光刻胶：国产化正当时，龙头公司放量在即.pdf

请务必阅读正文之后的重要声明部分 Table_Industry 证券研究报告/专题研究报告 2020年2月27日 化工 光刻胶:国产化正当时，龙头公司放量在即 Table_Main Table_Title 评级：买入（维持） 分析师：谢楠 执业证书编号：S0740519110001 Email：xienanr.qlzq 分析师：张波 执业证书编号：S0740520020001 S0740520020001 Email：zhangbor.qlzq Table_Profit 基本状况 上市公司数 334 行业总市值(百万元) 29837.3 行业流通市值(百万元) 24309.3 Table_QuotePic 行业-市场走势对比 公司持有该股票比例 Table_Report 相关报告 Table_Finance 重点公司基本状况 简称 股价 (元) EPS PE 评级 2018 2019E 2020E 2021E 2018 2019E 2020E 2021E 雅克科技 41.15 0.29 0.58 0.75 0.98 6.5 70.9 54.9 42.0 买入 晶瑞股份 51.08 0.34 0.20 0.37 0.50 8.4 258.6 139.4 102.4 未评级 飞凯材料 22.39 0.67 0.58 0.71 0.86 13.0 38.8 31.6 26.1 未评级 备注 晶瑞股份及飞凯材料采用wind一致预期 Table_Summary 投资要点 光刻胶：光电信息行业图形化方案核心材料。光刻胶是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，下游主要用于集成电路、面板和分立器件等领域，是微细加工技术的关键性材料。 行业需求不断增长，国内增速显著高于海外。在下游半导体、LCD、PCB等行业需求持续扩大的拉动下，全球光刻胶市场将持续扩大。据 IHS，2018年全球光刻胶市场规模为85亿美元，2014-2018年复合增速约5%，未来光刻胶复合增速有望维持 5%。伴随着全球半导体、液晶面板以及消费电子等产业向国内转移，国内对光刻胶需求量迅速增量。据前瞻产业研究院，2011-2017年，国内光刻胶需求复合增速达14.69%，至2017年底已达7.99万吨；国内光刻胶市场规模复合增速达11.59%，至2017年底已达58.7亿元。 国外企业供应为主。光刻胶行业由于技术壁垒高并且要与光刻设备协同研发，呈现出寡头竞争的格局。全球主要供应企业包括日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、日本信越和富士电子材料，占据全球 87%的市场份额。 半导体光刻胶持续增长，国产厂商持续发力。伴随着全球半导体行业的快速发展，全球半导体光刻胶市场持续增长。据SEMI，2018年全球半导体光刻胶市场规模20.29亿美元，同比增长15.83%。其中，中国、美洲、亚太、欧洲、日本分别占比32%、21%、20%、9%、9%。分产品来看，ArF/液浸ArF对应先进IC制程，市场份额占比最高，达到41%，未来随着多重曝光技术的使用，ArF光刻胶市场需求持续扩大。国内目前半导体光刻胶供应商主要包括晶瑞股份、北京科华、南大光电等。晶瑞股份 i 线光刻胶量产，KrF光刻胶处于研发阶段。北京科华KrF光刻胶已向中芯国际等企业供货，ArF光刻胶处于研发阶段。南大光电拟在宁波经济开发区建设25吨KrF光刻胶。 LCD 光刻胶中国需求迎来快速增长。随着全球面板产能陆续向中国大陆转移，国内LCD光刻胶需求快速增长。据CINNO Research，2022年大陆TFT Array正性光刻胶需求量将达到1.8万吨，彩色光刻胶需求量为1.9万吨，黑色光刻胶需求量为4100吨，光刻胶总产值预计高达15.6亿美金。 投资建议。随着下游电子行业持续往中国转移，相关半导体及面板企业持续扩产。中国光刻胶行业有望迎来从量变到质变的跨越，相关企业有望通过下游认证，迎来快速发展，建议关注雅克科技、晶瑞股份、飞凯材料。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 专题研究报告 风险提示事件：光刻胶研发不及预期，光刻胶下游客户认证不及预期。 cV8VvYtVmXiZmUdUwVoOpO6M9RaQnPpPnPqQjMoOnPfQtRyQbRrRoQvPsPoRNZmOsP请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 3 - 专题研究报告 内容目录 1 光刻胶 . - 6 - 1.1光刻胶概况 . - 6 - 1.2光刻胶主要用于图形化工艺 . - 8 - 1.3光刻胶分类 . - 9 - 2 光刻胶市场空间 . - 10 - 2.1光刻胶需求不断增长 . - 10 - 2.2光刻胶竞争格局 . - 11 - 3 光刻胶分类 . - 12 - 3.1半导体光刻胶 . - 12 - 3.2LCD光刻胶 . - 15 - 4相关上市公司 . - 18 - 4.1雅克科技 . - 18 - 4.2晶瑞股份 . - 18 - 4.3飞凯材料 . - 19 - 5 风险提示 . - 21 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 4 - 专题研究报告 表目录 图1：旋涂于硅片上的光刻胶 . - 6 - 图2：光刻胶主要成分占比 . - 6 - 图3：主要的光刻胶体系 . - 7 - 图4：光刻胶主要用于半导体图形化工艺 . - 8 - 图5：TFT-LCD光刻工艺示意图 . - 9 - 图6：光刻胶按反应原理分类 . - 9 - 图7：光刻胶按下游应用分类 . - 9 - 图8：全球光刻胶市场规模及增速 . - 10 - 图9：光刻胶下游应用结构 . - 10 - 图10：中国光刻胶市场规模、需求量及均价 . - 10 - 图11：中国光刻胶产量及本土产量 . - 10 - 图12：国内光刻胶产值份额. - 11 - 图13：全球光刻胶格局 . - 11 - 图14：全球半导体市场及增速 . - 12 - 图15：国内半导体行业发展迅速 . - 12 - 图16：全球各地区半导体材料市场占比 . - 12 - 图17：半导体制造材料占比. - 12 - 图18：全球半导体光刻胶市场规模及增速 . - 13 - 图19：全球半导体光刻胶市场份额（按区域） . - 13 - 图20：半导体光刻胶. - 13 - 图21：半导体光刻胶分类 . - 13 - 图22：全球面板需求面积及增速 . - 15 - 图23：中国厂商TFT LCD产能快速增长 . - 15 - 图24：中国大陆面板光刻胶市场需求量 . - 15 - 图25：LCD光刻胶种类及主要供应商 . - 16 - 图26：彩色和黑色光刻胶的应用 . - 16 - 图27：TFT Array正性光刻胶的应用 . - 17 - 图28：中国LCD光刻胶进展 . - 17 - 图29：公司营业收入及增速. - 18 - 图30：公司归母净利润及增速 . - 18 - 图31：晶瑞股份营业收入及增速 . - 19 - 图32：晶瑞股份归母净利润及增速 . - 19 - 图33：飞凯材料营业收入及增速 . - 20 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 5 - 专题研究报告 图34：飞凯材料归母净利润及增速 . - 20 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 6 - 专题研究报告 1 光刻胶 1.1光刻胶概况 光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工，同时在 LED、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用，是微细加工技术的关键性材料。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占 50%，单体约占35%。 图1：旋涂于硅片上的光刻胶 图2：光刻胶主要成分占比 资料来源：信越集团官网、中泰证券研究所 资料来源：现代化工、中泰证券研究所 光刻胶自1959年被发明以来就成为半导体工业最核心的工艺材料之一。随后光刻胶被改进运用到印制电路板的制造工艺，成为 PCB 生产的重要材料。二十世纪 90 年代，光刻胶又被运用到平板显示的加工制作，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。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。 在此过程中，光刻技术经历了紫外全谱（300450nm）、 G 线（436nm）、 I 线（365nm）、深紫外（DUV,包括 248nm 和 193nm）和极紫外（EUV）六个阶段，。相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生，光刻胶中的关键配方成份，如成膜树脂、光引发剂、添加剂也随之发生变化，使光刻胶的综合性能更好地满足工艺要求。目前因为较为广泛的主要包括以下光刻胶： g 线光刻胶对应曝光波长为 436nm 的 g 线，制作 0.5 m 以上的集成电路。i线光刻胶对应曝光波长为 365nm的i线，制作 0.5-0.35 m的集成电路。 g线和i线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶，都以正胶为主，主要原料为酚醛树脂和重氮萘醌化合物。 KrF光刻胶对应曝光波长为 248nm的 KrF激光光源，制作 0.25-0.15 m的集成电路，正胶和负胶都有，主要原料为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产酸剂。KrF光刻胶市场今后将逐渐扩大。 50% 35% 15% 树脂 单体 光引发剂及助剂 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 7 - 专题研究报告 ArF光刻胶对应曝光波长为193nm的ArF激光光源，ArF干法制作 65-130 nm的集成电路，ArF 浸湿法可以对应 45nm 以下集成电路制作。ArF光刻胶是正胶，主要原料是聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物和光致产酸剂。ArF光刻胶市场今后将快速成长。 图3：主要的光刻胶体系 光刻胶体系 成膜树脂 感光剂 光刻波长 技术节点及用 聚乙烯醇肉桂酸酯系负性光刻胶 聚乙烯醇肉桂酸酯 成膜树脂自身 紫外全谱 （300450nm） 3m以上集成电路和半导体器件 环化橡胶-双叠氮负胶 环化橡胶 芳香族双叠氮化合物 紫外全谱 （300450nm） 2m以上集成电路和半导 体器件 酚醛树脂-重氮萘醌正胶 酚醛树脂 重氮萘醌化合物 G线（436nm） I线（365nm） 0.5m 以上集成电路 0.35m-0.5m集成电路 248nm光刻胶 聚对羟基苯乙烯及其衍生物 光致产酸剂 KrF（248nm） 0.25m-0.13m集成电路 193nm光刻胶 聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物 光致产酸剂 ArF（193nm 干法） ArF（193nm 浸没法） 130-65nm集成电路 45nm，32nm 集成电路 EUV光刻胶 聚酯衍生物分子玻璃单组份材料 光致产酸剂 极紫外 （EUV，13.5nm） 32nm，22nm 及以下集成电路 电子束光刻胶体系 甲基丙烯酸酯及其共聚物 光致产酸剂 电子束 掩膜版制备 纳米压印紫外光刻胶体系 丙烯酸酯类；环氧树脂；乙烯基醚 自由基型光引发剂；阳离子光引发剂 紫外光 电子学、生物学、光学等领域 资料来源：光刻材料的发展及应用、中泰证券研究所 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 8 - 专题研究报告 1.2光刻胶主要用于图形化工艺 以半导体行业为例，光刻胶主要用于半导体图形化工艺。图形化工艺是半导体制造过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适的位置。一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤，分别实现了从掩模版到光刻胶以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移，流程一般分为十步：1.表面准备，2.涂胶，3.软烘焙，4.对准和曝光，5.显影，6.硬烘焙，7.显影检查，8.刻蚀，9.去除光刻胶，10.最终检查。 具体来说，在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗，主要采用相关的湿化学品，包括丙酮、甲醇、异丙醇、氨水、双氧水、氢氟酸、氯化氢等。晶圆清洗以后用旋涂法在表面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后，光线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现曝光，这个过程中主要采用掩模版、光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿化学品。对曝光以后的光刻胶进行显影以及再次烘焙并检查以后，实现了将图形从掩模版到光刻胶的第一次图形转移。在光刻胶的保护下，对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查，实现了将图形从光刻胶到晶圆的第二次图形转移。目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀，主要用到含氟和含氯气体。 图4：光刻胶主要用于半导体图形化工艺 资料来源：芯片制造、中泰证券研究所 在目前比较主流的半导体制造工艺中，一般需要 40 步以上独立的光刻步骤，贯穿了半导体制造的整个流程，光刻工艺的先进程度决定了半导体制造工艺的先进程度。光刻过程中所用到的光刻机是半导体制造中的核心设备。目前，ASML 最新的 NXE 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 9 - 专题研究报告 3400B售价在一亿欧元以上，媲美一架 F35 战斗机。 图5：TFT-LCD光刻工艺示意图 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 1.3光刻胶分类 光刻胶按显示的效果，可分为正性光刻胶和负性光刻胶，如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反，称为负性光刻胶；如果显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相同，称为正性光刻胶。 图6：光刻胶按反应原理分类 分类 具体情况 正性光刻胶 显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相同 负性光刻胶 显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 光刻胶经过几十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类，按照应用领域，光刻胶可以划分为以下主要类型和品种。 图7：光刻胶按下游应用分类 主要类型 主要品种 半导体用光刻胶 g 线光刻胶、 i 线光刻胶、 KrF 光刻胶、 ArF 光刻胶等 平板显示用光刻胶 彩色滤光片用彩色光刻胶及黑色光刻胶、 LCD/TP 衬垫料光刻胶、 TFT LCD 中Array用光刻胶等 PCB光刻胶 干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨等 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 10 - 专题研究报告 2 光刻胶市场空间 2.1光刻胶需求不断增长 在下游半导体、LCD、PCB 等行业需求持续扩大的拉动下，光刻胶市场将持续扩大。2018年全球光刻胶市场规模为85亿美元，2014-2018年复合增速约5%。据 IHS，未来光刻胶复合增速有望维持5%。按照下游应用来看，目前半导体光刻胶占比 24.1%，LCD 光刻胶占比 26.6%， PCB 光刻胶占比 24.5%，其他类光刻胶占比 24.8%。 图8：全球光刻胶市场规模及增速 图9：光刻胶下游应用结构 资料来源：IHS、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 伴随着全球半导体、液晶面板以及消费电子等产业向国内转移，国内对光刻胶需求量迅速增量。2011-2017 年，国内光刻胶需求复合增速达 14.69%，至 2017 年底已达7.99万吨；国内光刻胶市场规模复合增速达11.59%，至2017年底已达58.7亿元。从产量来看，2017年我国光刻胶产量达到7.56万吨，2011-2017年复合增速15.83%；本土光刻胶产量达到4.41万吨，2011-2017年复合增速11.87%。国内目前光刻胶主要集中在 PCB领域，高技术壁垒的 LCD 和半导体光刻胶主要依赖进口。 图10：中国光刻胶市场规模、需求量及均价 图11：中国光刻胶产量及本土产量 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 0%1%2%3%4%5%6%0204060801002014 2015 2016 2017 2018全球光刻胶市场规模(亿美元) 同比(%，右轴) 24% 27% 24% 25% 半导体光刻胶 LCD光刻胶 PCB光刻胶 其他 02468100102030405060702011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E中国光刻胶市场规模(亿元) 中国光刻胶需求量(万吨) 光刻胶均价(万元/吨,右轴) 02468102011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E中国光刻胶产量(万吨) 中国光刻本土产量(万吨)