半导体光刻胶行业市场分析

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光刻胶主要用于半导体、显示面板与印制电路板领域
集成电路工艺提升,带动光刻需求大幅增长
光刻技术是利用光化学反应原理和刻蚀方法将掩模版上的图案传递
到晶圆的工艺技术,原理起源于印刷技术中的照相制版。光刻胶,是光刻工艺中的关键材料,主要应用于显示面板、印刷电路板、集成电路三大领域。
光刻胶作为关键材料,品质至关重要
光刻胶,是指经过紫外光、深紫外光、电子束、离子束、X射线等光照或辐射后,溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料,是光刻工艺中的关键材料。据SEMI数据统计,随着先进制程工艺不断演进,所需要的刻蚀次数也逐渐增多,从65nm制程的20次增加至5nm制程的160次,复杂度提升了8倍,显著提高了对光刻胶的需求。光刻胶经过旋涂、前烘、曝光、后烘、显影等工序后,可以将光掩模板上的微纳图形转移到光刻胶上,结合后续工艺实现目标材料的图案化和阵列化。光刻胶根据其显影原理可分为负性光刻胶和正性光刻胶
光刻胶根据其显影原理可分为负性光刻胶和正性光刻胶。正性光刻胶经光照辐射后,被曝光部分被显影液溶解,而掩模版覆盖部分则被保留,通常正性光刻胶可获得较高的分辨率;负性光刻胶经光照辐射后,被掩模版覆盖而未经曝光的部分被显影液溶解。相比正性光刻胶,负性光刻胶在显影时易发生变形及膨胀,因此造价较低。在实际生产中,正性光刻胶的应用更为广泛。
主要应用于半导体、显示面板与印制电路板领域
印制电路板(PCB)是电子产品的基本组成部分之一,PCB的加工制作过程中需要将电路图象转至衬底板上,PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨等;显示面板(LCD)光刻胶可分为TFT正性光刻胶、触控用光刻胶、彩光刻胶和黑光刻胶等,彩光刻胶、黑光刻胶主要用于制备彩滤光片,触摸屏用光刻胶主要用于在玻璃基板上沉积ITO制作触摸电极,TFT-LCD正性光刻胶主要用于微细图形加工;半导体集成电路制造行业;主要使用g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等。在大规模集成电路的制造过程中,一般要对硅片进行超过十次光刻。在每次的光刻和刻蚀工艺中,光刻胶都要通过预烘、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影和蚀刻等环节,将光罩(掩膜版)上的图形转移到硅片上。半导体光刻胶:全球高端半导体光刻胶市场被日本和美国公司垄断,国产替代率较低
半导体光刻胶根据波长可分为G线光刻胶(436nm)、I线光刻胶(365nm)、KrF光刻胶(248nm)玻璃微电极
、ArF光刻胶(193nm)、EUV 光刻胶(13.5nm)等,分辨率逐步提升。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。目前全球高端半导体光刻胶市场主要被日本和美国公司垄断,国产替代率较低。
高端光刻胶被国外巨头垄断,光刻胶国产化任重道远
全球光刻胶市场中,LCD光刻胶占比27.3%,PCB光刻胶占比23%,半导体光刻胶占比21.9%,各类型光刻胶占比较为平均。全球光刻胶
产品占比较为均衡,相比之下,我国光刻胶生产能力主要集中PCB 光刻胶,占比高达94%;半导体光刻胶由于技术壁垒较高仅占2%。高端光刻胶是生产28nm、14nm乃至10nm以下制程的关键,被国外巨头垄断,国产化任重道远。
半导体光刻胶市场空间广阔,国产替代未来可期
gcr15热处理工艺
国内外半导体销售额逐年增加,带动半导体光刻胶需求提升
在5G、物联网、智能汽车、云服务等下游旺盛需求的驱动下,全球半导体需求逐渐提升。全球半导体销售额自2019年逐步增加,2022年达到6014.90亿美元,2019-2022年CAGR达到13.41%,同期中国半导体销售额由145.99亿元提升至185.75亿美元。
中国晶圆制造规模增速快于全球,光刻胶市场有望快速提升
晶圆代工行业源于半导体产业链的专业化分工,主要负责晶圆制造,属于技术、资本与人才密集型行业,需要大量的资本支出和人才投入,具有较高的进入壁垒。根据统计,2016-2021年全球晶圆制造市场规模由652亿美元提升至1101亿美元,CAGR为11.05%,同期中国晶圆制造市场规模约由49.05亿美元提升至115.65亿美元,行业增速高于全球,达到15.36%。据统计,截至2021年,我国6英寸及以下晶圆制造线装机产能约420万片等效6英寸晶圆产能,8英寸、12英寸晶圆制造厂装机产能分别为125万片/月、131万片/月,预计到2024年8英寸、12英寸将达到187与273万片/月,年均复合增速分别为14.37%、27.73%。
光刻胶市场平稳增长
耐高温油墨根据研究数据显示,2021年中国光刻胶市场规模约93.3亿元,预计2022年98.6亿元,同比增长5.68%。2019年,全球光刻胶整体市场规模约82亿美元。据机构的预测数据显示,2019-2026年全球光刻胶市场的复合年增长率为6.3%。刮膜棒
半导体光刻胶市场空间广阔,国产替代空间大
SEMI数据显示,2021年全球半导体光刻胶市场约为24.71亿美元,同比增速为19.49%,中国半导体光刻胶市场规模达31.81亿元,同比增长16.09%。
日美企业占据垄断地位,EUV光刻胶国内暂处于空白
根据数据披露,2020年全球半导体光刻胶市场ArFi占比最大(38%),其次为KrF(34%)、G/I线(16%)、ArF(10%),EUV占比最小(1%)。当前G/I线光刻胶的市场空间趋于饱和,未来占比将逐年减少,而EUV光刻胶主要用于7nm及更小的逻辑制程节点,随着相关技术的研发升级,预计2025年EUV占比将提升至10%。目前全球高端半导体光刻胶市场主要被日本和美国公司垄断,日企全球市占率约80%,处于绝对领先地位。主流厂商包括日本的东京应化(27%)、JSR(13%)、富士、信越化学、住友化学,以及美国杜邦(17%)、欧洲AZEM和韩国东进世美肯等。
国外断供风险升级,推动中国半导体国产化率提升
2022年10月7日,美国商务部工业与安全局(BIS)公布了《对向中国出口的先进计算和半导体制造物项实施新的出口管制》,美国对中国半导体产业制裁的再次升级。2023年3月,荷兰加入美国对中
国的半导体制裁,并陆续出台相关政策。3月31日,日本政府周五
宣布将限制23种半导体制造设备的出口,此举普遍被视为是在配合美国,通过出口管制措施以遏制中国制造先进芯片的能力。当前日本半导体的微细化水平在40纳米左右,但在制造设备和原材料方面占有重要位置,在全球半导体设备市场中约占28%。
光刻胶壁垒高筑,供应链安全意义深远
行业技术壁垒高筑,美日企业光刻胶技术占比超七成
光刻胶生产工艺复杂,技术壁垒高,其研发和量产需要企业的长期技术积累,对企业研发人员的素质、行业经验、技术储备等都具有极高要求,新进入者需要极大的研发投入。当前研发配方、光刻胶纯度、从实验室到量产,大量专利掌握在海外龙头企业中。2020年中国光
刻胶生产企业主要集中在技术壁垒较低的PCB光刻胶和LCD光刻胶,而在技术壁垒较高的半导体光刻胶占比较低。作为光刻工艺的核心,光刻胶产品需满足尺寸、阻挡刻蚀、与晶圆等衬底良好粘合与阶梯覆盖四大条件。截至2021年9月末,光刻胶相关技术超71%掌握在日本与美国企业,中国以7%的专利量位列韩国之后。
ASML垄断EUV光刻胶设备,价格高昂且购买困难
2022年,前三大半导体光刻机厂商ASML、Nikon、Canon的出货
量达到551台,同比提升15%。在高端机型中,ArFi方面ASML市占率高达95%;ArF方面ASML市占率达到87%;KrF方面ASML
占据72%的市场份额,而EUV方面ASML保持垄断地位,市占率维持100%。2022年ASML共出货345台光刻机,较2021年增加36

本文发布于:2024-09-20 19:44:25,感谢您对本站的认可!

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