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中国半导体用光刻胶市场如何?

光刻工艺是半导体晶圆加工中电路布图的关键步骤,而光刻胶是光刻工艺必不可缺的重要材料。根据半导体光刻胶的不同应用,可以将其分为紫外全谱、g/i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶、EUV光刻胶等。目前,全球光刻胶市场主要被JSR、东京应化、杜邦、信越化学、住友及富士胶片等制造商所垄断,尤其在半导体光刻胶的高端的KrF和ArF领域,市场集中度更高。


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来源:势银(TrendBank)


回顾2023年中国大陆半导体市场,由于受疫情、政治博弈、全球经济形势下行等多重影响,PC、手机、消费电子等板块销量大幅下降;纵然汽车电子芯片因“缺芯潮”及国家政策支持在上半年需求旺盛,但随着汽车芯片产能逐步释放,下半年车企出现了不同程度的收窄趋势。整体而言,国内半导体制造产业处于低谷波动期。


伴随下游市场疲软,半导体用光刻胶需求量也相应减少,势银(TrendBank)预计2023年中国大陆半导体光刻胶总体需求量为1817.24吨,同比减少12.77%;其中,前五家晶圆制造厂商需求量达到894.65吨,占比49.23%。

但2024年随着云计算、大数据、AI、自动驾驶等新兴领域的快速发展,算力芯片的效能要求逐步加强,多重挑战和趋势下,半导体行业将不断探索新的发展路径,半导体用光刻胶需求量及性能也将随之提升,尤其是高分辨率光刻胶以及厚膜光刻胶产品。

在半导体光刻胶产品升级过程中的不同技术要求中,G线与I线属于传统光刻胶,基于酚醛树脂体系,提供成膜性及抗刻蚀性能;KrF感光能力与透光性提升,解决248nm波长下透光性问题并对光信号进行放大;ArF作为无苯环化学放大型光刻胶,采用化学放大机理,提升无苯环材料抗刻蚀能力;EUV属于新材料体系光刻胶,利用金属氧化物提高感光速度、抗刻蚀能力。随着光刻胶工艺分辨率逐步提升,不断促进集成电路制程先进化。

基于此,势银膜链特别整理g/i线、KrF、ArF、EUV半导体光刻胶的相关应用情况。


G/I线光刻胶

G/I线光刻胶主要用于成熟制程晶圆制造,由于功率半导体的火热,G/I线光刻胶包括紫外负胶市场需求量呈现增长趋势。市场规模上,G/I线共占整个半导体光刻胶的16.1%。


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来源:势银(TrendBank)


KrF光刻胶

目前,KrF光刻胶市场需求量呈现逐年增长态势,一方面成熟制程仍然是大部分产业的首选,另一方面存储芯片厂的新技术开发,层数的堆叠也带来KrF光刻胶需求的增长。在市场规模上,KrF共占整个半导体光刻胶的37.44%。


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来源:势银(TrendBank)


当下,中国大陆能够批量供应的半导体光刻胶产品最高做到KrF(248nm)光刻胶,部分KrF光刻胶能够满足应用的需求。目前大陆企业KrF光刻胶量产的有上海彤程、晶瑞股份、徐州博康、上海飞凯等。


ArF光刻胶


ArF光刻胶是中国国内能够使用的最高端的光刻胶,大陆光刻胶企业尚无一家能够批量供应的实力。相比于I线、G线光刻胶,ArF光刻胶技术难度更大,地位也更加重要。对晶圆厂来说替换风险更高,对光刻胶企业来说不良风险大。


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来源:势银(TrendBank)


对于晶圆厂,ArF光刻胶切换成本十分高昂,而中小规模的大陆光刻胶企业风险承担能力不足以覆盖,产品技术能力、量产扩产能力不足以打消晶圆厂疑虑。目前大多Arf光刻胶企业处于研发阶段,少量企业处于验证阶段或实现出货。



EUV光刻胶


半导体光刻胶是技术密集型产业,在EUV光刻胶上由于美国对华的半导体制裁政策不断升级,在终端和原材料上都难有技术和装备的进展。


荷兰阿斯麦(ASML)在光刻机制造中是当之无愧的巨头,市占率90%以上,而且是全球唯一能供应EUV光刻机的设备商。在美国主导的《瓦森纳协定》协议的影响下,高端装备如EUV光刻机对中国大陆的出口受到严格限制,2022年全年ASML出货EUV光刻机40台,无一台出往中国大陆。中国大陆EUV光刻胶方面处于大面积的技术空白。



中国半导体用光刻胶企业产能布局(部分)

针对国内半导体用光刻胶产品产能布局, 势银(TrendBank)2023年调研统计整理了16家中国大陆半导体用光刻胶相关企业的设计产能布局,分别为彤程新材、晶瑞电材、博康化学、艾森股份、欣奕华、上海新阳、星泰克、容大感光、飞凯材料、恒坤股份、南大光电、鼎龙股份、国科天骥、艾深斯、理硕科技、珠海基石。


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来源:势银(TrendBank),*备注:排名不分先后



来源:势银膜链

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