魏建東


摘 要:TMAH即四甲基氫氧化銨,作為濕電子化學品中的顯影液,廣泛應用于半導體及半導體顯示領域,用于微細圖形的加工。隨著半導體及半導體顯示行業的快速發展,TAMH的需求大幅提高,為了分析TMAH的投資可行性,本文通過查閱大量文獻及實地走訪調研,研究TMAH的國內及目標市場華南地區的生產供應及市場需求情況,為制定TMAH的投資方向和投資戰略夯實基礎。
關鍵詞:TMAH;供需分析;半導體;半導體顯示
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)02-0237-02
TMAH即四甲基氫氧化銨,無色透明溶液,分子式:(CH3)4NOH;分子量91.15,是一種具有優良腐蝕性能的各向異性腐蝕劑,選擇性好,無毒且不污染環境,主要有工業級和電子級兩大類,電子級TMAH在電子行業中廣泛用作TFT-LCD、IC正膠顯影劑,硅晶片蝕刻劑等,由于用于微細線路的制作[1],為了保證產品的良率及質量要求,電子級TMAH有更為嚴格的質量控制指標,其金屬離子含量為ppb級別,顆粒>=0.5?m數不超過100個/ml,電子級TMAH的生產方法主要有氧化銀沉淀法、離子交換樹脂法、堿置換法、離子膜電解法和電滲析法[2],或者是多種單一方法的組合等。
1國內電子級TMAH的供需分析
1.1電子級TMAH國內產能
國內TMAH的生產企業主要有杭州格林達化學有限公司、滄州信聯化工有限公司、無錫三開高純化工有限公司、鎮江潤晶高純化工有限公司。2018年,全國電子級TMAH產能為11.2萬噸(格林達5萬噸/年,滄州信聯3萬噸/年,無錫三開1萬噸/年,鎮江潤晶2.2萬噸/年),但較多產量應用于低端領域。
格林達為國內TMAH的龍頭企業,在杭州建都生產基地,并為了與BOE產線相呼應,計劃在合肥和鄂爾多斯新建相應生產及回收裝置,其工藝采用了一條比國際上所用生產技術更先進,更綠色的生產路線,所產的濕化學品(TMAH)在全球的占有率為25%、中國大陸90%,韓國35%,客戶主要有BOE、CSOT、天馬、三星電子、LGD、AUO等國內外知名面板企業。
格林達生產工藝的技術特點:
(1)純化技術(開發了過程控制提純技術,即原料提純,中間體提純,電解過程提純);
(2)選定了特殊電解陽極(遠高于釕鈦電極的使用壽命);
(3)特種離子交換膜的選用;
(4)高精度的過程濃度在線檢測控制技術;
(5)開發出適應電子元器件表面清洗、顯影、蝕刻用的獨特界面活性體系;
(6)開發出更為環境友好的碳酸鹽電解法的生產工藝方法。
1.2全國電子級TMAH需求
由于電子級TMAH主要用于面板及半導體行業,因此可以通過國內面板及12寸晶圓的產量及增長趨勢來推測電子級TMAH的需求量及發展趨勢。
1.2.1全國面板行業對TMAH的需求
隨著全球面板生產線加速向中國大陸轉移,國內外面板企業正積極布局在中國大陸的生產線,加上重大產業規劃和政策的扶持,中國顯示面板的產能逐漸增加,目前,中國已超過韓國成為全球最大的面板生產基地[3]。表1為全國現有面板產能。
全國在建及計劃建設的面板產線見表2。
未來在建及計劃建設的12英寸晶圓產線見表4。
根據公司對CSOT T1、T2的實地調研,并通過計算得知,每生產1平方米面板需要消耗0.26kgTMAH,從而計算知2018年我國現有面板企業對電子級TMAH的需求量約為2.03萬噸,若在建及規劃建設的面板線投產后,預測2020年全國(大陸)面板行業TMAH的需求量將達到3.64萬噸。
1.2.2全國半導體行業對電子級TMAH的需求量
TMAH在半導體晶圓生產過程中用作正型光刻膠的顯影液,目前主流的晶圓廠為8寸和12寸產線,雖然,2015年之后18寸晶圓廠有少量投產,但12寸晶圓廠仍是主要投產的目標。目前國內12寸晶圓廠有8座,產能為466千片/月,計劃和在建12寸晶圓廠有12座[4],預計新增產能為635千片/月,預估2020年產能需求達到每月352萬片8寸晶圓約當量,其中12寸晶圓比重高達82%。
根據《2015年濕化學品行業分析報告》中得知國內12英寸半導體晶圓生產過程中顯影液的單耗量為22.56噸/萬片。
表3及表4知,我國12寸晶圓對TMAH的需求量約為3萬噸/年,其中未來需求1.7萬噸/年。
綜上所述,2018年全國面板行業及12英寸晶圓行業對電子級TMAH的需求量約為3.29萬噸,在建及規劃產線投產后,全國對電子級TMAH的需求量預計將達到6.6萬噸/年。
2華南地區電子級TMAH的供需結構
2.1華南地區電子級TMAH產能
目前華南地區沒有電子級TMAH的工業化生產。
2.2華南地區電子級TMAH需求量
2.2.1華南地區面板行業對TMAH的需求量
由表1及表2可知,位于華南地區的面板產線有13條,其對電子級TMAH的需求量為13803噸/年,其中已有產線的需求量為7796噸/年。
2.2.2華南地區半導體行業對TMAH的需求量
由表4可知,未來隨著晉華集成、聯電廈門、中芯國際和紫光等產線的投產,華南地區12英寸晶圓對TMAH的需求量將超過5000噸/年。
綜上所述,華南地區對電子級TMAH的需求量將達到1.88萬噸/年。
3結論
隨著半導體及半導體顯示行業的快速發展,電子化學品的需求市場快速擴大,其中濕電子化學品中顯影液TMAH作為中等技術含量的產品,已在國內建設了多條生產線,并實現了進口產品的替代,經過實地調研,發現國內整體TMAH產能已超過需求,但是高端領域供應不足,在高端領域仍有一定的替代空間,另外TMAH地域供求極度不平衡,作為TMAH需求量較高的華南地區暫無生產裝置,該地區有較大的市場缺口,僅從華南地區的市場供需分析,該區域存在投資機會,可以為進一步研究和制定投資戰略奠定基礎。
參考文獻
[1] 張為,姚素英,劉艷艷,等.四甲基氫氧化銨在MEMS中的應用[J].微電子學,2001(06):422-424.
[2] 許小榮,范少文,董妍妍,等.四甲基氫氧化銨的制備及應用研究進展[J].化工進展,2011(S1):295-297.
[3] 潘卓偉.平板顯示產業現狀分析[J].科技中國,2018,245(02):74-78.
[4] 張倩.集成電路產業現狀分析[J].科技中國,2018,245(02):79-83.