作者/馮麗君
盡管與國際水平仍有差距,但國內半導體材料技術近年不斷實現突破。
光刻膠作為圖形復刻加工的關鍵性材料,是工信部《重點新材料首批應用指導目錄(2021版)》推薦發展的半導體材料之一。最新財報顯示,A股13只光刻膠概念股中,彤程新材(603650.SH)旗下北京科華的半導體光刻膠業務2022年上半年實現營業收入8543.16萬元,同比增長51.3%;晶瑞電材(300655.SZ)、南大光電(300346.SZ)等的半導體光刻膠業務進展積極。
而從日前于南京召開“2022世界半導體大會”上,第一財經也獲悉,總體來看,國內半導體用光刻膠在中低端產品領域已實現大部分國產化,在高端產品領域部分企業有所突破。
光刻膠屬于資本技術雙密集型產業
光刻膠按下游應用可分為半導體光刻膠、面板光刻膠、PCB光刻膠。其中半導體光刻膠技術壁壘最高,海外企業占據主要市場份額。根據東京應化公布的數據,2019年日本企業合計市場份額為69%,東京應化(TOK)占比為25%。2020年,東京應化在EUV光刻膠市場的份額已超過50%。
半導體光刻膠整體市場規模不大,但增速較快。據SEMI統計,2021年全球半導體光刻膠市場規模達24.71億美元,較上年同期增長19.49%,2015-2021年復合增長率(CAGR)為12.03%;2021年中國大陸半導體光刻膠市場規模達4.93億美元,較上年同期增長43.69%,遠超全球增速。
按曝光波長分,半導體光刻膠可分為g線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)以及新興的EUV光刻膠五類。其中KrF、ArF和EUV光刻膠屬于高端光刻膠,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TECHCET數據,2021年ArFi+ArF光刻膠市場規模占比為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品。
半導體光刻膠純度要求高、生產工藝復雜、生產及檢測等設備投資大、技術積累期長等特征,屬于資本技術雙密集型產業。
專注于光刻膠單體十多年的徐州博康集團董事長傅志偉日前在2022世界半導體大會上對第一財經表示,半導體光刻膠比較特殊,不同供應商的產品不太會混用,對于工廠客戶來說,一般沒有第二供應商隨時替換。同時光刻膠的保質期一般在三個月到一年不等,大部分在半年左右,所以也無法大量囤貨。
另一方面,光刻膠種類多達200多種,每款芯片所需光刻膠幾種至幾十種不等?!白灾靼l展的終極目標應該是100%自主化,缺少一兩款,幾百億產值的晶圓廠說停照樣停?!辈┛导瘓F研發副總裁潘新剛在會上表示。
“少了任何一種都不行。”傅志偉表示,一般情況下,廠商不會輕易替換供應商,一種工藝配套一款光刻膠,替換成本太大。“新產線在開發階段,光刻膠就要導入了,去適配產線技術來研發生產,到真正大規模量產可能已經過去了幾年時間;更換供應商也需要2~3年時間?!?/p>
半導體光刻膠行業毛利率較高,由于整體市場規模不大,技術和資本壁壘高,各細分領域競爭并不激烈。晶瑞電材半年報顯示,其光刻膠及配套材料毛利率為41.82%,遠超其他產品毛利率水平。
“光刻膠從來沒有被壓價的,一般能夠覆蓋研發成本?!备抵緜ネ嘎?,光刻膠作為高端材料其價格是包含了原材料成本、研發人力成本及驗證測試成本,驗證測試成本主要指買光刻機等設備來進行性能測試,包含了開發初期的光刻性能測試及保證量產產品穩定供應的常規測試。
據悉,一臺配套EUV光刻技術研發的高端EUV光刻機價值高達1.5億美元,資本投入巨大,業內光刻膠廠商一般選擇在二手市場購入光刻機。今年7月,晶瑞電材子公司蘇州瑞紅購得的KrF光刻機及配套設備順利搬入實驗室,目前已擁有五臺成系列的光刻機。
A股半導體光刻膠概念股見真章
光刻膠研發分為五個階段, TDS、PRS(基礎工藝考核)、STR(小批量試產)、MSTR(中試)、RELEASE(量產)。傅志偉告訴第一財經,“實驗室做出來小瓶產品只是第一階段,也就是TDS?!?/p>
半導體光刻膠難度最大的環節在于大批量生產的產品具備穩定性。某涉及光刻膠業務的上市公司高管此前告訴第一財經,“聲稱自己能做半導體光刻膠的公司很多,但要看有沒有形成銷售收入,僅僅拿到訂單的話也還需要再觀察,因為可能無法穩定出貨順利交付。”
另一位聚焦半導體光刻膠領域的業內人士也贊同這一觀點,并補充到,“還要看銷售收入是否明確細分到了半導體光刻膠,因為也有面板和PCB光刻膠,容易被混為一談。事實上,國內半導體光刻膠市場規模不大,能做的廠商也不多?!?/p>
Wind數據顯示,截至8月24日,A股市場光刻膠概念股有13只。第一財經翻閱多家公司年報及半年報發現,彤程新材是其中唯一明確列出半導體光刻膠銷售收入的上市公司。
彤程新材旗下北京科華是國內領先的半導體光刻膠生產商。2022年1-6月份,北京科華半導體光刻膠業務實現營業收入8543.16萬元,同比增長51.3%。
華懋科技(603306.SH)持有徐州博康26.21%股權,為其第二大股東,后者擁有光刻膠全系列生產能力,產品包括G線、I線、KrF、ArF等光刻膠。
據介紹,徐州博康ArF光刻膠有6款,品種涵蓋65nm,55nm、40nm、28nm及以下的關鍵層工藝以及LOGIC、3D NAND、DRAM等應用領域,4款A膠正在客戶端進行導入測試;KrF光刻膠有13種,其中8款K膠正在客戶端進行導入測試;I線光刻膠有11種,10款I膠正在導入測試。
晶瑞電材的光刻膠產品由其子公司蘇州瑞紅生產,產品主要應用于半導體及顯示面板領域。半年報顯示,其I線光刻膠已向中芯國際、合肥長鑫等國內知名大尺寸半導體廠商供貨;高端KrF光刻膠已完成中試,進入客戶測試階段;ArF高端光刻膠研發工作已啟動。
南大光電目前已建成ArF光刻膠產品(包括干式和浸沒式)的質量控制平臺、年產25噸的生產線,研發的ArF光刻膠產品分別通過一家存儲芯片制造企業和一家邏輯芯片制造企業客戶認證。
此外,上海新陽(300236.SZ)集成電路制造用高端光刻膠產品正在開發中,包括邏輯和模擬芯片制造用的I線光刻膠、KrF光刻膠、ArF干法光刻膠,存儲芯片制造用的KrF厚膜光刻膠,底部抗反射膜(BARC)等配套材料。
上海新陽董秘李昊此前在接受第一財經專訪時表示,“EUV光刻膠也已經在和海外團隊做前端研發。光刻膠全系列產品是我們未來十年要重點突破的業務,未來光刻技術將成為我們第三大核心技術?!?/p>
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