【研报】集成电路行业产业系列报告之三：中国半导体光刻胶迎时代新机遇-20201118（24页）_1mb

中国半导体光刻胶行业分析总结

核心内容概述

半导体光刻胶是光刻工艺中的核心材料，其性能直接影响芯片制造的精度和良率。由于技术壁垒高、客户壁垒强，全球市场长期由美日企业主导，中国自给率低，高端产品如ArF光刻胶完全依赖进口。随着中国成为全球最大的半导体市场，以及国家政策支持和集成电路大基金的推动，中国光刻胶行业迎来重要发展机遇。

主要观点

• 光刻胶的重要性：光刻胶是半导体制造的关键材料，决定了图形工艺的精密程度和良率。
• 全球市场格局：目前，日本企业如TOK、JSR、信越化学等在高端光刻胶市场占据主导地位，美国企业如陶氏化学也占据一定份额。
• 中国自给率低：中国在g线/i线光刻胶自给率约为20%，KrF光刻胶不足5%，ArF光刻胶完全依赖进口。
• 产业转移机遇：中国成为全球最大的电子产业和半导体市场，晶圆制造产能持续扩张，为国产光刻胶提供增长空间。
• 政策与大基金支持：国家政策支持和大基金二期布局为光刻胶国产替代提供了政策环境和资金支持。
• 国产替代加速：国内企业如晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华等正在加快研发和量产进程，提升国产化率。

关键信息

光刻胶的分类与性能

• 按显示效果：分为正性光刻胶和负性光刻胶，正性光刻胶应用更广泛。
• 按感光树脂结构：分为光聚合型、光分解型和光交联型。
• 按曝光波长：包括紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）等。
• 主要技术参数：分辨率、对比度、敏感度、粘滞性、粘附性、抗蚀性、表面张力、存储和传送等，这些参数直接影响光刻工艺效果。

光刻工艺流程

• 光刻工艺包括八步基本工艺：衬底准备、涂覆、软烘焙、曝光、曝光后烘焙、显影、硬烘焙、显影检测。
• 光刻胶在曝光后通过显影形成所需图形，是实现芯片制造的关键步骤。

光刻胶市场格局

• 全球市场：2019年，日本企业占据全球g/i线光刻胶市场64%的份额，美国企业占据约18%。
• 中国市场份额：2018年中国PCB光刻胶产值占比高达94.4%，而LCD和半导体光刻胶仅占2.7%和1.6%。
• 未来增长：预计2022年中国大陆半导体光刻胶市场空间接近55亿元，是2019年的两倍。

国内企业进展

• 北京科华：已实现KrF、i线、g线光刻胶量产，EUV光刻胶通过02专项验收。
• 晶瑞股份：已实现g线/i线光刻胶量产，KrF光刻胶完成中试，计划采购ASML ArF浸没式光刻机。
• 南大光电：承担02专项，投资建设ArF干式和湿式光刻胶生产线，计划2020年完成项目立项。
• 上海新阳：主攻KrF和干法ArF光刻胶，计划2023年前实现产业化。

风险提示

• 中美贸易摩擦加剧：可能对光刻胶进口造成影响，增加国产替代压力。
• 国产技术突破不及预期：国内企业在高端光刻胶技术上仍面临挑战，需加快研发和产业化进程。

图表与数据支持

• 图表1：ASMLEUV光刻机3400C，显示光刻设备的先进性。
• 图表2：光刻胶旋转涂敷于晶圆上，说明涂覆工艺。
• 图表3：光刻胶原料及功能，展示光刻胶的组成和作用。
• 图表4：光刻胶成本构成，显示树脂占比最大。
• 图表5：光刻胶主要技术参数，涵盖分辨率、对比度、敏感度等。
• 图表6：正负光刻胶反应原理，说明不同光刻胶的显影机制。
• 图表7：光刻胶分类，展示其在不同领域的应用。
• 图表8：半导体光刻胶按曝光波长分类，明确不同工艺对应的光刻胶类型。
• 图表9：芯片制造工艺流程，展示光刻在制造中的重要性。
• 图表10：电子显微镜下集成电路俯视图，体现芯片制造的复杂性。
• 图表11：集成电路截面多层结构示意图，说明多层光刻工艺的重要性。
• 图表12：八步光刻工艺流程，强调各步骤的作用。
• 图表13：尼康光刻机曝光系统原理图，展示光刻设备的内部结构。
• 图表14：光刻胶产业链，涵盖从原料到终端应用的全链条。
• 图表15：曝光光源技术与器件特征尺寸发展趋势，说明技术进步与光刻胶需求增长的关系。
• 图表16：三星DRAM里程碑时间线，体现光刻胶在存储器制造中的应用。
• 图表17：台积电逻辑工艺路线图，展示先进制程对光刻胶的需求。
• 图表18：3D NAND Flash结构示意图，说明NAND Flash工艺对光刻胶的需求增长。
• 图表19：2018年全球光刻胶应用结构，展示各领域占比。
• 图表20：2018年全球半导体光刻胶产值占比，显示ArF光刻胶的重要性。
• 图表21：2019年全球g/i线光刻胶市场格局，说明日本企业的主导地位。
• 图表22：2019年全球KrF光刻胶市场格局，展示日本企业在KrF领域的优势。
• 图表23：2019年全球ArF光刻胶市场格局，显示日本企业在高端市场的垄断地位。
• 图表24：东京应化光刻胶成品线全面，说明日本企业在光刻胶生产方面的全面布局。
• 图表25：2018年全球光刻胶市场份额（按应用分类），显示PCB光刻胶的主导地位。
• 图表26：2018年我国国产光刻胶产值份额（按应用分类），说明国内光刻胶应用结构的不平衡。
• 图表27：2017年全球光刻胶市场份额占比（按地区），显示中国在全球市场中的重要地位。
• 图表28：全球半导体产业转移，说明产业转移对中国光刻胶行业的影响。
• 图表29：全球半导体销售额及增速，显示中国市场的增长潜力。
• 图表30：中国集成电路产业销售额及增速，说明中国市场的快速扩张。
• 图表31：2019年-2020年中国纯晶圆代工市场规模，显示中国晶圆制造产能的提升。
• 图表32：截至2019年FAB项目情况（硅基），展示国内晶圆制造项目的分布和进展。
• 图表33：光刻胶行业相关政策，体现国家对光刻胶产业的政策支持。
• 图表34：截至2020年国内半导体光刻胶项目进展，说明国内企业在光刻胶研发和量产上的进展。
• 图表35：报告中提及公司信息概览，展示国内光刻胶企业与国外企业的对比。

结论

中国半导体光刻胶行业正面临前所未有的发展机遇。随着全球半导体产业重心向中国转移，国家政策支持和大基金的投入，以及国内企业加快研发和量产进程，光刻胶国产替代进程正在加快。尽管目前仍面临技术壁垒和自给率低的挑战，但随着产业链的完善和技术的突破，中国有望在光刻胶领域实现重大进展，提升在全球市场的竞争力。