導(dǎo)言:
濕電子化學(xué)品屬于精細(xì)化工與電子信息行業(yè)交叉的領(lǐng)域,專業(yè)性強(qiáng),是典型的技術(shù)密集行業(yè)。也是化學(xué)試劑產(chǎn)品中對(duì)品質(zhì)、純度要求最高的細(xì)分領(lǐng)域。
下游顯示面板、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,要求上游濕電子化學(xué)品的產(chǎn)品具備良好的質(zhì)量和品質(zhì)。分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與濕電子化學(xué)品生 產(chǎn)相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測(cè)技術(shù)均為專業(yè)性較強(qiáng)的化工產(chǎn)品生產(chǎn) 技術(shù)。同時(shí),下游應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)工藝不同,對(duì)濕電子化學(xué)品的要求也不同,定制 化產(chǎn)品快速響應(yīng)、研發(fā)、生產(chǎn)能力也是濕電子化學(xué)品企業(yè)必須具備的條件。上述生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、配方技術(shù)和協(xié)同開(kāi)發(fā)能力等形成了企業(yè)進(jìn)入濕電子化學(xué)品 行業(yè)的技術(shù)壁壘。濕電子化學(xué)品一般可劃分為通用濕電子化學(xué)品和功能濕電子化學(xué)品,通用濕 電子化學(xué)品指在半導(dǎo)體、顯示面板、太陽(yáng)能電池等制造工藝中被大量使用的液體 化學(xué)品,一般為單成份、單功能化學(xué)品,例如氫氟酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化 鉀等。功能濕電子化學(xué)品指通過(guò)復(fù)配手段達(dá)到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需 求的復(fù)配類化學(xué)品,例如顯影液、剝離液、蝕刻液、稀釋液、清洗液等。濕電子化學(xué)品具體分類如下:
目前,世界及我國(guó)的濕電子化學(xué)品通常執(zhí)行 SEMI 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),其關(guān)鍵技術(shù)指 標(biāo)包括單項(xiàng)金屬雜質(zhì)、非金屬離子、顆粒數(shù)等,另外根據(jù)不同產(chǎn)品特點(diǎn)會(huì)相應(yīng)增 加其他一些技術(shù)指標(biāo)。濕電子化學(xué)品 SEMI 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)如下:
1、顯示面板制造工藝的應(yīng)用
(1)LCD 顯示面板 液晶顯示面板(LCD)在當(dāng)前占據(jù)著主導(dǎo)地位,尤其是在大尺寸面板領(lǐng)域。TFT-LCD 顯示面板系目前最主流的液晶顯示面板。TFT-LCD 顯示面板制造分為 陣列制程(Array Process)、成盒制程(Cell Process)和模組制程(Module Process)三個(gè)模塊。TFT-LCD 陣列制程有五大步驟,分別為門(mén)電極、絕緣層、 數(shù)據(jù)電極、接觸孔、像素電極制作。每個(gè)步驟又能區(qū)分為成膜、涂光阻膠、曝光、 顯影、蝕刻、去光阻膠(剝離)、檢查等流程。
(2)OLED 顯示面板 近年來(lái),OLED 顯示面板發(fā)展迅速,相比于 TFT-LCD 顯示面板,其具有省 電、輕、薄、可彎曲、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì),在小尺寸面板領(lǐng)域,OLED 顯示面板 已占據(jù)相當(dāng)一部分市場(chǎng)。OLED 顯示面板制作分背板段、前板段和模組段三道工 藝。背板段的制作與 TFT-LCD 陣列制程基本一致,也是采用光刻技術(shù)在基板上 疊加不同材質(zhì)的膜層,從而形成驅(qū)動(dòng)電路,并為發(fā)光器件提供點(diǎn)亮信號(hào)和穩(wěn)定的 電源輸入。濕電子化學(xué)品在 OLED 顯示面板生產(chǎn)的應(yīng)用與 TFT-LCD 顯示面板基本一致,主 要在清洗、顯影、蝕刻、剝離等流程使用。OLED 顯示面板光刻和蝕刻工藝一般 需要重復(fù)較多次數(shù),由于在基板上疊加層數(shù)變多,OLED 顯示面板生產(chǎn)工藝對(duì)濕 電子化學(xué)品的純度要求和用量需求都有較大幅度的提升。公司核心產(chǎn)品 TMAH 顯影液達(dá)到 SEMI G4 等級(jí),滿足 OLED 顯示面板的生產(chǎn)要求。
2、半導(dǎo)體制造工藝的應(yīng)用
濕電子化學(xué)品在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用,主要集中在集成電路(芯片)和分立器 件晶圓的加工方面,其主要用途為清洗、顯影、蝕刻、剝離幾類。在進(jìn)行芯片制作前,一般要對(duì)晶圓的表面進(jìn)行拋光處理。主要步驟為機(jī)械研 磨(使用氧化鋁顆粒)、蝕刻清洗(使用硝酸、醋酸、氫氧化鈉等)、晶圓拋光 (使用硅土粉進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨)和表面清洗(氨水、過(guò)氧化氫、去離子水等)。晶圓表面處理后,還將對(duì)晶圓進(jìn)行一系列的復(fù)雜工藝,使純粹的硅晶圓變?yōu)?N 型或 P 型硅晶圓。晶圓處理后,芯片制造流程與 TFT-LCD 陣列制程基本相同,均有成膜、涂 膠、曝光、顯影、蝕刻、光刻膠剝離等流程。在圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中,一般需要進(jìn)行 十幾次光刻和蝕刻工藝,對(duì)濕電子化學(xué)品需求較大。根據(jù) IC 線寬的不同,所需 要的濕電子化學(xué)品等級(jí)亦有所差別。IC 線寬越窄,集成度越高,對(duì)濕電子化學(xué) 品要求也越高。公司 TMAH 顯影液達(dá)到 SEMI G4 級(jí)別,滿足超大規(guī)模集成電路 制作需求。
3、太陽(yáng)能電池制造工藝的應(yīng)用
在硅太陽(yáng)能電池制造中,濕電子化學(xué)品主要應(yīng)用于太陽(yáng)能電池片的制絨、清 洗和蝕刻,上述工藝為太陽(yáng)能電池片精細(xì)加工的核心工藝。太陽(yáng)能電池生產(chǎn)對(duì)濕 電子化學(xué)品要求相對(duì)較低。
行業(yè)發(fā)展情況
1、行業(yè)發(fā)展歷史
(1)國(guó)外濕電子化學(xué)品發(fā)展歷史
濕電子化學(xué)品是 20 世紀(jì) 60 年代從高純化學(xué)試劑產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的。20 世紀(jì) 60 年代末出現(xiàn)用于集成電路制造的電子級(jí)專用化學(xué)試劑。此類試劑 一般用于集成電路制造的清洗、蝕刻、摻雜、顯影、晶圓表面處理、去膜、去光 刻膠等工序中。因此,一類新型的高純化學(xué)試劑便產(chǎn)生,業(yè)界將其稱為濕電子化 學(xué)品(又稱超凈高純化學(xué)品)。
1975 年,國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備與材料組織(SEMI)成立了 SEMI 化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn) 委員會(huì),專門(mén)制定濕電子化學(xué)品的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)世界濕電子化學(xué)品的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)做 了統(tǒng)一的規(guī)范。SEMI 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已成為世界濕電子化學(xué)品制造業(yè)中通行的、最權(quán)威 的標(biāo)準(zhǔn)。
進(jìn)入 21 世紀(jì),國(guó)際 SEMI 標(biāo)準(zhǔn)化組織又根據(jù)濕電子化學(xué)品在世界范圍內(nèi)的 實(shí)際發(fā)展情況對(duì)原有的分類體系進(jìn)行了歸并,按品種進(jìn)行分類,每個(gè)品種歸并為 一個(gè)指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上制備 SEMI G1 至 SEMI G4 級(jí)各種不同等級(jí)濕電子化 學(xué)品的技術(shù)已趨于成熟。隨著集成電路向著納米級(jí)發(fā)展,國(guó)際上 SEMI G4 以上 級(jí)別的高純?cè)噭┥a(chǎn)技術(shù)也日漸成熟。近年來(lái),濕電子化學(xué)品成為了超大規(guī)模集成電路制造業(yè)深入、快速發(fā)展中越 來(lái)越不可缺少的、支撐其新技術(shù)發(fā)展重要輔助工藝材料。為此,它也成為電子化學(xué)品中需求量大幅增長(zhǎng)、技術(shù)高速發(fā)展的一類產(chǎn)品。同時(shí),隨著顯示面板、太陽(yáng) 能電池領(lǐng)域的發(fā)展,濕電子化學(xué)品用量進(jìn)一步擴(kuò)大,呈現(xiàn)出極為廣闊的發(fā)展前景。
在世界濕電子化學(xué)品市場(chǎng)上,20 世紀(jì) 90 年代中后期及 21 世紀(jì)初,高端濕 電子化學(xué)品呈現(xiàn)由德、美、日知名企業(yè)壟斷的局面。近幾年,隨著顯示面板、太 陽(yáng)能電池等濕電子化學(xué)品新市場(chǎng)的開(kāi)辟及擴(kuò)大,韓國(guó)、中國(guó)大陸及臺(tái)灣地區(qū)的濕 電子化學(xué)品在世界市場(chǎng)的份額在逐漸提高。
(2)我國(guó)濕電子化學(xué)品發(fā)展歷史 我國(guó)濕電子化學(xué)品發(fā)展整體可分為三個(gè)階段。
①初期發(fā)展階段(20 世紀(jì) 70 年代中期至 21 世紀(jì)初) 20 世紀(jì) 70 年代中期,我國(guó)濕電子化學(xué)品剛起步,技術(shù)水平、生產(chǎn)能力與國(guó) 際上大型濕電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)相差甚遠(yuǎn)。隨著國(guó)家將超凈高純?cè)噭┑难邪l(fā)列入 重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃,國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加入濕電子化學(xué)品行業(yè)。該階段,行業(yè)整體發(fā)展緩慢,超凈高純電子化學(xué)品產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需求。
②規(guī)?;l(fā)展階段(2006 年-2009 年) 2005 年以來(lái),國(guó)家加強(qiáng)了化學(xué)試劑生產(chǎn)企業(yè)管理,陸續(xù)出臺(tái)了一系列監(jiān)管 法律法規(guī),行業(yè)整體規(guī)范性得到極大的提升,也為行業(yè)快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)華東地區(qū)的濕電子化學(xué)品生產(chǎn)規(guī)模得到快速發(fā)展,行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)掌握了 SEMI G1、G2 等級(jí)化學(xué)試劑的生產(chǎn)技術(shù),少數(shù)企業(yè)具備了 SEMI G2 等級(jí)化學(xué) 試劑規(guī)?;a(chǎn)的能力,部分產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)已達(dá)到 SEMI G3 的水平,并在相應(yīng) 領(lǐng)域替代進(jìn)口。發(fā)行人主打產(chǎn)品 TMAH 顯影液就是國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口的典型案例。隨著下游需求的擴(kuò)張,濕電子化學(xué)品行業(yè)轉(zhuǎn)向規(guī)?;l(fā)展階段。
③快速發(fā)展階段(2010 年以后) 2010 年以后,我國(guó)顯示面板、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池等新興產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā) 展。濕電子化學(xué)品的生產(chǎn)、檢測(cè)、包裝、技術(shù)服務(wù)等水平已基本達(dá)到滿足顯示面 板、太陽(yáng)能等產(chǎn)業(yè)的需求,需求和供給水平均得到極大的提升,行業(yè)發(fā)展形勢(shì)良好。在此階段,少數(shù)企業(yè)已掌握部分品類 SEMI G4(如發(fā)行人的 TMAH 顯影液、 晶瑞股份的雙氧水等)的生產(chǎn)技術(shù),并向著更高端的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)突破,相關(guān)產(chǎn)品在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用也得到快速發(fā)展,濕電子化學(xué)品進(jìn)入快速發(fā)展階段。
2、行業(yè)發(fā)展情況
(1)全球濕電子化學(xué)品發(fā)展情況 隨著半導(dǎo)體、顯示面板、太陽(yáng)能電池等下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,濕電子化學(xué)品發(fā) 展非常迅速。2018 年,全球濕電子化學(xué)品整體市場(chǎng)規(guī)模約 52.65 億美元,三大 市場(chǎng)應(yīng)用量達(dá)到 307 萬(wàn)噸,其中,半導(dǎo)體市場(chǎng)應(yīng)用量約 132 萬(wàn)噸,顯示面板市 場(chǎng)應(yīng)用量約 101 萬(wàn)噸,太陽(yáng)能電池領(lǐng)域應(yīng)用量達(dá)到 74 萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到 2020 年, 全球濕電子化學(xué)品整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 58.50 億美元,在全世界三大領(lǐng)域應(yīng)用量 達(dá)到 388 萬(wàn)噸,復(fù)合增長(zhǎng)率約 12.42%。
(2)我國(guó)濕電子化學(xué)品發(fā)展情況
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,居民生活水平不斷提高。消費(fèi)升級(jí)促使 半導(dǎo)體、顯示面板等行業(yè)快速發(fā)展。同時(shí),隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的日益關(guān)注,太陽(yáng)能 等清潔能源領(lǐng)域亦發(fā)展迅速。下游行業(yè)的快速發(fā)展,為濕電子化學(xué)品行業(yè)帶來(lái)了 機(jī)遇,整個(gè)行業(yè)近年來(lái)也迅速發(fā)展。我國(guó)濕電子化學(xué)品產(chǎn)量由 2012 年的 18.70 萬(wàn)噸增加至 2018 年的 49.50 萬(wàn)噸,年均復(fù)合增長(zhǎng)率 17.61%。
世界濕電子化學(xué)品的市場(chǎng)格局大致可分為三塊:
歐美傳統(tǒng)濕電子化學(xué)品企業(yè)占據(jù)約 33%的市場(chǎng)份額,代表企業(yè)有德國(guó)巴斯 夫公司、美國(guó)亞什蘭集團(tuán)、德國(guó) E.Merck 公司、美國(guó)霍尼韋爾公司等。這些老 牌化工企業(yè)擁有極強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品等級(jí)可達(dá)到 SEMI G4 及以上級(jí)別,與半 導(dǎo)體制造業(yè)發(fā)展幾乎保持同一步調(diào)。
第二塊市場(chǎng)主要由日本的十家左右濕電子化學(xué)品企業(yè)所占據(jù),合計(jì)約占27% 市場(chǎng)份額。日本化工行業(yè)發(fā)展晚于歐美,但進(jìn)步非???,其技術(shù)水平與歐美企業(yè) 已達(dá)到同一水平。目前,濕電子化學(xué)品行業(yè)主要由歐美企業(yè)和日本企業(yè)主導(dǎo),高 端市場(chǎng)基本也由該部分企業(yè)占據(jù)。
第三塊市場(chǎng)則是韓國(guó)、中國(guó)大陸及臺(tái)灣地區(qū)的濕電子化學(xué)品市場(chǎng)所占領(lǐng),約 占 38%的市場(chǎng)份額。其中韓國(guó)、臺(tái)灣企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)上具有一定優(yōu)勢(shì),在高端市場(chǎng)領(lǐng)域與歐美、日本企業(yè)相比也有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)大陸濕電子化學(xué)品企業(yè) 距世界整體水平還有一定距離,近年來(lái),包括格林達(dá)在內(nèi)的濕電子化學(xué)品企業(yè)持 續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,在個(gè)別領(lǐng)域已接近國(guó)際領(lǐng)先水平。
(2)我國(guó)濕電子化學(xué)品發(fā)展歷史
我國(guó)濕電子化學(xué)品發(fā)展整體可分為三個(gè)階段。
①初期發(fā)展階段(20 世紀(jì) 70 年代中期至 21 世紀(jì)初) 20 世紀(jì) 70 年代中期,我國(guó)濕電子化學(xué)品剛起步,技術(shù)水平、生產(chǎn)能力與國(guó) 際上大型濕電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)相差甚遠(yuǎn)。隨著國(guó)家將超凈高純?cè)噭┑难邪l(fā)列入 重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃,國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加入濕電子化學(xué)品行業(yè)。該階段,行業(yè)整體發(fā) 展緩慢,超凈高純電子化學(xué)品產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需求。
②規(guī)?;l(fā)展階段(2006 年-2009 年) 2005 年以來(lái),國(guó)家加強(qiáng)了化學(xué)試劑生產(chǎn)企業(yè)管理,陸續(xù)出臺(tái)了一系列監(jiān)管 法律法規(guī),行業(yè)整體規(guī)范性得到極大的提升,也為行業(yè)快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)華東地區(qū)的濕電子化學(xué)品生產(chǎn)規(guī)模得到快速發(fā)展,行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)掌握了 SEMI G1、G2 等級(jí)化學(xué)試劑的生產(chǎn)技術(shù),少數(shù)企業(yè)具備了 SEMI G2 等級(jí)化學(xué) 試劑規(guī)模化生產(chǎn)的能力,部分產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)已達(dá)到 SEMI G3 的水平,并在相應(yīng) 領(lǐng)域替代進(jìn)口。發(fā)行人主打產(chǎn)品 TMAH 顯影液就是國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口的典型案例。隨著下游需求的擴(kuò)張,濕電子化學(xué)品行業(yè)轉(zhuǎn)向規(guī)?;l(fā)展階段。
③快速發(fā)展階段(2010 年以后) 2010 年以后,我國(guó)顯示面板、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池等新興產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā) 展。濕電子化學(xué)品的生產(chǎn)、檢測(cè)、包裝、技術(shù)服務(wù)等水平已基本達(dá)到滿足顯示面 板、太陽(yáng)能等產(chǎn)業(yè)的需求,需求和供給水平均得到極大的提升,行業(yè)發(fā)展形勢(shì)良 好。在此階段,少數(shù)企業(yè)已掌握部分品類 SEMI G4(如格林達(dá)的 TMAH 顯影液、 晶瑞股份的雙氧水等)的生產(chǎn)技術(shù),并向著更高端的產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)突破,相關(guān)產(chǎn) 品在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用也得到快速發(fā)展,濕電子化學(xué)品進(jìn)入快速發(fā)展階段。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)
由于我國(guó)濕電子化學(xué)品行業(yè)起步較晚,技術(shù)水平與世界領(lǐng)先水平有一定的距 離。國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)水平大致可分為兩塊,高端應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)與低端應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)兩部分。在低端濕電子化學(xué)品應(yīng)用領(lǐng)域(太陽(yáng)能電池、分立器件等),國(guó)內(nèi)較多企業(yè)均已掌握相關(guān)生產(chǎn)技術(shù),競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,參與者也基本是國(guó)內(nèi)的濕電子化學(xué)品生 產(chǎn)企業(yè)。例如太陽(yáng)能領(lǐng)域濕電子化學(xué)品基本由國(guó)內(nèi)企業(yè)供應(yīng),內(nèi)資企業(yè)在低代線 面板用濕電子化學(xué)品市場(chǎng)中占有率超過(guò) 80%。在高端濕電子化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域,外資企業(yè)占據(jù)大部分市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)具備相應(yīng)技術(shù) 水平的企業(yè)將直接面對(duì)外資企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。由于具備本土化生產(chǎn)、性價(jià)比高、供應(yīng) 穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì),不少國(guó)內(nèi)企業(yè)從外資企業(yè)手中搶占了部分市場(chǎng),例如格林達(dá)生產(chǎn)的 TMAH 顯影液實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口。整體來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)如能在研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)上有 所突破,半導(dǎo)體、新型顯示面板等領(lǐng)域具有巨大的替代進(jìn)口空間。
隨著半導(dǎo)體、顯示面板、太陽(yáng)能電池等下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,濕電子化學(xué)品發(fā) 展非常迅速。2018 年,全球濕電子化學(xué)品整體市場(chǎng)規(guī)模約 52.65 億美元,三大 市場(chǎng)應(yīng)用量達(dá)到 307 萬(wàn)噸,其中,半導(dǎo)體市場(chǎng)應(yīng)用量約 132 萬(wàn)噸,顯示面板市 場(chǎng)應(yīng)用量約 101 萬(wàn)噸,太陽(yáng)能電池領(lǐng)域應(yīng)用量達(dá)到 74 萬(wàn)噸。預(yù)計(jì)到 2020 年, 全球濕電子化學(xué)品整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 58.50 億美元,在全世界三大領(lǐng)域應(yīng)用量 達(dá)到 388 萬(wàn)噸,復(fù)合增長(zhǎng)率約 12.42%。