2018年半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)總規(guī)模為17.3億美元，預(yù)計(jì)2019年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)17.7億元[圖]

    一、概況

    半導(dǎo)體材料處于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起著重要的支撐作用，半導(dǎo)體材料可分為晶圓制造材料和封裝材料，2018年全球半導(dǎo)體材料銷售額達(dá)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(shù)壁壘較低，高技術(shù)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(xué)品（主要是高純?cè)噭┖凸饪棠z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(guò)程的核心材料，其質(zhì)量和性能直接決定集成電路的性能、良率。伴隨著先進(jìn)節(jié)點(diǎn)所需光刻膠分辨率的提升以及多次圖形化技術(shù)的應(yīng)用，光刻膠的成本占比以及市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)不斷提升趨勢(shì)，2018年光刻膠占晶圓制造材料比例約為5.4%，對(duì)應(yīng)全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)總規(guī)模為17.3億美元，預(yù)計(jì)2019年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)17.7億元。

    全球半導(dǎo)體晶圓制造材料市場(chǎng)占比

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    光刻膠是微電子工藝制造中的關(guān)鍵材料，其技術(shù)原理是利用光化學(xué)反應(yīng)經(jīng)光刻工藝將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上的圖形轉(zhuǎn)移介質(zhì)，由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等主要化學(xué)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(jīng)曝光、顯影和蝕刻等工序?qū)⒀谀ぐ嫔系膱D形轉(zhuǎn)移到薄膜上，形成與掩膜版完全對(duì)應(yīng)的幾何圖形。

    負(fù)型光刻膠：負(fù)膠在經(jīng)過(guò)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(yīng)用在光刻工藝上的光刻膠類型，它擁有工藝成本低、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)。但是負(fù)膠在吸收顯影液后會(huì)膨脹，這會(huì)導(dǎo)致其分辨率不如正膠。因此負(fù)膠經(jīng)常會(huì)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(jīng)過(guò)曝光后，受到光照的部分將會(huì)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(duì)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(shù)）的制作，通常會(huì)選用正膠來(lái)完成圖形的轉(zhuǎn)移。

    二、發(fā)展趨勢(shì)

    半導(dǎo)體光刻膠隨著市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品小型化、功能多樣化的要求，而不斷通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)提高極限分辨率，從而達(dá)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(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)階段。為適應(yīng)集成電路線寬不斷縮小的要求，光刻機(jī)的波長(zhǎng)由紫外寬譜向ｇ線(436nm)→ｉ線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2、EUV（157nm）的方向轉(zhuǎn)移。

    對(duì)應(yīng)不同的光刻技術(shù)需要配套相應(yīng)分辨率的光刻膠，目前半導(dǎo)體市場(chǎng)上主要使用的光刻膠包括g線、i線、KrF、ArF四類光刻膠。同時(shí)伴隨著下游晶圓代工廠商不斷布局先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)，由于正性（濕）ArF光刻膠結(jié)合分辨率增強(qiáng)技術(shù)可用于32nm/28nm工藝，采用多次圖形技術(shù)，可以實(shí)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(jī)成為下一代光刻技術(shù)的未來(lái)主流選擇，預(yù)計(jì)未來(lái)7nm、3nm等先進(jìn)節(jié)點(diǎn)將應(yīng)用EUV光刻膠。因此未來(lái)伴隨著工藝的進(jìn)步對(duì)于ArF、EUV類型的光刻膠需求將會(huì)進(jìn)一步提升。

    不同種類光刻膠對(duì)應(yīng)集成電路尺寸介紹

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    1、需求端

    在《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)綱要》的推動(dòng)下，2014年國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡(jiǎn)稱“大基金”）正式成立，2015年大基金全產(chǎn)業(yè)鏈投資扶持我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)，投資領(lǐng)域資金占比以半導(dǎo)體晶圓代工企業(yè)為主，國(guó)內(nèi)晶圓代工企業(yè)建廠投資額快速提升。同時(shí)在降低關(guān)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(shè)晶圓代工廠，推動(dòng)我國(guó)晶圓代工的上游半導(dǎo)體設(shè)備、微電子化學(xué)品需求快速提升。

    行業(yè)內(nèi)晶圓廠從動(dòng)工到量產(chǎn)通常需要1年半到2年時(shí)間，設(shè)備采購(gòu)在投產(chǎn)前1年左右開始，且大部分采購(gòu)在投產(chǎn)前后一年完成。而微電子化學(xué)品則不同，光刻膠等微電子化學(xué)品直接用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，同時(shí)由于采購(gòu)相對(duì)迅速，因此相比于半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)空間打開相對(duì)滯后一年，預(yù)計(jì)2019-2020年為國(guó)內(nèi)微

    電子化學(xué)品快速成長(zhǎng)的高峰期。
2003-2022年晶圓廠設(shè)備投資規(guī)模及測(cè)算（億元）

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    預(yù)計(jì)，中國(guó)集成電路的本地產(chǎn)值在2020年預(yù)計(jì)達(dá)到851億美元，滿足國(guó)內(nèi)49%的市場(chǎng)需求；2030年預(yù)計(jì)達(dá)到1,837億美元，滿足國(guó)內(nèi)75%的市場(chǎng)需求，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率約為6.6%。同時(shí)參考日韓之間半導(dǎo)體核心原材料的貿(mào)易沖突，微電子化學(xué)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(guó)產(chǎn)化的政策和資金支持，獲得新的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)內(nèi)內(nèi)資晶圓代工廠商也將不斷提升對(duì)于國(guó)產(chǎn)光刻膠的接受程度，給予國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的光刻膠廠商快速成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。
    2、國(guó)產(chǎn)替代
    旺盛需求下是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的行業(yè)現(xiàn)狀，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，全球區(qū)域市場(chǎng)來(lái)看，中國(guó)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模全球占比最大，高達(dá)32%，市場(chǎng)需求旺盛。但是半導(dǎo)體光刻膠相比PCB光刻膠在分辨率，對(duì)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(guó)已經(jīng)在PCB重要類別濕膜及阻焊油墨進(jìn)行了相當(dāng)比例的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度，但由于半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)壁壘較高，目前國(guó)內(nèi)僅在適用于6英寸的g線/i線光刻膠領(lǐng)具備一定國(guó)產(chǎn)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(jìn)口。

國(guó)內(nèi)光刻膠規(guī)模以及國(guó)產(chǎn)化

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    半導(dǎo)體光刻膠的供應(yīng)廠商主要集中在美國(guó)和日本。主要企業(yè)有日本的TOK、日本JSR、富士膠片、信越化學(xué)、住友化學(xué)，美國(guó)陶氏化學(xué)等。光刻膠具備較高的技術(shù)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(dá)77%。中國(guó)的光刻膠供應(yīng)廠商主要有北京科華微電子、蘇州瑞紅，南大光電等，國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商技術(shù)追趕迅速，預(yù)計(jì)伴隨KrF光刻膠、ArF光刻膠研發(fā)完畢順利完成客戶驗(yàn)證后，國(guó)產(chǎn)光刻膠將進(jìn)入國(guó)產(chǎn)替代的高峰期。

國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)情況

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    半導(dǎo)體光刻膠的供應(yīng)廠商主要集中在美國(guó)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(dá)49%，其中以日本合成橡膠（JSR株式會(huì)社）市占率水平最高，高達(dá)28%。JSR半導(dǎo)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(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)營(yíng)收753.8億日元。

    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國(guó)光刻膠行業(yè)市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》