半导体光刻胶市场现状及格局如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/07 08:57

半导体光刻胶市场空间广阔,日企寡头垄断。

1、晶圆厂扩产+高端胶占比提升,推动半导体光刻胶市场成长

2021 年全球半导体光刻胶市场约为 24.71 亿美元,中国大陆市场约 4.93 亿美元。下游 数据中心服务器及新能源汽车等行业的快速扩张驱动全球晶圆代工厂积极扩产,从而为上游 半导体光刻胶提供了持久的增长动力。SEMI 数据显示,2021 年全球半导体光刻胶市场约为 24.71 亿美元,同比增速达 19.49%,中国大陆市场保持最快增速,达 4.93 亿美元,同比增长 43.69%。受益于半导体行业技术进步带来的 KrF 胶和 ArF 胶单价值量和总需求快速提升, 我们预测 2022 年全球半导体光刻胶市场将以 9%的增速增长,达 26.93 亿美元,而光刻胶国 内半导体光刻胶市场有望以高于全球的增速持续增长。

KrF 胶及 ArF 胶(含 ArFi 胶)凭借较高单价占据 80%以上市场份额。TECHCET 数据 显示,2020 年 ArF 和 ArFi(ArF 浸没式光刻胶)市场规模共计 9 亿美元,占据约 48%的全 球半导体光刻胶市场份额,位列第一,KrF 光刻胶市占率 34%,排名第二,G/I 线胶以 16% 的市占率位列第三。

工艺节点进步和存储技术升级,光刻层数提升,单位面积光刻胶价值量增长。随着先进 制程技术成熟及市场份额占比提升,配套使用的光刻胶也由 G/I 线光刻胶进步到价值含量更 高的 KrF 和 ArF(ArFi)光刻胶,28nm 及以下先进制程通常使用 KrF 胶及 ArF 浸没式光刻 胶,光刻工艺层数相较成熟节点也存在显著提高,根据 SEMI 数据,单位面积光刻胶价值含 量由 2015 年的约 0.120 美元/平方英寸上涨至 2021 年的 0.174 美元/平方英寸,CAGR 6.4%。

下游新能源汽车、5G 建设和 HPC 等领域景气度上行驱动中游制造/代工需求提升,从 而带动上游光刻胶需求提升。中汽协数据显示,截至 2022 年 9 月我国新能源车产销量近 456 万辆,同比增 112.7%。受吉林、上海两地疫情困扰,加之部分零部件/原材料缺货等不利因 素影响,国内新能源车市场 3、4 月出现大幅下跌,但后续由于政府政策推动、厂商营销促 销、国民消费反弹等多方利好,自 5 月起新能源车市场需求量开始反弹,持续景气。

2021 年全球晶圆市场市值突破 1100 亿美元,芯片销售突破 1.15 万亿片。自 2020 年以 来,全球晶圆市场以 20%以上的速度迅速扩张,IC insights 数据显示 2021 年全球晶圆市场达 1101 亿美元,预计 2022 年全球晶圆市值将突破 1320 亿美元,较 2019 年的 723 亿美元几乎 翻倍,SEMI 统计 2021 年全球芯片销售突破 1.15 万亿片。当前扩充的产能以 12 寸为主,根 据 Trendforce 数据显示 65%以上的 12 寸扩产产量聚焦成熟制程。

国内厂商积极扩产 12 英寸产品,带动上游半导体光刻胶市场增长。受国内外服务器、 高性能计算、车用与工控等产业结构性需求增长影响,中芯国际、华虹集团、长江存储、合 肥长鑫等芯片厂商相继扩充 28nm 及以上成熟制程产能,主要为 12 英寸晶圆产品。集微网 预计中国大陆 12 英寸晶圆厂产能全球份额有望从 2021 年的 19%提高到 2025 年的 23%,用 于生产 HV、MCU、PMIC、功率半导体等关键料件,国内光刻胶厂商将直接受益于晶圆厂制 造产能的大幅扩张。

需求向高端光刻胶转移,KrF、ArF 半导体光刻胶为短期竞争焦点。摩尔定律趋近极限, 半导体制造制程进步使得所对应的光刻加工特征尺寸(CD)不断缩小,配套光刻胶也逐渐由 G线(436nm)→I线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向转移,从而满足IC制造更高集成度的要求。SEMI数据显示,全球 8 寸、12 寸半导体硅片在硅片市场的市占率超过90%,与之配对的KrF、ArF是当下及未来短期内各光刻胶公司的重点发力市场。

2、全球视角:日企寡头垄断,深度把控原材料及配方改进工艺

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。半导体光刻胶属于高技术壁垒材料,生产工艺复杂,纯度要求高,认证 周期需要2-3年,因此短时间内新兴玩家难以进入。目前主流厂商包括日本的东京应化、JSR、 富士、信越化学、住友化学,以及美国杜邦、欧洲 AZEM 和韩国东进世美肯等。

日本的光刻胶之路:从追赶到超越。美国在上世纪 80 年代末期之前凭借柯达的光刻技 术和 IBM 率先掌握 KrF 光刻技术的多重优势下成为市场领先者。然而随着工艺制程提升, KrF 光刻需求的正确匹配、日本光刻胶与光刻机技术及美国半导体企业进入下降期多因素叠 加,日本光刻胶产业开始崛起。1995 年东京应化成功研发出 KrF 光刻胶并实现大规模商业 化后,日本正式确立霸主地位,并将龙头地位保持至今。当前可量产 EUV 光刻胶的厂商除 美国杜邦外其他全部为日本企业,包括 JSR、东京应化和信越化学。

3、国内视角:国产替代加速,博康/科华/晶瑞迅速突围

国内视角:厂商多集中于中低端市场,仅北京科华和徐州博康能量产 KrF 光刻胶。当 前国内光刻胶企业多分布在技术难度较低的 PCB 光刻胶领域,占比超 9 成,而技术难度最 大的半导体光刻胶市场,国内仅有彤程新材(北京科华)、华懋科技(徐州博康)、南大光电、 晶瑞电材和上海新阳等少数几家,根据测算我们认为其2021年全球市场份额合计不超过5%, 且产品主要集中在相对低端的 G/I 线光刻胶,目前国内北京科华、徐州博康等企业已经能实 现 KrF 光刻胶量产。

华懋科技(徐州博康):高端光刻胶和光刻胶材料双向发力,完善高端光刻胶布局。公 司已实现 I 线胶、KrF 胶量产,ArF 胶在 2022 年也有望形成销售,公司积极布局高端光刻胶 市场,大力推进 KrF、ArF 胶研发,当前有 23 款 ArF 胶(含 ArFi)处于研发改进状态,6 款 处于验证导入阶段,可涵盖 55-28nm 及以下的关键层光刻。2022 年形成销售的 KrF 胶有 13 款,此外还有 23 款处于研发改进阶段。此外,公司布局光刻胶原料领域,目前已研发 60 余 款单体及 50 余款光刻胶树脂,包括 ArFi 系列单体及树脂。

彤程新材(北京科华):国内领先的半导体光刻胶龙头厂商,产品以 G/I 线胶和 KrF 胶 为主。2021 年 G 线胶市占率达 60%,I 线胶已接近国际先进水平,种类涵盖国内 14nm 以上 大部分工艺需求,KrF 胶在 Poly、AA、Metal 等关键层工艺实现重大突破,能够提供 0.11μ m 以上产品。2021 年,抓住国产替代机会,在半导体光刻胶上持续发力,新增 10 支 KrF 胶、 9 支 I 线胶产品,并通过客户验证、获得订单。