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星空行研︱光刻膠的崛起之路,沒那麼容易

星空行研︱光刻膠的崛起之路,沒那麼容易

作者/星空下的烤包子

編輯/菠菜的星空

排版/星空下的炒肝

今年,隻占整個半導體市場不足1%的光刻膠,卻吸引了資本市場無數的目光。

年初日本的213地震,讓日商主導的約八成光刻膠供應告急。果然3個月之後,日本光刻膠開始斷供中國,牢牢卡着中國人的脖子。同時,我國企業上海新陽(300236)公告自主研發的KrF厚膜光刻膠産品近日已認證客戶認證,并成功取得第一筆訂單。

一邊是光刻膠龍頭斷供,一邊是國産研發取得實質性進展,讓股價直接起飛,并上漲了3個月。

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圖檔:光刻膠指數漲幅

這也更讓我們意識到,中國要研發屬于自己的光刻膠,此事刻不容緩。這不,華為為了培育自己的晶片生産供應鍊,華為哈勃3億元增資了一家光刻膠企業徐州博康,這是為哈勃曆史上最大單筆半導體産業鍊投資。

但是,光刻膠真的是隻靠砸錢就能出成效的行業嗎?國産替代喊了這麼多年,何時才能有真正的出頭之日呢?今天筆者就帶你好好捋一捋這其中的内在邏輯。

一、高端光刻膠,我們也就1%

先用通俗語言介紹下什麼光刻膠。

光刻,顧名思義,就是拿光線雕刻出精密圖案的過程。這裡的雕刻指的就是曝光。光刻膠是一種抗蝕劑,可以與光線發生反應,讓晶片材料上出現所需的精密電路圖案。

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給你一組簡單的資料,你就能了解光刻這一步的關鍵之處。光刻工藝時間占比約為40-50%,總成本占比約為35%,光刻膠材料總成本占比約為5-6%。

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圖檔:光刻的工藝流程

用不同的光雕刻,就得搭配不同的光刻膠,就好比多大的腳穿多大的鞋,比如248nm的光波對應的就是KrF光刻膠。而光刻膠的品質和性能,會直接影響到內建電路制造過程中的良率。光刻出的電路圖案越精密,就代表着晶片的性能越好。

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圖檔來源:市界

擁有超過80億市場規模的光刻膠,下遊可不止用在半導體上,PCB闆(印制電路闆)和LCD(液晶顯示器)中都能看到它的身影。

PCB、LCD、半導體三種主要的應用場景,對光刻膠每年的需求量基本一緻。但是,光刻膠的研發難度和技術門檻從低到高。從國産化程度就可以看出來:

1. PCB光刻膠中的濕膜光刻膠,幾乎能做到50%以上是國産的;

2. LCD光刻膠中的彩色光刻膠和黑色光刻膠,5%左右能實作國産替代;

3. 半導體光刻膠中的KrF、ArF作為高端光刻膠,我國的市占率,僅1%。而就這1%,也成了國内玩家兵家必争之地。

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圖檔:光刻膠下遊應用

而今天,我們主要聊的就是半導體光刻膠。想起《亮劍》中李雲龍的一句經典名言:

老子打的就是精銳。

二、我國玩家,到底差在哪裡了?

既然我國隻有1%的市占率,那99%的蛋糕都被誰給吃了呢?

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圖檔:光刻膠市場主要參與者

縱觀光刻膠産業的發展曆史,日本曾演繹了一出後來者居上的好戲。

其實,美國柯達其實是光刻技術的最早應用者。美國IBM公司在1980年的時候,就已經突破了KrF光刻技術。但是,1986年開始半導體市場進入萎靡周期,這讓美國的半導體企業慘遭重創。

而日本的奮起反擊,則從1976年開始。以尼康、佳能等企業全面布局光刻機,事情開始出現了轉折,此後日本湧現出了一批光刻膠的玩家。東京應化于1995年也研發出KrF光刻膠并實作大規模商業化,憑借着更優異的性能和更低廉的成本,标志着光刻膠正式進入日本廠商的霸主時代。2011年,JSR與SEMATECH 聯合開發出EUV光刻膠,已經站上了金字塔的頂端。

天時地利人和,為日本的崛起,奠定了基礎。全球半導體光刻膠的市場,除了美國杜邦,前六名中的五席被日本企業所占據,這5家吃掉了超過70%的蛋糕。全球光刻膠看日本,一點兒毛病都沒有。

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圖檔來源:TECHCET

蜀道難,難于上青天。那我國的光刻膠産業,究竟落後在哪裡了呢?筆者覺得主要有四個原因:

01、光刻機被卡脖子

光刻機是研制高端光刻膠的重要裝置,一台光刻機的售價從數千萬美元到上億美元不等,全球最先進的EUV光刻機售價達1.2億美,這就說明光刻膠的性能驗證成本極高。而高端國産光刻機每年的生産數量是0。每年全球400多台光刻機的産能主要掌握在ASML手裡,國外還動不動來個光刻機出口限制。比如晶瑞電材(300655)買台光刻機都隻能買到南韓SK海力士淘汰下來的二手貨。

02、認證時間長

光刻膠想要得到下遊客戶的點頭同意,一般需要2-3年的時間。而且下遊客戶一旦認證了光刻膠,為了保證自身的産品的穩定性,其實并不願意輕易更換其它産品的。這就意味着上下遊出現強綁定的局面,轉換成本很高。這也讓光刻膠新入局者缺乏動力。

03、專利技術被國外控制

上面也講到了,光刻膠的制作工藝複雜,而且純度要求高、配方因下遊客戶的不同需求而異。為了滿足下遊客戶的差異化需求,需要長期的研發和經驗積累。我國進入光刻膠領域時間短,大量專利技術掌握在海外龍頭企業手中,存在極高的技術壁壘。筆者大緻統計了下JSR在光刻膠的技術專利,僅是公開的專利就超過2000個。

04、原材料同樣靠進口

原材料是影響光刻膠純度最直接的因素,比如在光引發劑、樹脂等光刻膠重要原材料領域,日本依然具備較高的壟斷程度。産業鍊上下遊都被日本所控制,我們想實作光刻膠的單點突破,難度可想而知。

是以,往美好地說,我們光刻膠在國産替代上的想象空間很大,往現實地說,想從虎口多食,你自己手裡得先有一把獵槍。

三、國産替代的腳步緊跟,然而依舊征途漫漫

我們想要從日本布下的天羅地網中突圍,很難,但也不是一定機會都沒有。

或許走農村包圍城市的道路,我們的光刻膠能找到些許光明:

01、政策和資本先行,為行業的玩家注入信心

雖然說,晶片産業鍊絕對不是拿錢能砸出來的,但是如果沒有廟堂從宏觀層面利用政策,推動這個回收周期長的資本密集型行業發展,恐怕逐利的資本也難有進入的動力。

02、從低端起步,向高端發力

在技術壁壘這麼高的行業中,想一口吃個大胖子其實很難。但如果先進入農村,即向PCB和LCD光刻膠進軍,一點點積累經驗和技術,才有打入高端市場的資本。比如PCB,中國是最大産值國,2020 年市場規模為352億美元(占比 54%),而且下遊随着5G、雲計算等需求的增加。國内玩家能否在這一波PCB紅利期搶占光刻膠市場,值得期待。

03、上下遊協同

單絲不成線,孤木不成林。從光刻膠的發展曆程我們就不難看到,日本光刻膠的崛起,離不開尼康當年光刻機的鼎力相助(雖然因選錯了技術路線,目前已被ASML超越),還有上遊已經形成規模的光刻膠原材料産業叢集。是以,光刻膠發展,需要上下遊協同推進才有出路。

04、人才不可或缺

雖然俗話說三個臭皮匠,頂一個諸葛亮。但筆者堅信,光刻膠領域中這句話很難适用。我國光刻膠領域人才匮乏,研發能力不強,亟待引進海外的技術專家和人才團隊,但前提是需要有資本的助力。

是眼前的苟且,還是詩和遠方的田野,是擺在每一位專家面前非常現實的問題。

是以,為了不再受制于人,光刻膠國産化是大勢所趨。但在實作國産化的目标中,我們依舊有很長的路要走。

已經形成星星之火的國内頭部企業,且行且珍惜。

注:本文不構成任何投資建議。股市有風險,入市需謹慎。沒有買賣就沒有傷害。

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