根據(jù)2019年數(shù)據(jù),全球半導體光刻膠**大廠商占據(jù)全球光刻膠市場87%份額。其中日本占有四家,分別是JSR、東京應化(TOK)、信越化學與富士電子材料,這四家的市場份額達到72%,市場集中度明顯。在半導體光刻膠細分領(lǐng)域,日本廠商在市場中具有較強話語權(quán)。(1)g/i線光刻膠市場:日本的東京應化、JSR、住友化學和富士膠片分別占據(jù)26%、15%、15%、8%的份額,在全球市場占據(jù)64%份額。(2)KrF光刻膠市場:日本企業(yè)東京應化、信越化學和JSR在全球KrF光刻膠細分市場分別占據(jù)34%、22%和18%份額,合計占比達到74%。(3)ArF光刻膠市場:日本企業(yè)JSR、信越化學、東京應化和住友化學包攬前四,分別占據(jù)全球ArF光刻膠細分市場25%、23%、20%和15%市場份額,合計市場份額達到83%。(4)EUV光刻膠市場:較先進的EUV光刻膠領(lǐng)域完全被日本企業(yè)所主導,日本JSR、東京應化、信越化學成為EUV光刻膠市場可實現(xiàn)量產(chǎn)的廠商。目前引入EUV工藝的*有三星電子和臺積電兩家公司。一旦達成合作,光刻膠廠商和下游集成電路制造商會形成長期合作關(guān)系。浙江光刻膠其他助劑
光刻膠按應用領(lǐng)域分類,可分為 PCB 光刻膠、顯示面板光刻膠、半導體光刻膠及其他光刻膠。全球市場上不同種類光刻膠的市場結(jié)構(gòu)較為均衡。智研咨詢的數(shù)據(jù)還顯示,受益于半導體、顯示面板、PCB產(chǎn)業(yè)東移的趨勢,自 2011年至今,光刻膠中國本土供應規(guī)模年華增長率達到11%,高于全球平均 5%的增速。2019年中國光刻膠市場本土企業(yè)銷售規(guī)模約70億元,全球占比約 10%,發(fā)展空間巨大。目前,中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,平板顯示、半導體用光刻膠供應量占比極低。浙江光刻膠其他助劑國內(nèi)光刻膠市場增速遠高于全球,國內(nèi)企業(yè)投入加大,未來有望實現(xiàn)技術(shù)趕超。
雖然在2007年之后,一些波長更短的準分子光刻光源技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn),但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學材料吸收,使這些材料受熱產(chǎn)生膨脹而無法正常工作。少數(shù)可以和這些波段的輻射正常工作的光學材料,比如氟化鈣(螢石)等,成本長期居高不下。再加上浸沒光刻和多重曝光等新技術(shù)的出現(xiàn),193nm波長ArF光刻系統(tǒng)突破了此前 65nm 分辨率的瓶頸,所以在45nm 到10nm之間的半導體制程工藝中,ArF光刻技術(shù)仍然得到了很大的應用。在與浸沒光刻相對的干法光刻中,光刻透鏡與光刻膠之間是空氣。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學反應。在浸沒光刻中,光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時候發(fā)生了折射,波長變短。這樣,在不改變光源的前提條件下,更短波長的紫外光被投影光刻膠上,提高了光刻加工的分辨率。
包括光刻膠在內(nèi)的微電子化學品有技術(shù)要求高、功能性強、產(chǎn)品更新快等特點,其產(chǎn)品品質(zhì)對下游電子產(chǎn)品的質(zhì)量和效率有非常大的影響。因此,下游企業(yè)對微電子化學品供應商的質(zhì)量和供貨能力十分重視,常采用認證采購的模式,需要通過送樣檢驗、技術(shù)研討、信息回饋、技術(shù)改進、小批試做、大批量供貨、售后服務評價等嚴格的篩選流程。認證時間久,要求嚴苛;一般產(chǎn)品得到下游客戶的認證需要較長的時間周期。顯示面板行業(yè)通常為1-2年,集成電路行業(yè)由于要求較高,認證周期能達到2-3年時間;認證階段內(nèi),光刻膠供應商沒有該客戶的收入,這需要供應收有足夠的資金實力。光刻膠供應商與客戶粘性大;一般情況下,為了保持光刻膠供應和效果的穩(wěn)定,下游客戶與光刻膠供應商一旦建立供應關(guān)系后,不會輕易更換。通過建立反饋機制,滿足個性化需求,光刻膠供應商與客戶的粘性不斷增加。后來者想要加入到供應商行列,往往需要滿足比現(xiàn)有供應商更高的要求。所以光刻膠行業(yè)對新進入者壁壘較高。光刻膠只是一種形象的說法,因為光刻膠從外觀上呈現(xiàn)為膠狀液體。
在半導體集成電路光刻技術(shù)開始使用深紫外(DUV)光源以后,化學放大(CAR)技術(shù)逐漸成為行業(yè)應用的主流。在化學放大光刻膠技術(shù)中,樹脂是具有化學基團保護因而難以溶解的聚乙烯。化學放大光刻膠使用光致酸劑(PAG)作為光引發(fā)劑。當光刻膠曝光后,曝光區(qū)域的光致酸劑(PAG)將會產(chǎn)生一種酸。這種酸在后熱烘培工序期間作為催化劑,將會移除樹脂的保護基團從而使得樹脂變得易于溶解。化學放大光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍,對深紫外光源具有良好的光學敏感性,同時具有高對比度,對高分辨率等優(yōu)點。按照曝光波長分類;光刻膠可分為紫外光刻膠(300~450nm)、深紫外光刻膠(160~280nm)、極紫外光刻膠(EUV,13.5nm)、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。不同曝光波長的光刻膠,其適用的光刻極限分辨率不同。通常來說,在使用工藝方法一致的情況下,波長越短,加工分辨率越佳。產(chǎn)品純度、金屬離子雜質(zhì)控制等也是光刻膠生產(chǎn)工藝中需面臨的技術(shù)難關(guān),光刻膠純度不足會導致芯片良率下降。昆山濕膜光刻膠顯影
光刻膠也稱為光致抗蝕劑,是一種光敏材料,受到光照后特性會發(fā)生改變,主要應用于電子工業(yè)和印刷工業(yè)領(lǐng)域。浙江光刻膠其他助劑
光刻膠所屬的微電子化學品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域,是典型的技術(shù)密集行業(yè)。從事微電子化學品業(yè)務需要具備與電子產(chǎn)業(yè)前沿發(fā)展相匹配的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù),如混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與生產(chǎn)過程相配套的分析檢驗技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測技術(shù)等。同時,下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場景要求微電子化學品生產(chǎn)企業(yè)有較強的配套能力,以及時研發(fā)和改進產(chǎn)品工藝來滿足客戶的個性化需求。光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過程是將感光材料、樹脂、溶劑等主要原料在恒溫恒濕 1000 級的黃光區(qū)潔凈房進行混合,在氮氣氣體保護下充分攪拌,使其充分混合形成均相液體,經(jīng)過多次過濾,并通過中間過程控制和檢驗,使其達到工藝技術(shù)和質(zhì)量要求,然后做產(chǎn)品檢驗,合格后在氮氣氣體保護下包裝、打標、入庫。浙江光刻膠其他助劑