光刻胶的下游需求并不集中于单一领域。按2019年全球光刻胶下游应用结构(来源:Research and market、前瞻产业研究院、中泰证券研究所),面板显示占27.8%、其他占27.3%、PCB占23.0%、半导体占21.9%,四类场景体量相近,但对材料性能与采购模式的要求差异明显:面板与PCB更看重解析度适配和成本控制,半导体光刻胶则把纯度、批次一致性与客户验证门槛放在首位。
四类场景的需求特征
面板显示是占比最高的单一应用方向,其用胶需求与面板产线的解析度要求相匹配,属于对曝光光源体系有明确对应关系的一类应用。
PCB用胶对应线路图形制作,下游厂商对材料成本较为敏感,采购上更强调供应稳定与价格可控。
半导体是本次课程重点介绍的方向。半导体光刻胶的体系与光刻机曝光光线相匹配,按曝光光源可分为G线、I线、KrF、ArF、浸没式ArF、EUV等类别,其中KrF与ArF是最主要的两大类。由于高端光刻胶定制化程度很高,成品厂商若掌握原材料,就能更快响应下游需求、开发合适配方;同时,上游单体的性能要求很高,例如纯度需达到99.5%、金属离子含量需小于十亿分之一,且单体的供应与质量都必须保持稳定。这些要求共同构成了半导体用胶较高的验证与品控门槛。
从材料端看需求差异的根源
光刻胶由感光树脂、溶剂和添加剂按特定配方与工序配制而成,其中成膜树脂价值量占比约50%、单体约35%,是决定性能与成本的关键环节。成膜树脂直接决定光刻胶能够形成的线宽,进而影响曝光能量和边缘粗糙度等参数,因此不同应用场景对树脂结构设计的要求并不相同。
从产业化角度看,成膜树脂的难点集中在合成技术与单体供应两方面:合成技术中自由基聚合容易控制分子量、容易产业化,但分散度难以做小;单体则要求供应与质量双重稳定,目前能实现这一点的单体供应商只有四五家。
| 应用场景 | 占比 | 需求侧重 |
|---|---|---|
| 面板显示 | 27.8% | 与显示产线解析度要求相匹配 |
| 其他 | 27.3% | 场景分散,需求相对多元 |
| PCB | 23.0% | 成本敏感,重视供应稳定 |
| 半导体 | 21.9% | 纯度、批次一致性与验证门槛 |
常见问题
光刻胶下游占比最高的是哪个领域?
按2019年全球光刻胶下游应用结构,面板显示以27.8%居首,其后是其他27.3%、PCB 23.0%、半导体21.9%。四者占比接近,说明光刻胶并非只服务于半导体一个方向。
半导体光刻胶为什么门槛更高?
半导体光刻胶需与光刻机曝光光线匹配,分为G线、I线、KrF、ArF、浸没式ArF、EUV等类别,且高端产品定制化程度高。同时上游单体对纯度和金属离子含量有严格要求,供应与质量都需保持稳定,这些都抬高了验证门槛。
原材料自主可控对需求响应有什么意义?
成膜树脂价值量占材料成本约50%,单体约35%,控制了原材料,光刻胶成品厂商就能更快速响应下游需求并开发合适配方。国内已有企业在单体等领域布局,其中徐州博康覆盖了80%以上的ArF单体。