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光刻胶对中国产业发展有多重要?

编辑:chinafpd 2019-08-27 10:26 浏览 评论 评论 0 赞    来源:  中华显示网
当前,日韩经济冲突仍在继续,也未见有缓和的走势。很多人对此次日韩掐架幸灾乐祸,行内人却对此次事件细思极恐。日本说一不二,此次对韩国发出的三支“箭”,箭箭致命,可谓是掐着韩国的脖子。 
有人认为,在高纯度氟化氢、光刻胶、氟化聚酰亚胺三种原材料中,光刻胶最为关键,且要有所突破也更难。全球前五大厂商占据了光刻胶市场87%的份额,行业集中度高中,日本JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料市占率达到72%。那从此次事件中,我们怎么认识与理解光刻胶对中国产业发展的重要性?

在对韩国禁运的三大类材料中,日本厂商基本处于全球垄断地位

 
为何要重视光刻胶?
 
光刻胶的主要应用场景有三个:半导体、显示面板、PCB(印制线路板),市场占比都差不多,基本都为25%左右。对于此次的事件,我们为何要去重视?原因在于,中国在上述光刻胶的三大应用领域的发展,正如火如荼。 
 
1、中国PCB,渐有王者之势
 
研究PCB的关键是要搞清楚,中国在全球所处的位置。据数据统计,本世纪初,欧、美、日三个地区的PCB产值占据全球的75%,然而时至今日,三个地区的产值加起来不足20%。而中国早已一家独大,占据着全球50%的市场份额。
在这个产业中,中国集人力成本、临近市场等优势,成为全球PCB产业的聚集地,产业从欧美日三地顺利转移至中国。甚至韩国及台湾地区的PCB产业,也不得不在强大的吸引力之下慢慢被中国大陆吸附。 
例如一家台湾企业,为富士康鞍前马后的世界PCB巨头鹏鼎控股 (002938.SZ),如今便跑到了A股上市,其新建产能的选址基本也都是在中国大陆。 
可以预见,未来中国所形成的虹吸效应在5G产业链的推动下还会继续下去,PCB在全球的份额还会提高,形成PCB产业的寡头格局。 
 
2、显示面板,跃进一线阵营
经过多年努力,我国大陆地区面板产量已位居全球第二,自主核心技术快速增长,全球产业话语权不断增强。在面板上,中国大陆面板厂商出货量已经占据额全球的30%,达到0.77亿片,首次超越中国台湾的25.5%市占率,仅次于韩国排名全球第二。面板行业分析指出,2015年,中国大陆面板产能约4948万平方米。
2017年,我国面板价格的高企制约了TV面板平均需求尺寸的上涨,而下半年以来价格的下降将对平均需求尺寸形成新的刺激。同时,10.5代线的产能开出也将显著降低65英寸、75英寸等超大尺寸TV面板的成本,促进销售。我们预计TV面板平均尺寸将保持增长态势。预计TV面板平均尺寸将从2016年的42.3英寸增长到2018年的43.8英寸,增长1.5英寸(2017年TV面板平均尺寸仅增长约1英寸)。而超过50英寸TV面板出货量占比到2020年左右将超过35%。平均尺寸的增加将直接增加面板面积的需求,有效去化新增的面板产能。
2018年,我国面板价格筑底回升,显示大尺寸电视需求保持景气,从而带动大尺寸面板价格走高。全球液晶电视平均尺寸持续提高:当前全球液晶电视面板的平均尺寸约42英寸,中国液晶电视面板的平均尺寸约43英寸。全球平均电视尺寸上升1英寸,就需要1条月产能在9万片以上的8.5代或以上世代面板线。随着国内多条10.5~11代面板产线投产,55英寸~75英寸以上超大尺寸面板供给将显著增加。
2019年,预计是我国超大尺寸显示的元年,各大面板厂争相投入更多资源生产60英寸以上的面板,但超大尺寸面板产能大幅提升,还要等到2019年及以后超大尺寸面板生产线上线以后才能够扩大产能。
因此,在全球面板转移之下,中国面板的光刻胶使用量会随着面板产量的增加而增加。 
 
3、半导体:全球产能大挪移
 
半导体领域,是中国在这三个行业中最薄弱的环节。如果说PCB产业是大获全胜,几乎把中低端应用全吃,高端应用全面渗透,把欧美日等PCB高端应用的企业逼至墙角,其高端产品的毛利率甚至不如我们中低端产品的毛利率(人力成本、规模效应使然)。 
面板产业已具登顶基础,中国是电视、显示器的制造大国,同时也是出口大国,这带动了一批显示面板企业崛起,但在面板的技术上稍有落后,在技术处理水平上尚达不到最高,但攻克也只是时间问题。 
唯独在半导体行业,整个行业的布局都较为原始,虽然有极个别突出的,但大多数才刚刚开始起步。 
半导体行业主要是以集成电路为主,占据了80%以上的比重,因此大家谈及半导体的时候,基本都是在谈集成电路。
集成电路的产业链又分为:原材料及设备—设计—制造—封装测试—下游应用。越是处于集成电路产业链下游的,国内企业数量越多。话语权越大,产业链越向上,有影响力的企业越少。(华为在设计领域是个特例)
目前国内的优势主要是庞大的应用场景所带来的市场需求,这一块是除了美国以外最大的市场。 
光刻胶在集成电路产业的应用都是在制造环节,未来硅晶圆厂数量的增多也意味着光刻胶的使用量增加,随着产业转移进程的深化,未来国内也将成为集成电路光刻胶的主要使用地区。 
似乎不管是PCB、显示面板、集成电路,其产业转移都已成为一种趋势,对应的光刻胶的使用需求也将呈现趋势性的增长。但国内光刻胶的供应状况,仍然堪忧。2015年,中国本土光刻胶产品,主要还集中在低端PCB光刻胶,PCB光刻胶市场份额高达94.4%,排名第二的LCD光刻胶,市场份额仅为2.7%,半导体光刻胶市场,更是只有1.6%,目前依然没有太大的改观。
此时,看着日本掐着韩国,我们不应该仅仅当个旁观者看热闹,而是应该居安思危,及时将中国产业转移这座雄伟大坝上的“蚁穴”给补上。


为何光刻胶这么难? 
 
世界电子行业的发展史也同时是一部产业转移史,PCB、显示面板、半导体都有相似的经历,起源于美国、成熟于日本,部分领域又被韩国和台湾反超,最终转移到了中国大陆。这种产业转移的路径,跟时代的变化和科技发展的趋势有关,又与当地经济崛起有关,还与当地政府、当地民众有关。 
一个地区的经济崛起,往往得益于世界科技的革新浪潮,并在当地政府决策之下,高度聚焦,全民攻关新兴产业及高端产业,结合了民众对财富的渴望、强烈的上进心,如此方能顺利跨过中等收入陷阱,闯进发达国家的阵营。 
日本、韩国的发展过程,与中国是何其相似。但奇怪的是,这种产业转移并不全面,特别是关键原材料领域,韩国和台湾都能把集成电路领域的硬骨头啃下来,小小的一个光刻胶却不能自给自足,这又是为何? 
根本原因在于,制造合格的光刻胶有多重壁垒一一技术壁垒、资金壁垒、客户壁垒。 
 
1、技术壁垒 
 
半导体用光刻胶:半导体光刻胶随着市场对半导体产品小型化、功能多样化的要求,而不断通过缩短曝光波长提高极限分辨率,从而达到集成电路更高密度的集积,集成电路的制程工艺水平已由微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级阶段。 
为适应集成电路线宽不断缩小的要求,光刻胶的波长由紫外宽谱向g线(436nm)→i线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向转移,并通过分辨率增强技术不断提升光刻胶的分辨率水平。 
目前,半导体市场上主要使用的光刻胶包括g线、i线、KrF、ArF四类光刻胶,其中g 线和i线光刻胶是市场上使用量最大的光刻胶。市场上正在使用的KrF和ArF光刻胶核心技术基本被日本和美国企业所垄断,包括陶氏化学、JSR、信越化学、东京应化等企业。 
LCD用光刻胶:平板显示器中TFT-LCD是市场的主流,彩色滤光片是TFT-LCD实现彩色显示的关键器件,占面板成本的14-16%;彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料,占彩色滤光片成本的27%左右。 
彩色光刻胶和黑色光刻胶的技术壁垒高,全世界的生产几乎被日本、韩国厂商所垄断,彩色光刻胶的主要生产商有 JSR、住友化学、三菱化学等公司,黑色光刻胶主要生产商有东京应化、新日铁化学、三菱化学等公司,占全球产量约90%。 
PCB用光刻胶:PCB 光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨。2006 年开始,我国成为PCB的最大生产国,也是PCB光刻胶的最大使用国。目前国内的光刻胶生产厂家主要为合资的涂膜工厂,核心技术仍然掌握在国际大公司手中。 
 
2、资金壁垒
 
光刻胶研发需要有配套的光刻机、掩膜板及其他工艺。 
要知道,全球最先进的光刻机是EUV光刻机,国际上只有荷兰ASML公司可以制造,一台EUV光刻机价值1亿美元,且供不应求,制程相对较差的DUV光刻机其价格也在数千万美元。
虽然国内还达不到研究EUV、DUV光刻胶的研制能力,但想要研制更先进的光刻胶,那后续投入的资金规模将相当的大。除了配套设备需要花钱,人才的聘请也需要大量的资金。这两样都有共同的特点,先进的光刻设备价钱极高、高端人才的薪资也非常高,但都是供不应求,市场稀缺的。 
 
3、客户壁垒
 
当光刻胶达到要求的技术水平后,需要与下游客户联系,客户同意后要进行测试,这个检测、验证的过程一般长达2—3年,一旦合作,便会形成长期供应关系,有新的工艺技术便会联合研发,关系非常密切。 
假如光刻胶成本占下游客户总体成本比重很大,那么为了追求效益,下游客户会较为积极主动要求测试,但光刻胶占总体成本比例很小,而下游客户安排测试的时间长达2—3年,在这么长时间内,需要安排人员跟踪、产线配合,验证成本太高。 
而且,下游客户已与其现有供应商拥有良好的配台,双方合作多年,对方的工作流程、研发流程等都非常熟悉,贸然与一家新的供应商合作,双方则有许多地方需要重新磨台,影响工作效率。 
最重要的是原因,光刻胶对最终产品品质有巨大的影响,如果不是特别的原因,使用原有供应商的产品,其品质基本有能够得到保障。 
因此,一般下游客户与原有供应商形成稳定的合作关系后,便会长期合作下去。光刻胶技术难度大,开发需要较大的资金成本、时间成本、人力成本,且即便研发成功,下游客户需要经历长时间的认证及承担相应的成本,还要承担因胶水质量问题所产生一系列问题的后果。 
另一方面,追赶者如果产品停留在研发、测试阶段,后面就会面临着巨大的鸿沟差距。因为光刻胶只有在应用过程中才能发现问题,解决问题,才能不断提升技术、工艺与产品水平,否则的话就会一直停留在实验室的状态,技术停滞不前。 
这也是为什么,韩国及台湾地区在半导体领域及其他领域做到了世界顶尖水平,但却看不到其在关键高端原材料领域的身影。其实,以他们所达到的技术水平,是完全有能力攻克的,但因为担心使用本土厂商的胶水而产生的品质问题及经济效益问题,就主动放弃了在这方面的投入和关注。
从壁垒角度来看,原材料的研发和应用跟不上,中国这么庞大的产业转移之路终究会受制于人。 
据联合国调查统计,我国拥有39个工业大类,191个中类,525个小类,是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。 
可以这么说,世界上的东西,几乎没有什么是中国不能造的,只不过质量高低、好坏的问题。 
光刻胶也是一样的。中国在光刻胶领域多为低端产品,也有涉猎中端产品研发和生产,但国内的下游企业都不愿意使用品,基本依靠进口。 
但是自“贸易战”以来,中国半导体产业及上下游已经达成共识:能使用国产的,就尽量使用国产的。 
虽然这点没有在媒体公开宣传,但通过上市公司年报、以及国内企业被制裁后的反应所推测,这点在业内已基本成为了未公开的共识。 
加之目前,国内光刻胶在技术上有所突破,下游厂商也积极安排检验与测试。 
随着测试的通过,与企业形成稳定合作,拥有稳定现金流后,配合国家大力支持,将不断向最前沿技术推进。 
 
国内光刻胶企业盘点
 
目前A股相关上市公司主要有:容大感光(300576)、强力新材(300429)、广信材料(300537)、晶瑞股份(300655)、上海新阳(300236)、飞凯材料(300398)等,这些公司主要立足于PCB光刻胶,积极布局、拓展LCD光刻胶专用化学品领域,同时加大半导体光刻胶专用化学品技术储备。 
苏州瑞红:苏州瑞红电子化学品有限公司是晶瑞股份控股子公司,深耕光刻胶领域多年,主要产品包括半导体用光刻胶和平板显示用光刻胶,涵盖紫外负型光刻胶、宽谱正胶及部分g线、i线正胶等高端品种,在国内率先实现i线光刻胶的量产,产品采用步进重复投影曝光技术,可以实现0.35 μm的分辨率。 
北京科华:北京科华微电子材料有限公司建有国内第一条拥有自主知识产权的年产500吨i线光刻胶生产线,打破了我国i线光刻胶长期依赖进口的局面。公司完成了年产能10吨的248nm KrF光刻胶生产线的建设。此外,公司研发生产的193 nm ArF干法光刻胶中试产品已完成在国内一流集成电路制造企业的测试,计划2017-2018年完成研发工作,2019-2020年产品通过客户使用验证,而后逐渐形成批量销售。 
北旭电子:北旭电子全称为北京北旭电子材料有限公司,是京东方全资子公司, 生产TFT-LCD用彩膜光刻胶等产品,已逐渐开始投放市场。 
星泰克:潍坊星泰克微电子材料有限公司成立于2010年,公司具有完善的光刻胶研发与生产的设施和场地,拥有百级无尘试验场地、产品生产车间,产品的生产、灌装与检测过程均在无尘环境中进行。产品以高端光刻胶为主,包括高端g线正胶、负胶,i线正胶、负胶,lift-off负胶和LED专用PSS正胶等共20多种光刻胶及相关的配套试剂,广泛应用于IC、TP、LED、LCD、分立器件等电子行业。 
欣奕华:阜阳欣奕华材料科技有限公司由中国光电与创新科技产业基金和北京欣奕华科技有限公司投资创立,成立于2013年,建有国内第一条彩色光阻剂生产线。
来源:亚威资讯综合整理

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