光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大.pdf

敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 D ON GX IN G S E C U R IT IES行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 电子化工材料（ECM，电子产业的“生长激素”）进口替代实质性突破系列专题报告之二 2020年01月16日 看好 / 维持 化工 行业报告 分析师 刘宇卓 电话010-66554030 邮箱liuyuzhuodxzq 执业证书编号S1480516110002 分析师 罗四维 电话010-66554047 邮箱luoswdxzq 执业证书编号S1480519080002 投资摘要： 光刻胶是电子化工材料中技术壁垒最高的材料之一。国内企业已经逐步从低端 PCB 光刻胶发展至中端LCD 和半导体光刻胶的量产，以北京科华、苏州瑞红（晶瑞股份）为代表的企业已实现了KrF 光刻胶的研发突破，预计有望获得下游量产订单，以强力新材为代表的企业也已经实现了光刻胶上游原材料光引发剂和光酸等的国产化，打破海外垄断。随着国内大量新增的晶圆厂、面板厂的投产，下游客户导入有望加速。 从技术水平来看，PCB光刻胶是目前国产替代进度最快的，国产化率已达 50%以上；LCD 光刻胶进度相对较快，国产化率在 10%左右；半导体光刻胶国内技术较海外先进技术差距较大，国产化率不足 5%。 半导体光刻胶：目前市场主流的四种中高端光刻胶为 g 线/i 线、KrF、ArF，我国已经实现了其中g 线/i 线的量产，并在逐步提升供应量；KrF 光刻胶也具备批量供应的条件；ArF 光刻胶尚处于下游认证阶段；国际上最先进的 EUV光刻胶国内尚处初级研发阶段。 LCD 光刻胶：TFT 正性胶等较低端产品方面，国内企业技术较为成熟；彩色光刻胶方面，目前仅永太科技有较为成熟的产品，其他企业多处研发阶段。 PCB 光刻胶：技术含量较低，国产化率超过 50%。 投资建议：推荐光刻胶产品已开始替代进口、并进入国产 LCD 产业链的公司，如晶瑞股份，建议关注永太科技等已有产品导入下游应用的优质公司。 风险提示：市场竞争加剧；下游客户认证进度不及预期；新技术的研发风险；原材料价格波动风险。 行业重点公司梳理 资料来源：Wind、公司财报、东兴证券研究所 注：标*的公司未予评级 行业重点公司盈利预测与评级 简称 EPS(元) PE PB 评级 2018A 2019E 2020E 2021E 2018A 2019E 2020E 2021E 晶瑞股份 0.33 0.20 0.36 0.51 97.59 161.85 89.92 63.47 9.42 强烈推荐 南大光电 0.13 0.15 0.21 0.30 135.66 112.44 81.33 56.93 5.73 强烈推荐 资料来源：公司财报、东兴证券研究所 公司 代码已实现进口替代的优势产品市值（亿元）2018 年公司整体营收（亿元）2018 年公司整体净利润（亿元）2018 年光刻胶业务营收（亿元）2018 年光刻胶业务毛利率PE(T T M )PB(M R Q )晶瑞股份 3 0 0 6 5 5 . SZ半导体： i线光刻胶、（ KrF 光刻胶在建）L C D ： TFT 正性胶4 9 . 0 0 8 . 1 1 0 . 5 7 0 . 8 4 5 2 . 9 5 % 1 5 5 . 0 9 9 . 4 2南大光电 3 0 0 3 4 6 . SZ半导体：（ A rF 光刻胶在建）6 9 . 5 0 2 . 2 8 0 . 5 5 n . a n . a 1 4 9 . 1 7 5 . 7 3永太科技* 0 0 2 3 2 6 . SZ L C D ：彩色光刻胶 9 0 . 5 4 3 2 . 9 5 4 . 3 1 n . a n . a 2 5 . 0 7 2 . 8 2上海新阳* 3 0 0 2 3 6 . SZ半导体：（ A rF 光刻胶在建）8 4 . 4 3 5 . 6 0 0 . 0 6 n . a n . a 2 8 . 2 6 5 . 3 6容大感光* 3 0 0 5 7 6 . SZPC B ：阻焊油墨半导体： i线光刻胶L C D ：（ TFT 正性胶在建）3 0 . 7 2 4 . 2 3 0 . 4 2PC B 油墨： 3 . 9 3光刻胶： 0 . 1 4PC B 油墨： 2 7 . 1 5 %光刻胶： 5 1 . 9 3 %8 2 . 4 3 6 . 8 0飞凯材料* 3 0 0 3 9 8 . SZPC B ：湿膜光刻胶L C D ：（ TFT 正性胶在建）7 7 . 5 9 1 4 . 4 6 2 . 8 8 n . a n . a 3 6 . 2 2 3 . 3 3广信材料* 3 0 0 5 3 7 . SZ PC B ：阻焊油墨 3 5 . 4 6 6 . 3 9 0 . 5 4 专用油墨： 3 . 0 0 专用油墨： 3 3 . 7 1 % 3 8 . 8 2 2 . 6 6P2 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES目录 前言：电子化工材料（ECM）电子产业的“生长激素”. 4 1. 光刻胶是电子化工材料中技术壁垒最高的材料之一 . 4 1.1 光刻胶是电子领域微细图形加工的关键性材料 . 4 1.2 光刻胶技术壁垒高、研发难度大 . 5 2. 光刻胶全球市场规模近90亿美元，中国本土供应占比仅有 10%左右，发展空间巨大. 6 3. 半导体光刻胶：技术难度最高，国产化率极低 . 8 3.1 全球半导体光刻胶市场规模约 13亿元，未来增速约810% . 8 3.2 国内公司技术差距较大，国产化率极低 . 9 4. LCD光刻胶：市场规模最大，低端产品已实现国产化 .10 4.1 全球LCD光刻胶市场规模约23亿美元，未来增速约4% .10 4.2 海外企业供应量超过90%，内资企业积极布局高端品种 . 11 5. PCB光刻胶：技术含量较低，国产化率超过 50%. 11 5.1 全球PCB光刻胶市场规模约20亿美元，中国市场占比50%以上. 11 5.2 国产化率已超过50% .12 6. 国产光刻胶进口替代速度：PCB液晶面板半导体 .13 7. 风险提示.14 相关报告汇总 .14 插图目录 图 1：光刻胶的分类. 5 图 2：光刻胶的组成成分. 5 图 3：全球光刻胶市场规模. 6 图 4：中国光刻胶市场本土供应量. 6 图 5：中国光刻胶市场供需情况. 7 图 6：中国光刻胶需求对外依存度. 7 图 7：全球光刻胶市场结构. 7 图 8：中国本土企业光刻胶生产结构. 7 图 9：全球半导体制造材料成本结构. 8 图 10：全球半导体光刻胶分地区市场份额 . 8 图 11：全球半导体光刻胶市场规模. 8 图 12：中国半导体光刻胶市场规模 . 8 图 13：全球半导体光刻胶分品种市场份额 . 9 图 14：半导体光刻胶细分品种的应用 . 9 图 15：全球 ArF光刻胶市场份额 .10 图 16：全球 KrF光刻胶市场份额 .10 图 17：全球半导体光刻胶市场规模 .10 图 18：LCD彩色滤光片成本结构 .10 图 19：光刻胶的组成成分 . 11 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 P3 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES图 20：PCB光刻胶分类 .12 图 21：PCB成本结构 .12 图 22：全球 PCB光刻胶主要生产企业 .12 图 23：国内光刻胶行业标的梳理 .13 图 24：行业重点公司盈利预测与评级 .14 P4 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES前言：电子化工材料（ECM）电子产业的“生长激素” 电子化工材料（Electronic Chemical Materials，简称 ECM），指为集成电路和分立器件、电容、电池、印制线路板、液晶显示器等电子元器件的生产而使用的各种精细化学品，是电子材料和精细化学品结合的高新技术产品。电子化工材料处于电子信息产业链的前端，没有高质量的电子化工材料就不可能制造出高性能的电子元器件，在电子产业中的作用相当于“生长激素”。 在国内电子信息产业进口替代的浪潮中，上游原料的国产替代迫在眉睫。目前正处于国内第三次进口替代（电子信息产业的进口替代）的浪潮中，半导体、显示面板等电子产业链持续向中国转移，中国电子产业市场规模急剧扩张，我国已成为全球最大的半导体生产国家、液晶面板出货量最大的国家，且未来几年全球的半导体、显示面板新增产能主要集中在中国，中国电子元器件的国产化率将大幅提升。但与此同时，上游原材料受制于人的局面亟待改变，部分高端电子化工材料的供应仍以外资企业为主，国产替代需求迫切。 因此，我们将推出电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告。在此系列报告中，我们主要选取了部分在电子元器件制造中重要性高、行业空间大、技术难度高、进口替代已取得实质性进展的电子化工材料进行深入研究。 本篇报告是电子化工材料进口替代实质性突破系列专题报告的第二篇，深入研究半导体制造技术难度最高的材料光刻胶。我们认为内资企业已经逐步从低端 PCB光刻胶发展至中端 LCD 和半导体光刻胶的量产，以北京科华、苏州瑞红（晶瑞股份）为代表的企业已实现了KrF 光刻胶的研发突破，以强力新材为代表的企业也已经实现了光刻胶上游原材料光引发剂和光酸等的国产化，打破海外垄断。随着国内大量新增的晶圆厂、面板厂的投产，下游客户导入有望加速。 1. 光刻胶是电子化工材料中技术壁垒最高的材料之一 1.1 光刻胶是电子领域微细图形加工的关键性材料 光刻胶是电子领域微细图形加工的关键性材料，在半导体、LCD、PCB等行业的生产中具有重要作用。光刻胶是利用光化学反应，经光刻工艺将所需要的微细图形从掩膜板转移到代加工基片上的图形转移介质，是光电信息产业的微细图形线路加工制作的关键性材料。 在微电子制造业精细加工从微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级水平的过程中，光刻胶起着举足轻重的作用。光刻胶自 1959 年被发明以来就成为半导体生产中最核心的工艺材料之一；随后光刻胶被改进运用到 PCB板的制造工艺，成为 PCB生产的重要材料；20 世纪 90 年代，光刻胶又被运用到平板显示的加工制造，对平板显示面板的大尺寸化、高精细化、彩色化起到了重要的推动作用。 按照下游应用，光刻胶可分为半导体用光刻胶、LCD 用光刻胶、PCB 用光刻胶等，其技术壁垒依次降低。相应地，PCB 光刻胶是目前国产替代进度最快的，LCD 光刻胶替代进度相对较快，半导体光刻胶目前国产技术较国外先进技术差距最大。 在半导体领域，光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%，耗时约占整个芯片工艺的40%50%，东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 P5 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES是芯片制造中最核心的工艺。光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。光刻胶材料及其配套化学品约占 IC 制造材料总成本的 12%左右，是继硅片、电子气体的第三大 IC 制造材料。半导体用光刻胶的曝光波长由宽谱紫外向g 线（436nm）i线（365nm）KrF（248nm）ArF（193nm）EUV（13.5nm）的方向移动，波长越小，加工分辨率越佳。 在 LCD 领域，彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料，占彩色滤光片成本的 27%左右。彩色滤光片是 TFT-LCD 实现彩色显示的关键器件，占TFT-LCD 面板制造成本的15%左右。 在 PCB领域，光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨，约占 PCB制造成本的3%。 图 1：光刻胶的分类 资料来源：CNKI，东兴证券研究所 光刻胶的组成成分主要为感光剂（光引发剂）、聚合剂（感光树脂）、溶剂与助剂构成。其中，光引发剂是光刻胶的最关键成分，对光刻胶的感光度、分辨率起着决定性作用。 图 2：光刻胶的组成成分 资料来源：CNKI，东兴证券研究所 1.2 光刻胶技术壁垒高、研发难度大 按照应用领域分类主要品种 主要用途全球市场规模中国市场规模国产化率下游制造成本占比g 线光刻胶（ 436nm ） 6 吋晶圆i线光刻胶（ 365nm ） 6 吋、 8 吋晶圆KrF 光刻胶（ 248nm ） 8 吋晶圆A rF 光刻胶（ 193nm ） 12 吋晶圆EU V 光刻胶（ 1 3 . 5 n m ） 12 吋晶圆彩色光刻胶、黑色光刻胶用于制备彩色滤光片触摸屏用光刻胶用于在玻璃基板上沉积 I T O 制作触摸电极T F T -L C D 正性光刻胶 微细图形加工干膜光刻胶湿膜光刻胶（又称抗蚀剂 /线路油墨）光成像阻焊油墨5 0 % 3 5 %微细图形加工光刻胶的成分 功能光引发剂 光刻胶的关键成分，决定光刻胶的感光度、分辨率等关键性能感光树脂 光刻胶的 “骨架 ”，决定光刻胶的硬度、柔韧性、附着力等基本属性溶剂 光刻胶中的最大成分，使光刻胶处于液体状态，但对光刻胶的化学性质几乎没有影响添加剂 通常是专有化合物，由各家厂商自行研发，用于改变光刻胶特定化学性质P6 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES光刻胶产品是电子化工材料中技术壁垒最高的材料之一，研发难度极大。 纯度要求高、工艺复杂：由于光刻胶用于微米级甚至纳米级图形加工，光刻胶产品需要严格控制质量。光刻胶及其专用化学品的化学结构特殊，品质要求高，微粒子及金属离子含量极低，生产工艺复杂，其研发和生产具有较高的技术门槛。 配方技术：光刻胶的品种非常多，针对不同应用需求，通过调整光刻胶的配方，满足差异化的应用需求，是光刻胶制造商最核心的技术。 光刻机的配套需求：光刻胶需要有相应的光刻机与之配对调试，资金壁垒较高。目前全球光刻机核心技术处于垄断状态，只有荷兰 ASML 公司可制造 EUV光刻机，售价超过 1 亿欧元；而技术水平稍低的 DUV 光刻机，售价为 20005000 万美元；目前国内只有一家企业可制造光刻机，且技术等级较低。 体量壁垒：光刻胶企业存在较高的资金壁垒，相对于国内厂商，国外光刻胶厂商的公司规模更大，具有资金和技术优势，供应产品齐全，光刻胶种类丰富，同时有着较为全面的配套化学品，方便下游客户采购和共同研发合作。 2. 光刻胶全球市场规模近90亿美元，中国本土供应占比仅有10%左右，发展空间巨大 随着电子信息产业发展的突飞猛进，光刻胶市场总需求不断提升。2019年全球光刻胶市场规模预计近90 亿美元，自 2010 年至今 CAGR 约5.4%，预计未来 3年仍以年均 5%的速度增长，预计至 2022年全球光刻胶市场规模将超过 100 亿美元。 中国光刻胶市场需求增速高于国际平均，但中国本土供应量在全球的占比仅有 10 %左右，发展空间巨大。受益半导体、显示面板、PCB产业东移的趋势，2019 年我国光刻胶市场本土供应量约 70 亿元，自 2011年至今 CAGR 达到 11%，远高于全球平均 5%的增速，但市场规模全球占比仅为 10%左右，发展空间巨大。2017 年我国光刻胶需求量为8 万吨，产量为7.6 万吨，供需缺口 0.4 万吨，其中中国本土的光刻胶产量仅有 4.4 万吨，仅占中国产量的 58%。 全球市场中，半导体、LCD、PCB用光刻胶的供应结构较为均衡；但中国市场中，本土供应以 PCB用光刻胶为主，LCD、半导体用光刻胶供应量占比极低。 图 3：全球光刻胶市场规模 图 4：中国光刻胶市场本土供应量 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 P7 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES资料来源：产业信息网，IHS，东兴证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 图 5：中国光刻胶市场供需情况 图 6：中国光刻胶需求对外依存度 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 图 7：全球光刻胶市场结构 图 8：中国本土企业光刻胶生产结构 资料来源：产业信息网，东兴证券研究所 资料来源：产业信息网，东兴证券研究所 0%1%2%3%4%5%6%7%8%02040608010 012 0全 球光 刻 胶市 场 规模 （ 亿美 元 ） Y o Y （右轴）0%2%4%6%8%10 %12 %14 %16 %18 %0102030405060708020 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 E 20 19 E中 国光 刻 胶市 场 规模 （ 亿元 ） Y o Y （右轴） 全 球占 比0%10 %20 %30 %40 %5 0 %60 %70 %80 %012345678920 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17中 国光刻 胶需求 量（万 吨） 中 国光刻 胶产量 （万吨 ）中 国本土 光刻胶 产量（ 万吨） 本 土产量 占比（ 右轴）30 %35 %40 %45 %50 %55 %60 %20 11 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7中 国光刻 胶需求 对外依 存度PCB 光刻胶 , 25%LCD 光刻胶 , 27%半导体光刻胶 , 24%其他光刻胶 , 25%P CB 光刻胶 , 94%LCD 光刻胶 , 3%半导体光刻胶 , 2%其他光刻胶 , 1%P8 东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES3. 半导体光刻胶：技术难度最高，国产化率极低 3.1 全球半导体光刻胶市场规模约13亿元，未来增速约810% 半导体是光刻胶最重要的应用领域。光刻和刻蚀技术是半导体芯片在精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特征尺寸。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的 30%，耗时约占整个芯片工艺的40%50%，是芯片制造中最核心的工艺。光刻胶及其配套化学品在芯片制造材料成本中的占比高达 12%，是继硅片、电子气体的第三大 IC 制造材料。 半导体光刻胶是光刻胶中最高端的品种，技术难度最高。自20 世纪 80 年代开始，根据所使用的光源不同，光刻技术经历了从紫外（UV，g 线 436nm和 i 线 365nm）到深紫外（DUV，248nm和 193nm）再到下一代的极紫外（EUV，13.5nm）的发展过程。 光刻胶市场需求快速增长。随着半导体线路图形越来越小，光刻工艺对光刻胶的需求量也越来越大。据测算，2018 年全球半导体用光刻胶市场规模约 13 亿美元，预计未来 5 年年均增速约 8%10%；中国半导体用光刻胶市场规模约 23 亿元人民币，预计未来 5 年年均增速约 10%。 图 9：全球半导体制造材料成本结构 图 10：全球半导体光刻胶分地区市场份额 资料来源：SEMI，东兴证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 图 11：全球半导体光刻胶市场规模 图 12：中国半导体光刻胶市场规模 硅片 , 37%电子气体 , 13%光刻胶 , 5%光刻胶配套化学品 , 7%掩膜板 , 12%抛光材料 , 7%湿法化学品 , 7%溅镀靶材 , 2%其他材料 , 11%中国 , 32%美洲 , 21%亚太（除中国、 日本 ） , 20%欧洲 , 9%日本 , 9%其他 , 9%0%2%4%6%8%10 %12 %024681012141618202 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 E 2 0 1 9 E 2 0 2 0 E 2 0 2 1 E 2 0 2 2 E全 球半导 体光刻 胶市场 规模（ 亿美元 ） Y oY （右轴）0%2%4%6%8%10 %12 %05101520253035402 0 1 6 2 0 1 7 20 18E 2 0 1 9 E 2 0 2 0 E 2 0 2 1 E 2 0 2 2 E中 国半导 体光刻 胶市场 规模（ 亿元） Y oY （右轴）东兴证券深度报告 化工行业：光刻胶行业：技术壁垒高，低端产品国产化率较高，高端产品技术差距大 P9 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES资料来源：产业信息网，IHS，东兴证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院，东兴证券研究所 半导体光刻胶各品种中，目前g线和 i线光刻胶的市场份额较大，ArF 光刻胶市场增速最快。 紫外光刻胶：g 线和i 线光刻胶的使用量目前占据24%的市场份额，但二者对应的半导体制程节点均为早期。未来汽车电子、物联网等产业的发展将一定程度增加 g 线、i 线光刻胶的需求。 深紫外光刻胶：KrF、ArF光刻胶对应的制程节点较为先进，目前合计占有 63%的市场份额。随着精细化需求的增加，预计未来 KrF 光刻胶不