光刻膠材料制備壁壘高
半導(dǎo)體集成電路用試劑材料的純度要求較高,基本集中在SEMI G3、G4水平,我國的研發(fā)水平與國際尚存在較大差距;半導(dǎo)體分立器件對超凈高純試劑純度的要求要低于集成電路,基本集中在 SEMI G2 級水平,國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足大部分的生產(chǎn)需要;平板顯示和 LED 領(lǐng)域?qū)τ诔瑑舾呒冊噭┑牡燃壱鬄?SEMI G2、G3 水平,國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足大部分的生產(chǎn)需求。
包括光刻膠在內(nèi)的微電子化學(xué)品有技術(shù)要求高、功能性強(qiáng)、產(chǎn)品更新快等特點(diǎn),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(xué)品供應(yīng)商的質(zhì)量和供貨能力十分重視,常采用認(rèn)證采購的模式,需要通過送樣檢驗(yàn)、技術(shù)研討、信息回饋、技術(shù)改進(jìn)、小批試做、大批量供貨、售后服務(wù)評價等嚴(yán)格的篩選流程。
認(rèn)證時間久,要求嚴(yán)苛;一般產(chǎn)品得到下游客戶的認(rèn)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(rèn)證周期能達(dá)到 2-3 年時間;認(rèn)證階段內(nèi),光刻膠供應(yīng)商沒有該客戶的收入,這需要供應(yīng)收入有足夠的資金實(shí)力。
光刻膠供應(yīng)商與客戶粘性大;一般情況下,為了保持光刻膠供應(yīng)和效果的穩(wěn)定,下游客戶與光刻膠供應(yīng)商一旦建立供應(yīng)關(guān)系后,不會輕易更換。通過建立反饋機(jī)制,滿足個性化需求,光刻膠供應(yīng)商與客戶的粘性不斷增加。后來者想要加入到供應(yīng)商行列,往往需要滿足比現(xiàn)有供應(yīng)商更高的要求。所以光刻膠行業(yè)對新進(jìn)入者壁壘較高。 通常光刻膠等微電子化學(xué)品不僅品質(zhì)要求高,而且需要多種不同的品類滿足下游客戶多樣化的需。
如果沒有規(guī)模效益,供應(yīng)商就無法承擔(dān)滿足高品質(zhì)多樣化需求帶來的開銷。因此,品種規(guī)模構(gòu)成了進(jìn)入該行業(yè)的重要壁壘。 同時,一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進(jìn)行無塵或微塵處理。制備高端微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。
因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強(qiáng)大的資金實(shí)力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競爭優(yōu)勢,以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。
美國和日本把持的市場
光刻膠行業(yè)具有極高的行業(yè)壁壘,因此在全球范圍其行業(yè)都呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面。光刻膠行業(yè)長年被日本和美國專業(yè)公司壟斷。目前前五大廠商就占據(jù)了全球光刻膠市場 87%的份額,行業(yè)集中度高。
其中,日本 JSR、東京應(yīng)化、日本信越與富士電子材料市占率加和達(dá)到72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半導(dǎo)體光刻膠核心技術(shù)亦基本被日本和美國企業(yè)所壟斷,產(chǎn)品絕大多數(shù)出自日本和美國公司,如杜邦、JSR 株式會社、信越化學(xué)、東京應(yīng)化工業(yè)、Fujifilm,以及韓國東進(jìn)等企業(yè)。整個光刻膠市場格局來看,日本是光刻膠行業(yè)的巨頭聚集地。
(全球光刻膠生產(chǎn)企業(yè)市場份額)
日韓材料摩擦:半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化是必然趨勢;
2019年7月份,在日韓貿(mào)易爭端的背景下,日本宣布對韓國實(shí)施三種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)材料實(shí)施禁運(yùn),包含刻蝕氣體,光刻膠和氟聚酰亞胺。韓國是全球存儲器生產(chǎn)基地,顯示屏生產(chǎn)基地,也是全球晶圓代工基地,三星,海力士,東部高科等一大批晶圓代工廠和顯示屏廠都需要日本的半導(dǎo)體材料。
這三種材料直接掐斷了韓國存儲器和顯示屏的經(jīng)濟(jì)支柱。 在禁運(yùn)之后,韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨空前危機(jī),一時間,三星半導(dǎo)體,海力士等全球存儲器龍頭都處于時刻停產(chǎn)危機(jī),三星本身的材料存貨只能支撐3個月的生產(chǎn)。三星,海力士高管也是頻頻去日本交涉。同為美國重要盟友的日韓之間尚且如此,尚在發(fā)展初期的中國科技產(chǎn)業(yè)更需要敲響警鐘。 目前中國大陸對于電子材料,特別是光刻膠方面對國外依賴較高。所以在半導(dǎo)體材料方面的國產(chǎn)代替是必然趨勢。
中美貿(mào)易摩擦:光刻膠國產(chǎn)代替是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迫切需要;
自從中美貿(mào)易摩擦,中國大陸積極布局集成電路產(chǎn)業(yè)。在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,光刻膠作為是集成電路制程技術(shù)進(jìn)步的“燃料”,是國產(chǎn)代替重要環(huán)節(jié),也是必將國產(chǎn)化的產(chǎn)品。 光刻是半導(dǎo)制程的核心工藝,對制造出更先進(jìn),晶體管密度更大的集成電路起到?jīng)Q定性作用。每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術(shù)相匹配。
現(xiàn)在,一塊半導(dǎo)體芯片在制造過程中一般需要進(jìn)行10-50道光刻過程。其中不同的光刻過程對于光刻膠也有不一樣的具體需求。光刻膠若性能不達(dá)標(biāo)會對芯片成品率造成重大影響。 目前中國光刻膠國產(chǎn)化水平嚴(yán)重不足,重點(diǎn)技術(shù)差距在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,有 2-3 代差距,隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)、LED及平板顯示行業(yè)的快速發(fā)展,未來國內(nèi)光刻膠產(chǎn)品國產(chǎn)化替代空間巨大。
當(dāng)今,中國通過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)撬動全社會資源對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投資和扶持。 同時,國內(nèi)光刻膠企業(yè)積極抓住中國晶圓制造擴(kuò)產(chǎn)的百年機(jī)遇,發(fā)展光刻膠業(yè)務(wù),力爭早日追上國際先進(jìn)水平,打進(jìn)國內(nèi)新建晶圓廠的供應(yīng)鏈。
光刻膠的國產(chǎn)化公關(guān)正在全面展開,在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競爭力的本土企業(yè)。 在半導(dǎo)體和面板光刻膠領(lǐng)域,盡管國產(chǎn)光刻膠距離國際先進(jìn)水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中國已經(jīng)有一批光刻膠企業(yè)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。
(國內(nèi)光刻膠主要生產(chǎn)企業(yè)及國產(chǎn)替代情況)