显示面板光刻胶市场前景

显示面板光刻胶市场前景半导体光刻胶市场格局对于技术壁垒最高的半导体光刻胶市场，ArF光刻胶与其他浸没式光刻胶合起来占据了整个市场的52%。日本企业在半导体光刻胶市场占据主导地位。根据东京应化公布的数据，2019年日本企业合计市场份额为69%，东京应化（TOK）占比为25%。全球百亿美金市场，显示+PCB+IC三大应用推动发展全球市场持续扩容，2023年有望突破百亿美金。光刻胶作为制造关键原材料，随着未来汽车、人工智能、国防等领域的快速发展，全球光刻胶市场规模将有望持续增长。根据Reportlinker数据，全球光刻胶市场预计2019-2026年复合年增长率有望达到6．3%，至2023年突破100亿美金，到2026年超过120亿美元。大陆市场增速高于全球，2022年有望超过百亿人民币。叠加产业转移因素，中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平。根据相关研究机构数据，2021年中国光刻胶市场达93．3亿元，16-21年CAGR为11．9%，21年同比增长11．7%，高于同期全球光刻胶增速5．75%。随着未来PCB、LCD和半导体产业持续向中国转移，中国光刻胶市场有望不断扩大，占全球光刻胶市场比例也将持续提升，预计到2026年占比有望从2019年的15%左右提升到19．3%。显示、PCB、IC是三大应用领域，合计占比超70%。根据应用领域的不同，光刻胶可分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示（LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。根据Reportlinker数据，2019年PCB、半导体和平板显示光刻胶占比分别为27．8%、21．9%、23．0%，为前三大应用领域。按显影过程中曝光区域的去除或保留分，分成正性光刻胶（正胶）和负性光刻胶（负胶），正负胶各有优势，但正胶分辨率更高，是主流光刻胶。1）正性光刻胶：正性光刻胶在紫外线等曝光源的照射下，将图形转移至光胶涂层上，受光照射后感光部分将发生分解反应，可溶于显影液，未感光部分不溶于显影液，仍然保留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上。正性光刻胶响应波长为330～430纳米，胶膜厚为1～3微米，正性光刻胶的分辨率更高，无溶胀现象。因此，正性光刻胶的应用比负性光刻胶更为普及。2）负性光刻胶：负性光刻胶在紫外线等曝光源的照射下，将图形转移至光胶涂层上，在显影溶液的作用下，负性光刻胶曝光部分产生交联反应而不溶于显影液；未曝光部分溶于显影液，将与掩膜上相反的图形复制到衬底上。负性光刻胶响应波长为330～430纳米，胶膜厚0．3～1微米，负性光刻胶的分辨率比正性光刻胶低。负胶占总体光刻胶比重较小，多用于特殊工艺。由于负胶耐热性强，多应用于高压功率器件、高耗能器件等，此外也常用于一些特殊工艺，因为负胶难以去除的特性，在芯片最后的封装阶段可以使用负胶，能起到绝缘、保护芯片的作用。总的来说，正胶有以下主要优点：①高分辨率，高对比度；②使用暗场掩模减少了曝光图形的缺陷率，因为掩模大部分区域都是不透光的。③使用水溶性显影液；④去胶容易。因此，正胶普及率大于负胶。行业基本风险特征（一）光刻胶行业下游行业景气波动风险电子材料行业的下游行业包括半导体、显示面板等行业，若未来受新冠疫情、国际贸易及全球经济下行的影响，半导体和显示面板行业产品需求降低，存在导致电子材料行业经营环境发生较大不利变化的风险。（二）光刻胶行业安全生产风险光刻胶及其配套试剂中的部分产品为危险化学品、易制毒化学品或易制爆化学品，有易燃、易爆、腐蚀等性质，在其研发、生产、仓储和运输过程中存在一定的安全风险，操作不当会造成人身安全和财产损失等安全事故。（三）光刻胶行业环保风险光刻胶及其配套试剂在生产过程中会产生一定的废水、废气、固体废弃物等，如不能得到有效处理，会造成环境污染。随着国家环境污染治理标准日趋提高，以及主要客户对供应商产品品质和环境治理要求的提高，行业的环保治理成本将不断增加；同时，因环保设施故障、污染物外泄等原因可能产生环保事故，也将对企业未来的生产经营产生不利影响。（四）光刻胶行业原材料进口依赖风险上游原材料是影响光刻胶品质的重要因素，目前我国光刻胶原材料市场基本被国外厂商垄断，尤其是树脂和光敏剂高度依赖于进口，国产化率很低。若该等境外厂商减产或停产，或由于自然灾害、国际贸易环境发生重大变化等因素导致供应商无法正常生产经营、导致前述原材料供应减少甚至中断，可能对行业发展产生重大不利影响。半导体材料市场规模（一）光刻胶市场规模光刻胶作为制造关键原材料，随着未来汽车、人工智能、国防等领域的快速发展，全球光刻胶市场规模将有望持续增长。根据Reportlinker数据，全球光刻胶市场预计2019-2026年复合年增长率有望达到6．3%，至2023年突破100亿美元，到2026年超过120亿美元。叠加产业转移因素，中国光刻胶市场的增长速度超过了全球平均水平。根据相关研究机构数据，2021年中国光刻胶市场达93．3亿元，2016-2021年均复合增长率为11．9%，2021年同比增长11．7%，高于同期全球光刻胶增速5．75%。随着未来PCB、显示面板和半导体产业持续向中国转移，中国光刻胶市场有望不断扩大，占全球光刻胶市场比例也将持续提升，预计到2026年占比有望从2019年的15%左右提升到19．3%。根据应用领域的不同，光刻胶可分为PCB光刻胶、显示面板光刻胶、半导体光刻胶和其他用途光刻胶。2020年半导体、显示面板和PCB光刻胶占比分别为23．3%、25．9%、23．6%，为前三大应用领域。1、半导体光刻胶市场规模全球半导体光刻胶市场增速远高于全球光刻胶平均水平，占比不断提升。据SEMI统计，2021年全球半导体光刻胶市场规模达24．71亿美元，较上年同期增长19．49%，2015-2021年CAGR为12．03%。2019年全球半导体光刻胶市场规模约为18亿美元，半导体光刻胶占整体光刻胶比重约21．9%，到2021年占比提升至26．85%。分地区看，中国大陆半导体光刻胶市场依旧保持着最快增速，2021年市场规模达到4．93亿美元，较上年同期增长43．69%，超过全球半导体光刻胶增速的两倍；中国占比全球半导体光刻胶市场比重也将从2015年约10．4%提升到2021年接近20%。半导体光刻胶按照曝光波长不同可分为g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）以及新兴起的EUV光刻胶5大类。ArF（包括ArFi）光刻胶已是集成电路制造需求金额最大的光刻胶产品，随着集成电路产业超先进制程持续发展，ArF光刻胶持续迎来广阔市场机遇。2、显示面板光刻胶市场规模全球显示面板光刻胶市场稳步上升，2020年全球显示面板光刻胶市场规模在23亿美元左右。未来有望受益于LCD电视的大尺寸化、高清化趋势，LCD面板出货面积不断提升，充分传导至显示面板光刻胶需求。根据智研咨询数据，预计2019-2023年我国显示面板光刻胶市场规模将会从40亿元提升到69亿元，年均复合增长14．6%，预计国内市场占比也将从2019年47．9%提升到2023年74．6%。3、PCB光刻胶市场规模根据Reportlinker数据，2020年全球PCB光刻胶市场规模在20亿美元左右，中国市场规模占比达50%以上。随着PCB光刻胶外企东移及内资企业的不断发展，中国已成为全球最大的PCB光刻胶生产基地。（二）光刻胶配套试剂市场规模根据《中国半导体支撑业发展状况报告（2022年编）》，光刻胶配套试剂主要包括显影液、剥离液、边胶剂和增粘剂等。全球光刻胶配套试剂的市场规模增长态势与光刻胶基本一致，2021年市场规模为29．5亿美元，同比增长11．1%，预计2022和2023年将分别为31．9亿美元和32．6亿美元。光刻胶：光刻工艺所需核心材料，助力制程持续升级光刻胶百年发展史，是光刻工艺所需关键材料。光刻胶被应用于印刷工业已经超过一个世纪。到20世纪20年代，开始被用于PCB领域，到20世纪50年代，开始被用于生产晶圆。20世纪50年代末，eastmankodak（伊士曼柯达公司）和Shipley（已被陶氏收购）分别设计出适合半导体工业所需的正胶和负胶。光刻胶用于光刻工艺，帮助将设计好的电路图形由掩膜版转移至硅片，从而实现特定的功能。光刻胶的质量和性能直接影响制造产线良率。以集成电路为例，光刻工艺步骤和光刻胶的使用场景：1）气体硅片表面预处理：在光刻前，硅片会经历一次湿法清洗和去离子水冲洗，目的是去除沾污物。在清洗完毕后，硅片表面需要经过疏水化处理，用来增强硅片表面同光刻胶（通常是疏水性的）的黏附性。2）旋涂光刻胶，抗反射层：在气体预处理后，光刻胶需要被涂敷在硅片表面。涂敷的方法是最广泛使用的旋转涂胶方法，光刻胶（大约几毫升）先被管路输送到硅片，然后硅片会被旋转起来，并且逐渐加速，直到稳定在一定的转速上（转速高低决定了胶的厚度，厚度反比于转速的平方根）。3）曝光前烘焙：当光刻胶被旋涂在硅片表面后，必须经过烘焙。烘焙的目的在于将几乎所有的溶剂驱赶走。这种烘焙由于在曝光前进行叫做曝光前烘焙，简称前烘，又叫软烘（softbake）。前烘改善光刻胶的黏附性，提高光刻胶的均匀性，以及在刻蚀过程中的线宽均匀性控制。4）对准和曝光：在投影式曝光方式中，掩膜版被移动到硅片上预先定义的大致位臵，或者相对硅片已有图形的恰当位臵，然后由镜头将其图形通过光刻转移到硅片上。对接近式或者接触式曝光，掩膜版上的图形将由紫外光源直接曝光到硅片上。5）曝光后烘焙：曝光完成后，光刻胶需要经过又一次烘焙。后烘的目的在于通过加热的方式，使光化学反应得以充分完成。曝光过程中产生的光敏感成分会在加热的作用下发生扩散，并且同光刻胶产生化学反应，将原先几乎不溶解于显影液体的光刻胶材料改变成溶解于显影液的材料，在光刻胶薄膜中形成溶解于和不溶解于显影液的图形。由于这些图形同掩膜版上的图形一致，但是没有被显示出来，又叫潜像（latentimage）。6）显影：由于光化学反应后的光刻胶呈酸性，显影液采用强碱溶液。一般使用体积比为2．38%的四甲基氢氧化铵水溶液。光刻胶薄膜经过显影过程后，曝过光的区域被显影液洗去，掩膜版的图形便在硅片上的光刻胶薄膜上以有无光刻胶的凹凸形状显示出来。7）坚膜烘焙：在显影后，由于硅片接触到水分，光刻胶会吸收一些水分，这对后续的工艺，如湿发刻蚀不利。于是需要通过坚膜烘焙（hardbake）来将过多的水分驱逐出光刻胶。由于现在刻蚀大多采用等离子体刻蚀，又称为干刻，坚膜烘焙在很多工艺当中已被省去。8）测量：在曝光完成后，需要对光刻所形成的关键尺寸以及套刻精度进行测量。关键尺寸的测量通常使用扫描电子显微镜，而套刻精度的测量由光学显微镜和电荷耦合阵列成像探测器承担。制程升级是确定发展方向，光刻设备和光刻胶是核心因素。随着高集成度、超高速、超高频集成电路及元器件的开发，集成电路与元器件特征尺寸呈现出越来越精细的趋势，加工尺寸达到百纳米直至纳米级，光刻设备和光刻胶产品也为满足超微细电子线路图形的加工应用而推陈出新。光刻胶的分辨率直接决定了特征尺寸的大小，通常而言，曝光波长越短，分辨率越高，因此为适应集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶的曝光波长由紫外宽谱向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。光刻胶是发展半导体行业不可或缺的产品组成结构复杂，产品壁垒高企。光刻胶（photoresist）又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，主要由光刻胶树脂、增感剂（光引发剂+光增感剂+光致产酸剂）、单体、溶剂和其他助剂组成。由于应用场景颇多，不同用途的光刻胶在曝光光源、制造工艺、成膜特性等性能要求不同，对材料的溶解性、耐蚀刻性和感光性能等要求不同，不同原料的占比会有很大幅度变化，其中光刻胶树脂是光刻胶主要成分，成本占比达到50%。光刻胶为集成电路中极为重要的材料，作为图形媒介物质，用于芯片制造的光刻环节，是必不可缺的关键材料。正性和负性光刻胶由于曝光反应存在差异：正性光刻胶在曝光后，曝光部分会溶于显影液，未曝光部分显影后会留存，正性光刻胶分辨率对比度高，更适用于小型图形，也因此高端光刻胶以正性为主。负性光刻胶则相反，曝光后曝光部分形成交联结构，硬化并留存在基底形成图形，未曝光部分将溶解。负性光刻胶拥有更好的粘滞性和抗蚀性，因其具有更好感光性所以添加的感光剂更少，成本更低，也更适用于低成本低价质量的芯片。半导体光刻胶市场中正性胶占比为绝大多数，负性胶占比极低。光刻胶按应用领域分为PCB、面板和半导体光刻胶。PCB光刻胶主要分为干膜光刻胶、湿膜光刻胶和阻焊油墨；面板光刻胶主要分为TFT-LCD正性光刻胶、彩色&黑色负性光刻胶;半导体集成电路制造行业主要使用G/I线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶和EUV光刻胶等。根据Cision，2019年全球光刻胶市场规模约91亿美元，至2022年市场规模将超过105亿美元，年化增长率约5%，其中，面板光刻胶，PCB光刻胶和半导体光刻胶的应用占比分别为27．8%、23．0%和21．9%。半导体光刻胶将成为光刻胶市场主要增长因素。在下游PCB和面板二者复合增速缓慢的情况下，半导体光刻胶将在半导体市场的快速增长下，叠加其单位价值量相较于PCB光刻胶和面板光刻胶更高的特性，有望成为全球光刻胶市场增长的主要因素。随着IC制程的不断提高，为了满足集成电路对电路密度和集成水平更高要求，光刻胶通过不断缩短曝光波长，不断提升图形的分辨率。经过几十年的研发，按照曝光波长，目前光刻胶的波长由紫外宽谱逐步至G线（436nm）、I线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）（KrF和ArF合计称为DUV光刻胶）、以及最先进的EUV（<13．5nm）水平。半导体光刻胶存差异，应用于不同芯片制程。随着曝光波长缩短，光刻胶达到的极限分辨率不断提高，得到的精密度更佳。目前市场上能得到分辨率最高的是EUV光刻胶，用于14nm以下先进制程，由于整体较高的壁垒，仅G/I线有少量国产份额，KrF和ArF国产化率极低，EUV方面仅荷兰的ASML能制造EUV光刻机，国内尚无企业拥有先进制程芯片产能，因此国内并没有EUV光刻胶市场，目前国内市场大多集中在G线/I线KrF/ArF等用于28nm以上成熟制程的半导体光刻胶。半导体光刻胶并不完全仅用于其对应电路尺寸。以KrF胶为例，虽然其对应的最精细工艺范围为0．13-0．35μm，但是KrF胶仍然可以用于0．13μm以下节点，包括28nm，原因在于28nm制程的芯片并不是每处都达到了精细度极限，由于ArF胶价格是KrF胶的几倍，下游客户出于节省成本目的，在芯片精细度较低的区域仍将使用用于低制程的光刻胶，也因此KrF胶成为全种类半导体光刻胶中，消耗量极高的胶种类，肩负起承上启下的作用。PCB光刻胶市场格局PCB光刻胶的技术门槛较低，加之我国的PCB的产值规模占全球的比例自2016年已超过50%，根据R