料和封裝材料，2018年全球半導體材料銷售額達到519億美元，其中晶圓制造材料和封裝材料分別占62%和38%。封裝材料技術壁壘較低，高技術壁壘的晶圓制造材料是核心，大體可分為：硅片，光掩膜，光刻膠，濕電子化學品（主要是高純試劑和光刻膠輔助材料），CMP拋光材料（主要是拋光墊和拋光液），靶材，電子特種氣體以及其他。

    光刻膠作為光刻過程的核心材料，其質量和性能直接決定集成電路的性能、良率。伴隨著先進節(jié)點所需光刻膠分辨率的提升以及多次圖形化技術的應用，光刻膠的成本占比以及市場規(guī)模呈現(xiàn)不斷提升趨勢，2018年光刻膠占晶圓制造材料比例約為5.4%，對應全球半導體光刻膠市場總規(guī)模為17.3億美元，預計2019年市場規(guī)?？蛇_17.7億元。

    全球半導體晶圓制造材料市場占比

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    光刻膠是微電子工藝制造中的關鍵材料，其技術原理是利用光化學反應經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上的圖形轉移介質，由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等主要化學品成分和其他助劑組成。在光刻工藝中，光刻膠被均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上，經曝光、顯影和蝕刻等工序將掩膜版上的圖形轉移到薄膜上，形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。

    負型光刻膠：負膠在經過曝光后，受到光照的部分變得不易溶解，留下光照部分形成圖形。膠是最早被應用在光刻工藝上的光刻膠類型，它擁有工藝成本低、產量高等優(yōu)點。但是負膠在吸收顯影液后會膨脹，這會導致其分辨率不如正膠。因此負膠經常會被用于分立器件和中小規(guī)模集成電路等分辨率不太高的電路的制作中。

    正型光刻膠：正膠在經過曝光后，受到光照的部分將會變得容易溶解，只留下未受到光照的部分形成圖形；大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路以及對感光靈敏度要求更高的集成電路（亞微米甚至更小尺寸的加工技術）的制作，通常會選用正膠來完成圖形的轉移。

    二、發(fā)展趨勢

    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。隨著IC集成度的提高，世界集成電路的制程工藝水平按已由微米級、亞微米級、深亞微米級進入到納米級階段。為適應集成電路線寬不斷縮小的要求，光刻機的波長由紫外寬譜向ｇ線(436nm)→ｉ線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2、EUV（157nm）的方向轉移。

    對應不同的光刻技術需要配套相應分辨率的光刻膠，目前半導體市場上主要使用的光刻膠包括g線、i線、KrF、ArF四類光刻膠。同時伴隨著下游晶圓代工廠商不斷布局先進工藝節(jié)點，由于正性（濕）ArF光刻膠結合分辨率增強技術可用于32nm/28nm工藝，采用多次圖形技術，可以實現(xiàn)20/14nm工藝（線寬均勻度（LWR）<2.5nm）,而EUV光刻膠搭配EUV光刻機成為下一代光刻技術的未來主流選擇，預計未來7nm、3nm等先進節(jié)點將應用EUV光刻膠。因此未來伴隨著工藝的進步對于ArF、EUV類型的光刻膠需求將會進一步提升。

    不同種類光刻膠對應集成電路尺寸介紹

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    1、需求端

    在《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推動綱要》的推動下，2014年國家集成電路產業(yè)投資基金（簡稱“大基金”）正式成立，2015年大基金全產業(yè)鏈投資扶持我國集成電路產業(yè)，投資領域資金占比以半導體晶圓代工企業(yè)為主，國內晶圓代工企業(yè)建廠投資額快速提升。同時在降低關稅、低人力成本，靠近旺盛大陸客戶的需求下，外資企業(yè)也不斷向大陸建設晶圓代工廠，推動我國晶圓代工的上游半導體設備、微電子化學品需求快速提升。

    行業(yè)內晶圓廠從動工到量產通常需要1年半到2年時間，設備采購在投產前1年左右開始，且大部分采購在投產前后一年完成。而微電子化學品則不同，光刻膠等微電子化學品直接用于實際生產過程中，同時由于采購相對迅速，因此相比于半導體設備市場空間打開相對滯后一年，預計2019-2020年為國內微

    電子化學品快速成長的高峰期。
2003-2022年晶圓廠設備投資規(guī)模及測算（億元）

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    預計，中國集成電路的本地產值在2020年預計達到851億美元，滿足國內49%的市場需求；2030年預計達到1,837億美元，滿足國內75%的市場需求，預計年復合增長率約為6.6%。同時參考日韓之間半導體核心原材料的貿易沖突，微電子化學品行業(yè)作為集成電路制造的重要配套行業(yè)，自主可控戰(zhàn)略意義明顯，也將隨著集成電路制造國產化的政策和資金支持，獲得新的發(fā)展機遇。國內內資晶圓代工廠商也將不斷提升對于國產光刻膠的接受程度，給予國內優(yōu)質的光刻膠廠商快速成長的機會。
    2、國產替代
    旺盛需求下是國內長期依賴進口的行業(yè)現(xiàn)狀，根據(jù)前瞻產業(yè)研究院數(shù)據(jù)，全球區(qū)域市場來看，中國半導體光刻膠市場規(guī)模全球占比最大，高達32%，市場需求旺盛。但是半導體光刻膠相比PCB光刻膠在分辨率，對比度、敏感度、粘滯性/粘附性、抗蝕方面均相比PCB光刻膠要求更高，目前我國已經在PCB重要類別濕膜及阻焊油墨進行了相當比例的國產化進度，但由于半導體光刻膠技術壁壘較高，目前國內僅在適用于6英寸的g線/i線光刻膠領具備一定國產替代能力，適用于8英寸硅片的KrF光刻膠，12英寸硅片的ArF光刻膠幾乎依靠進口。

國內光刻膠規(guī)模以及國產化

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    半導體光刻膠的供應廠商主要集中在美國和日本。主要企業(yè)有日本的TOK、日本JSR、富士膠片、信越化學、住友化學，美國陶氏化學等。光刻膠具備較高的技術壁壘和客戶壁壘，因此行業(yè)整體集中度情況較高，前五市占率總和高達77%。中國的光刻膠供應廠商主要有北京科華微電子、蘇州瑞紅，南大光電等，國內相關廠商技術追趕迅速，預計伴隨KrF光刻膠、ArF光刻膠研發(fā)完畢順利完成客戶驗證后，國產光刻膠將進入國產替代的高峰期。

國內外半導體光刻膠技術情況

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    半導體光刻膠的供應廠商主要集中在美國和日本，尤其以日本企業(yè)為主。根據(jù)新材料在線數(shù)據(jù)顯示，目前全球光刻膠前二廠商（日本合成橡膠和東京日化）市占率可達49%，其中以日本合成橡膠（JSR株式會社）市占率水平最高，高達28%。JSR半導體材料品類多樣，包括光刻材料、CMP研磨材料和封裝材料，2018年半導體材料實現(xiàn)營收753.8億日元。

    相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國光刻膠行業(yè)市場供需預測及發(fā)展前景預測報告》