顯示面板光刻膠產(chǎn)業(yè)市場前瞻

顯示面板光刻膠產(chǎn)業(yè)市場前瞻光刻膠是發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)不可或缺的產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品壁壘高企。光刻膠（photoresist）又稱光致抗蝕劑，是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料，主要由光刻膠樹脂、增感劑（光引發(fā)劑+光增感劑+光致產(chǎn)酸劑）、單體、溶劑和其他助劑組成。由于應(yīng)用場景頗多，不同用途的光刻膠在曝光光源、制造工藝、成膜特性等性能要求不同，對材料的溶解性、耐蝕刻性和感光性能等要求不同，不同原料的占比會有很大幅度變化，其中光刻膠樹脂是光刻膠主要成分，成本占比達(dá)到50%。光刻膠為集成電路中極為重要的材料，作為圖形媒介物質(zhì)，用于芯片制造的光刻環(huán)節(jié)，是必不可缺的關(guān)鍵材料。正性和負(fù)性光刻膠由于曝光反應(yīng)存在差異：正性光刻膠在曝光后，曝光部分會溶于顯影液，未曝光部分顯影后會留存，正性光刻膠分辨率對比度高，更適用于小型圖形，也因此高端光刻膠以正性為主。負(fù)性光刻膠則相反，曝光后曝光部分形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，硬化并留存在基底形成圖形，未曝光部分將溶解。負(fù)性光刻膠擁有更好的粘滯性和抗蝕性，因其具有更好感光性所以添加的感光劑更少，成本更低，也更適用于低成本低價質(zhì)量的芯片。半導(dǎo)體光刻膠市場中正性膠占比為絕大多數(shù)，負(fù)性膠占比極低。光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分為PCB、面板和半導(dǎo)體光刻膠。PCB光刻膠主要分為干膜光刻膠、濕膜光刻膠和阻焊油墨；面板光刻膠主要分為TFT-LCD正性光刻膠、彩色&黑色負(fù)性光刻膠;半導(dǎo)體集成電路制造行業(yè)主要使用G/I線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠和EUV光刻膠等。根據(jù)Cision，2019年全球光刻膠市場規(guī)模約91億美元，至2022年市場規(guī)模將超過105億美元，年化增長率約5%，其中，面板光刻膠，PCB光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠的應(yīng)用占比分別為27．8%、23．0%和21．9%。半導(dǎo)體光刻膠將成為光刻膠市場主要增長因素。在下游PCB和面板二者復(fù)合增速緩慢的情況下，半導(dǎo)體光刻膠將在半導(dǎo)體市場的快速增長下，疊加其單位價值量相較于PCB光刻膠和面板光刻膠更高的特性，有望成為全球光刻膠市場增長的主要因素。隨著IC制程的不斷提高，為了滿足集成電路對電路密度和集成水平更高要求，光刻膠通過不斷縮短曝光波長，不斷提升圖形的分辨率。經(jīng)過幾十年的研發(fā)，按照曝光波長，目前光刻膠的波長由紫外寬譜逐步至G線（436nm）、I線（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）（KrF和ArF合計稱為DUV光刻膠）、以及最先進(jìn)的EUV（<13．5nm）水平。半導(dǎo)體光刻膠存差異，應(yīng)用于不同芯片制程。隨著曝光波長縮短，光刻膠達(dá)到的極限分辨率不斷提高，得到的精密度更佳。目前市場上能得到分辨率最高的是EUV光刻膠，用于14nm以下先進(jìn)制程，由于整體較高的壁壘，僅G/I線有少量國產(chǎn)份額，KrF和ArF國產(chǎn)化率極低，EUV方面僅荷蘭的ASML能制造EUV光刻機，國內(nèi)尚無企業(yè)擁有先進(jìn)制程芯片產(chǎn)能，因此國內(nèi)并沒有EUV光刻膠市場，目前國內(nèi)市場大多集中在G線/I線KrF/ArF等用于28nm以上成熟制程的半導(dǎo)體光刻膠。半導(dǎo)體光刻膠并不完全僅用于其對應(yīng)電路尺寸。以KrF膠為例，雖然其對應(yīng)的最精細(xì)工藝范圍為0．13-0．35μm，但是KrF膠仍然可以用于0．13μm以下節(jié)點，包括28nm，原因在于28nm制程的芯片并不是每處都達(dá)到了精細(xì)度極限，由于ArF膠價格是KrF膠的幾倍，下游客戶出于節(jié)省成本目的，在芯片精細(xì)度較低的區(qū)域仍將使用用于低制程的光刻膠，也因此KrF膠成為全種類半導(dǎo)體光刻膠中，消耗量極高的膠種類，肩負(fù)起承上啟下的作用。晶圓制造產(chǎn)能擴(kuò)張，光刻膠需求高增長半導(dǎo)體光刻膠作為關(guān)鍵材料，晶圓廠產(chǎn)能變化預(yù)示光刻膠需求變化。SMIC的8寸晶圓出貨量與我國整體半導(dǎo)體材料銷售額呈現(xiàn)高度正相關(guān)，因此晶圓產(chǎn)能的擴(kuò)張節(jié)奏，可以作為整個半導(dǎo)體材料的景氣度風(fēng)向標(biāo)。我國在世界晶圓產(chǎn)能占比逐步提高，半導(dǎo)體光刻膠需求隨之提升。未來隨著我國積極推動芯片自主化政策，晶圓廠產(chǎn)能大幅提升，2010、2019年分別超越歐洲、北美，2020年接近日本，月產(chǎn)能約318．4萬片（折合8寸晶圓），全球市占率約15．3%，排名全球第四。此外，2020~2025年間受惠當(dāng)?shù)貥I(yè)者不斷投資，以及三星、SK海力士等內(nèi)存大廠進(jìn)駐，中國大陸晶圓廠月產(chǎn)能將持續(xù)增加，預(yù)計將增加3．7個百分點，達(dá)到世界占比接近20%，有望升至全球第二。新增晶圓廠將極大提升KrF和ArF光刻膠需求量。根據(jù)Gartner預(yù)測，預(yù)計2022年20nm及以下占比12%，28nm至90nm占比41%，0．13μm及以上的微米級制程占比47%。目前，90nm以下主要使用12寸晶圓，90nm以上使用8寸或更小尺寸晶圓。由于KrF和ArF膠主要應(yīng)用于0．35μm以下，應(yīng)用晶圓為8寸或12寸，隨著未來我國整體晶圓新增產(chǎn)能集中在12寸線，相比于g/i線價值量更高的KrF和ArF光刻膠將成為未來我國光刻膠需求增長的絕對主流。未來我國半導(dǎo)體光刻膠市場KrF和ArF膠的占比將繼續(xù)提升。根據(jù)TrendBank數(shù)據(jù)，2020年我國ArF和KrF膠占比分別為44．0%和37．0%，占比最高，預(yù)計2021年我國半導(dǎo)體光刻膠規(guī)模達(dá)到29．0億元。由于我國在建的晶圓產(chǎn)能基本為8寸和12寸產(chǎn)能，ArF和KrF膠的占比將會持續(xù)增高。未來我國半導(dǎo)體光刻膠增速將遠(yuǎn)超世界增速。由于世界新增晶圓產(chǎn)能大部分在中國大陸，光刻膠需求也將隨之增長。根據(jù)Techcet預(yù)測，2021年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模約19億美元，預(yù)計到2025年超過24億美元，年化增長率為6%以上。根據(jù)TrendBank，我國2021年半導(dǎo)體光刻膠市場預(yù)計29．0億元。中國作為未來全球晶圓產(chǎn)能增長的主力軍，當(dāng)前到2025年在建和計劃8寸和12寸晶圓產(chǎn)能總共達(dá)到84萬/片，增幅為當(dāng)前的60%，結(jié)合到2021-2025年五年時間完全達(dá)產(chǎn)，給予平均每年12%作為我國半導(dǎo)體光刻膠中性復(fù)合增速；由于我國的芯片產(chǎn)能結(jié)構(gòu)將整體提高，2020年KrF和ArF的占比分別為37．0%和44．0%，給予二者未來更大的占比假設(shè)，KrF膠占比40．0%，ArF膠占比45．0%。綜上情況和假設(shè)判斷到2025年，我國半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模將保守在40億元，樂觀50億元以上。日本企業(yè)壟斷，頭部聚集效應(yīng)明顯整個行業(yè)呈現(xiàn)出集中度較高的現(xiàn)狀?？v觀全球半導(dǎo)體光刻膠供給端，除美國陶氏化學(xué)以外，其余頭部半導(dǎo)體光刻膠企業(yè)均為日本企業(yè)，并且技術(shù)要求越高的光刻膠頭部聚集效應(yīng)越明顯。海外企業(yè)壟斷光刻膠原料，國內(nèi)企業(yè)逐步崛起。目前大部分原材料均為國外進(jìn)口，原材料企業(yè)日本占到47%，盡管中國的原材料企業(yè)位列全球第二，但大部分目前處于研發(fā)和布局階段，成熟材料供應(yīng)企業(yè)均來自日本和美國。中國企業(yè)如萬潤股份、圣泉集團(tuán)、強力新材等在原材料樹脂、感光劑等方面均有國產(chǎn)突破，但大部分仍屬于低端產(chǎn)能或者高端產(chǎn)量極為有限，爬坡較為緩慢。半導(dǎo)體光刻膠：技術(shù)難度最高，增速最快全球半導(dǎo)體光刻膠市場增速遠(yuǎn)高于全球光刻膠平均水平，占比不斷提升。據(jù)SEMI統(tǒng)計，2021年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模達(dá)24．71億美元，較上年同期增長19．49%，2015-2021年CAGR為12．03%。2019年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模分別為約為18億美元，半導(dǎo)體光刻膠占整體光刻膠比重約21．9%，到2021年占比提升至26．85%。大陸半導(dǎo)體光刻膠增速超全球兩倍。分地區(qū)看，中國大陸半導(dǎo)體光刻膠市場依舊保持著最快增速，2021年市場規(guī)模達(dá)到4．93億美元，較上年同期增長43．69%，超過全年半導(dǎo)體光刻膠增速的兩倍；中國占比全球半導(dǎo)體光刻膠市場比重也將從2015年約10．4%提升到2021年接近20%。中國半導(dǎo)體光刻膠的快速崛起離不開中國整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。受益于5G大規(guī)模建設(shè)，以及2020年新冠疫情導(dǎo)致遠(yuǎn)程辦公、網(wǎng)絡(luò)直播等應(yīng)用普及，全球集成電路行業(yè)發(fā)展迅猛，根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，2013年集成電路市場規(guī)模為2518億美元，到2019年集成電路市場規(guī)模高達(dá)3334億美元，年復(fù)合增長率為4．79%。2019年全球集成電路市場規(guī)模有所下滑，主要系全球貿(mào)易摩擦、存儲供需變化以及智能手機、服務(wù)器等產(chǎn)品需求下滑因素影響。預(yù)計到2025年，全球集成電路市場規(guī)模將達(dá)到4750億美元，2020-2025年CAGR為6．02%。我國集成電路行業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2013年中國集成電路銷售收入為2508億元，2019年達(dá)到7562億元，年均復(fù)合增速達(dá)到20．2%，在5G和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動下，如汽車電子行業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的推動下，中國集成電路行業(yè)市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大，預(yù)計到2025年，我國集成電路市場規(guī)模將達(dá)到18932億元，2020-2025年CAGR為16．22%。按曝光波長分，全球ArF/EUV光刻膠占比超50%，為國際主流。半導(dǎo)體光刻膠按照曝光波長不同可分為g線（436nm）、i線（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）以及新興起的EUV光刻膠5大類，高端光刻膠指KrF、ArF和EUV光刻膠，等級越往上其極限分辨率越高，同一面積的硅晶圓布線密度越大，性能越好。根據(jù)TECHCET數(shù)據(jù)，從市場分布看，2021年ArFi+ArF光刻膠占全球光刻膠市場規(guī)模的比例為48．1%，KrF占比34．7%，G/I線占14．7%。ArF（包括ArFi）光刻膠已是集成電路制造需求金額最大的光刻膠產(chǎn)品，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)超先進(jìn)制程持續(xù)發(fā)展，ArF光刻膠持續(xù)迎來廣闊市場機遇。隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制造工藝技術(shù)節(jié)點的不斷縮小，KrF和ArF光刻膠市場需求量更大，增速更快，是推動當(dāng)下光刻膠市場快速增長的主要因素。從市場規(guī)模增速來看，EUV光刻膠發(fā)展最快，但處于發(fā)展初期體量較小，2021年僅約0．51億美元，預(yù)計到2025年達(dá)到1．97億美元，2020-2025CAGR達(dá)48．8%；增速第二快的是KrF光刻膠，其2021年全球市場規(guī)模為6．9億美元，預(yù)計到2025年達(dá)到9．07億美元，2020-2025年CAGR為8．2%。ArF光刻膠（ArF+ArFi）2021年全球市場規(guī)模為9．55億美元，預(yù)計到2025達(dá)到10．72億美元，2020-2025CAGR為3．5%；較為低端的g/i線光刻膠預(yù)計市場規(guī)模變化不大，占比縮小。從應(yīng)用產(chǎn)品看，2021年邏輯占比超63．5%，是第一大應(yīng)用領(lǐng)域。非易失性存儲器（NVM）是一種計算機即使關(guān)閉電源也能夠保存已保存數(shù)據(jù)的存儲器，增速最快。根據(jù)TECHCET數(shù)據(jù)，2021年邏輯用光刻膠需求超過595萬升，占比超過63．5%，到2025年需求量提升到約677萬升，2021-2025年CAGR為3．3%，由于NVM對光刻膠需求的快速提升（2021-2025CAGR12．8%），預(yù)計2025年邏輯占比略降低到59．5%，NVM占比提升到26．4%。對非易失性存儲器（NVM）的需求是主要由于移動設(shè)備所需要的存儲容量大幅提升，尤其是相機、智能手機和平板電腦。半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展趨勢（一）中國半導(dǎo)體材料市場穩(wěn)步增長，逐步向中國大陸市場轉(zhuǎn)移隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代的到來，恰逢我國產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移，中國大陸半導(dǎo)體設(shè)備采購量持續(xù)攀升。近些年來，全球半導(dǎo)體材料市場受周期性影響較大，尤其中國臺灣、韓國兩地波動較大。北美和歐洲市場幾乎處于零增長狀態(tài)，日本的半導(dǎo)體材料長期處于負(fù)增長狀態(tài)。全球范圍看，只有中國大陸半導(dǎo)體材料市場處于長期增長狀態(tài)，2016-2018年連續(xù)三年增速超過10%。2007-2021年，中國大陸半導(dǎo)體材料銷售額從全球占比7．7%大幅提升至18．8%。2020-2021年我國對新冠疫情的有效防控也幫助中國大陸半導(dǎo)體企業(yè)迅速恢復(fù)生產(chǎn)，穩(wěn)定需求和供給，與西方各國進(jìn)一步拉大差距。中國大陸半導(dǎo)體材料市場與全球市場形成鮮明對比，全球半導(dǎo)體材料將逐步向中國大陸市場轉(zhuǎn)移。（二）全球顯示面板和半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)能東移在顯示面板光刻膠領(lǐng)域，全球顯示面板產(chǎn)能陸續(xù)向中國大陸轉(zhuǎn)移，國內(nèi)顯示面板光刻膠需求快速增長。根據(jù)相關(guān)研究機構(gòu)數(shù)據(jù)，而隨著5G技術(shù)的逐步成熟及應(yīng)用，TFT-LCD面板的大尺寸化趨勢能更好的順應(yīng)高清化應(yīng)用的要求，從而帶動TFT-LCD面板需求的不斷增長。2019年至2023年，TFT-LCD面板的出貨面積預(yù)計將從2．23億平方米增至2．49億平方米，增幅12．20%。在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域，中國大陸晶圓廠建設(shè)將迎來高速增長期。2020年至2022年是中國大陸晶圓廠投產(chǎn)高峰期，以長江存儲、長鑫存儲等新興晶圓廠和以中芯國際、華虹為代表的老牌晶圓廠正處于產(chǎn)能擴(kuò)張期。預(yù)計從2020年到2024年至少新增38個12英寸晶圓廠，其中中國將新建19座（中國臺灣11座，中國大陸8座）。8英寸晶圓的月產(chǎn)能至2024年將達(dá)660萬片規(guī)模。光刻膠等半導(dǎo)體材料供應(yīng)商將有望受益于擴(kuò)產(chǎn)浪潮。（三）半導(dǎo)體材料國內(nèi)自給不足，進(jìn)口替代趨勢明顯在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域，日本企業(yè)依然占據(jù)領(lǐng)先地位，實現(xiàn)了對半導(dǎo)體光刻膠的壟斷。全球市場前五中除了美國杜邦，其余四家均為日本企業(yè)，分別為JSR、TOK、住友化學(xué)和信越化學(xué)，其中JSR、TOK的產(chǎn)品可覆蓋所有半導(dǎo)體光刻膠品種，系行業(yè)龍頭，尤其在高端EUV光刻膠領(lǐng)域居市場壟斷地位。目前，國內(nèi)市場仍以PCB光刻膠供應(yīng)為主，顯示面板、半導(dǎo)體光刻膠自給率相對較低。就半導(dǎo)體光刻膠而言，2020年我國半導(dǎo)體光刻膠自給率很低，其中g(shù)/i線光刻膠國產(chǎn)化率約為10%，KrF光刻膠約小于5%，更高端的ArF及EUV光刻膠幾乎處于市場空白。顯示面板光刻膠的全球供應(yīng)集中在日本、韓國、中國臺灣等地區(qū)，我國TFT光刻膠市場國產(chǎn)化率僅為5%左右。光刻膠及光刻膠配套試劑細(xì)分領(lǐng)域（一）半導(dǎo)體光刻膠行業(yè)概況隨著高集成度、超高速、超高頻集成電路及元器件的開發(fā)，集成電路與元器件特征尺寸呈現(xiàn)出越來越精細(xì)的趨勢，加工尺寸達(dá)到百納米直至納米級，光刻設(shè)備和光刻膠產(chǎn)品也為滿足超微細(xì)電子線路圖形的加工應(yīng)用而推陳出新。光刻膠的分辨率直接決定了特征尺寸的大小，通常而言，曝光波長越短，分辨率越高，因此為適應(yīng)集成電路線寬不斷縮小的要求，光刻膠的曝光波長由紫外寬譜向g線（436nm）→i線（365nm）→KrF（248nm）→ArF（193nm）→EUV（13．5nm）的方向轉(zhuǎn)移，并通過分辨率增強技術(shù)不斷提升光刻膠的分辨率水平，而紫外寬譜光刻膠更多應(yīng)用于分立器件。2014年6月，《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》指出，集成電路產(chǎn)業(yè)一直是我國的問題之一，其中核心耗材半導(dǎo)體光刻膠等產(chǎn)品領(lǐng)域存在明顯受制于人的問題。光刻膠是集成電路最核心的材料之一，光刻膠的作用如同集成電路的模具，在光刻工藝中為鋪設(shè)電路預(yù)留空間，其質(zhì)量和性能與電子器件良品率、器件性能以及器件可靠性直接相關(guān)。（二）顯示面板光刻膠行業(yè)概況光刻工藝同樣也是液晶面板制造的核心工藝，通過鍍膜、清洗、光刻膠涂覆、曝光、顯影、蝕刻等工序，將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到薄膜上，形成與掩膜板對應(yīng)的幾何圖形，從而制得TFT電極與彩色濾光片。顯示面板光刻膠主要分為TFT-LCD光刻膠、彩色光刻膠和黑色光刻膠及觸摸屏光刻膠。三類顯示面板光刻膠被應(yīng)用在顯示面板制造過程的不同工序中。TFT-LCD光刻膠用于加工液晶面板前段Array制程中的微細(xì)圖形電極；彩色光刻膠和黑色光刻膠用于制造顯示面板中的彩色濾光片