湿电子化学品：技术进步迅速，龙头企业积极布局增量市场.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.32 国金基础化工指数 3847.53 沪深 300 指数 4066.56 上证指数 3289.64 深证成指 11007.95 中小板综指 11048.96 相关报告 1. PTA 与丙烯酸盈利能力增强，制冷 剂 价 格 大 涨 - 基 础 化 工 行 业 研究 .， 2018.3.4 1.电子化学品行业系列报告之四：电子气体行业 产业转移与政策红 .， 2018.2.27 3.成本支撑，供给受限，需求逐步回暖，节后 PTA价格价差扩大 -国 .， 2018.2.26 2.国际油价上涨， PA66 价格创七年历史新高 -基础化工行业研究周 .， 2018.2.25 5.索尔维法国己二腈装置宣布不可抗力，PA66 供需紧张态势有望加 .， 2018.2.22 蒲强 分析师 SAC执业编号： S1130516090001 puqianggjzq 霍堃 陈铖 何雄 联系人 huokungjzq 联系人 chencheng2gjzq 联系人 hexionggjzq 电子化学品行业系列报告之 五 ： 湿电子化学品 技术进步迅速，龙头企业积极布局增量市场 行业观点 下游产业链转移和国家政策支持助推湿电子化学品发展。 我们认为 在国家经济转型的大背景下，随着国家相关政策密集出台，半导体和平面显示等下游产业链向国内转移，为上游湿电子化学品行业提供了强大的助推力。我们认为半导体上游材料领域，国内湿电子化学品的技术发展速度仅次靶材，会较早受益于国内龙头企业实现技术突破和市场空间的进一步扩大，国内企业市场份额有望持续增长。 湿电子化学品 发展迅速，进口替代空间大 。 2016 年我国湿电子化学品市场超过 42 亿元，我们预测 2020 年我国湿电子化学品市场可以达到 73 亿元，市场前景广阔，进口替代空间大。在我国湿电子化学品市场中，国内企业在半导体领域和平板显示领域市场占有率均为 25%，在太阳能领域市场占有率为 98%。 国内 半导体集成电路 保持高速增长，拉动湿电子化学品需求 。 随着半导体产业规模在国内继续保持快速增长，湿电子化学品将因此受益，取得快速发展。预计 2018 年我国半导体用湿电子化学品用量将达到 37.5 万吨，同比增长 41.5%，半导体用湿电子化学品需求金额将达到 35 亿元，同比增长40%。 液晶面板对湿电子化学品需求占比占据首位，需求持续放量 。 过去十年， 我国大陆面板厂商快速扩产，其对上游湿电子化学品的需求也持续放量，液晶面板对湿电子化学品需求占比占据首位 。 预计到 2018 年，我国液晶面板用湿电子化学品市场需求量将在 35 万吨以上 。 太阳能电池用湿电子化学品市场空间有望继续扩张 。 由于太阳能电池行业产量的不断上升，因此对上游湿电子化学品的需求也持续增加，预计到2018 年太阳能电池用湿电子化学品需求量将超过 15 万吨 。 国内企业取得技术突破，进口替代空间广阔 。 与国外企业相比，国内湿电子 企业在物流成本和产品价格上具有明显优势，且运输方便，供货及时。经过多年发展，国内已有部分企业在部分产品的研发上取得了突破，打破了国外技术垄断，正逐步缩小与国外企业的差距，未来进口替代空间广阔。 投资建议： 受下游平面显示、半导体行业迅速发展和国内政策支持双重推动，与之产业相关的电子化学品材料国产化进程迅速加快；我们认为随着试剂纯化和运输技术的不断突破，湿电子化学品在短期内放量比较确定，建议重点关注国内龙头晶瑞股份，江化微，新宙邦。 风险提示 平面显示和半导体行业发展不及预期，湿电子化学品 需求减少；受国外公司降价冲击，电子化学品材料国产化率慢；对应公司认证周期过长，相关公司长期无法进入产线；公司新产品研发能力低于行业平均水平。 3563390242414580491952585597170306170606170906171206180306国金行业 沪深 300 2018年 03月 06 日 能源与环境研究中心 基础化工 行业研究 增持 （ 维持评级 ） ) 行业研究 证券研究报告 行业研究 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 投资逻辑 .4 一、湿电子化学品行业简介 .7 1.湿电子化学品种类繁多，应用广 泛，纯度要求高 .7 2.湿电子化学品的分类 .7 3.湿电子化学品的质量标准 .7 二、湿电子化学品的生产技术 .9 1.纯化技术是湿电子化学品生产的关键 .9 2.湿电子化学品的分析测试与标准化技术 .9 3.包装和运输是保证产品质量的重要环节 .9 4.湿电子化学品的制 备方法 .9 5.国内企业有望突破湿电子化学品生产中的壁垒 .12 三、湿电子化学品在下游产业中的应用及市场分析 .13 1.半导体用湿电子化学品市场空间广阔 .13 2.湿电子化学品随着半导体制程复杂化，用量大幅提升 .15 3.平板显示制造过程用湿电子化学品市场分析 .16 4.湿电子化学品在平板显示制造过程中的使用现状 .17 5.太阳能电池用湿电子化学品市场增速较快 .19 6.国产湿电子化学品在太阳能电池中的应用工艺 .20 四、国内湿电子化学品未来发展空间 .21 1.国内市场增长迅速，市 场空间广阔 .21 2.国内企业与国外企业竞争压力大，具有技术差距，高端产品依赖进口 .21 3.国内龙头企业快速发展，进口替代空间大 .23 投资建议 .24 风险提示 .25 图表目录 图表 1： 2014 年湿电子化学品国内市场需求量 .7 图表 2：美国 SEMI提出的工艺化学品的国际标准等级 .8 图表 3： 超高纯净试剂与 IC 发展关系 .8 图表 4：湿电子化学品常用纯化方法 .9 图表 5：电子级过氧化氢的制备方法 .10 图表 6：吸附 树脂法精制双氧水水溶液的流程示意图 . 11 图表 7：电子级盐酸的制备方法 . 11 图表 8：亚沸蒸馏制取超净电子级盐酸工艺流程图 . 11 图表 9：超净高纯氨水生产工艺 .12 图表 10：电子级氢氟酸生产工艺 .12 行业研究 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 11：国内半导体集成电路产值规模及增速 .13 图表 12：半 导体在生产中各化学品需求占比 .14 图表 13：国内在建的 12 寸晶圆制造厂 .14 图表 14：我国半导体用湿电子化学品的需求量及增速 .15 图表 15：我国半导体用湿电子化学品需求金额及增速 .15 图表 16：晶圆污染物及常用清洗试剂表 .15 图表 17：近年来国内 TFT-LCD 面板产能全球占比显著提升 .16 图表 18：国内面板厂商市场份额逐年增加 .16 图表 19：国内主 要 TFT-LCD 厂商快速扩产 .17 图表 20：国内液晶面板用湿电子化学品需求持续增长 .17 图表 21：中国拟建的 12 寸晶圆厂 .17 图表 22：国内平板显示主要技术 .18 图表 23：平板显示制造工 艺流程 .18 图表 24：平板显示制造过程中涉及的湿电子化学品及其种类 .19 图表 25：全球太阳能光伏装机容量及增速 .19 图表 26：全球新增太阳能装机总量及增速 .19 图表 27：国内太 阳能电池用湿电子化学品需求数量持续增长 .20 图表 28：晶硅太阳能电池制作流程示意图 .20 图表 29：国内湿电子化学品市场持续增长 .21 图表 30：国内湿电子化学品内资企业市场占有率 .23 图表 31：我 国湿电子化学品主要公司简况及实际产能统计 .23 图表 32：江化微核心技术简介 .24 图表 33：晶瑞股份核心技术简介 .25 行业研究 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 本篇报告是我们新材料系列报告的第 五 篇。前两篇报告我们分别对平面显示材料、半导体材料行业的整体状况进行了回顾和展望，从第三篇起我们开始对子行业进行详细的剖析。继靶材 和电子气体 行业之后，本篇开始我们将对 湿电子化学品 子行业进行详细的剖析 。 湿电子化学品 是微电子、光电子湿法工艺制程中 使用的各种液体化工材料，主要包括通用的超净高纯试剂和一系列功能性化学品，具有技术门槛高、资金投入大、产品更新换代快等特点 。 随着集成电路等下游产业链向国内转移，湿电子化学品国内市场近几年增幅明显。我国丰富的原材料，相对廉价的劳动力成本以及靠近产业下游等优势明显，湿电子化学品产能向国内转移已是大势所 趋了 。 投资逻辑 一、 下游产业链转移和国家政策支持助推湿电子化学品发展 。 下游产业链向国内转移是关键因素 。 未来几年，随着 半导体集成电路、 TFT-LCD 平面显示和太阳能电池等领域迅速发展 ，上升势头明显。 由于这些下游产业强调 本土供应和服务配套，因此它们接下的发展过程中将推动湿电子化学品市场的发展 。 湿电子化学品 的半导体、平面显示、太阳能电池等下游应用领域也属于国家重点鼓励发展的新兴产业，国家对下游产业的支持也将推动 湿电子化学品 行业的发展。 国内龙头企业快速发展，产品本土化是大势所趋 。 近年来，国内湿电子化学品行业龙头企业加大资金投入，发挥自主创新能力，研发投入逐年增长，产能持续扩大，不断 提升产品品质，为客户提供高品质的服务，部分产品达到国际先进水平 。 国内企业具有得天独厚的政策优势和地理优势 。 近十年来，湿电子 化学品也成为我国化学工业中一个重要的独立分支和新增长点，我国把新兴产业配套用电子化学品作为化学工业发展的战略重点之一和新材料行业发展的重要组成部分，在政策上予以重点支持。不仅如此 ，我国的人力资源成本和原料较低，因此我国企业的产品具有价格优势 。 二、 湿电子化学品市场空间广阔 ， 未来进口替代空间 大 随着半导体产业规 模在国内继续保持快速增长，湿电子化学品将因此受益，取得快速发展 。 因为半导体制造对于湿电子化学品的纯度和清洁度要求很高，而且湿电子化学品大多属于危险品，远距离运输会导致产品品质下降且具有行业研究 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 危险性，因此国内的湿电 子化学品企业具有地理位置上得天独厚的优势。并且在半导体制造过程中有时需要一些功能特殊的湿电子化学品与之配套，国内企业可以提供定制服务，在与国外企业的竞争中占得先机 。 国内液晶面板产能先后将超过中国台湾、韩国，跃居全球第一 。 随着韩国、台湾地区新建 LCD 产线速度减慢，国内厂商开始异军突起。国内企业加速布局面板产线，上游湿电子化学品材料国产化提速。在湿电子化学品的三大应用市场当中，液晶面板对湿电子化学品需求占比占据首位，具有广阔的进口替代空间。预计到 2018 年，我国液晶面板用湿电子化学品市场需求量将在 35 万吨以上 。 太阳能电池发展 将继续扩大湿电子化学品 需求空间 。 2017年 1 月 17 日，国家发改委和国家能源局印发能源发展“十三五”规划，要求推进非化石能源可持续发展，包括水电、核电、风电、太阳能等。 2020 年太阳能发电规模达到 1.1 亿千瓦以上，其中分布式光伏 6000 万千瓦、光伏电站 4500 万千瓦、光热发电 500 万千瓦。根据国家统计局公布数据，在 2017 年 1 6 月份全国太阳能电池行业累计完成产量同比增长 21.61%， 6 月份完成产量同比增长24.95%，由于太阳能电池行业产量的不断上升，因此对上游湿电子化学品的需求也持续 增加，预计到 2018 年太阳能电池用湿电子化学品需求量将超过 15 万吨 。 三、 投资建议： 晶瑞股份（ 300655）： 公司主要 从事微电子化学品的产品研发、生产和销售的高新技术企业，主要生产超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂微电子化学品。我国 80%左右的微电子化学品产品依赖进口， 公司微电子化学品年产能 4.8 万吨，其中双氧水已经突破 G5 级别技术， 2016 年国内市场占有率 7.3%，内资企业领先，争取进口替代空间是公司的发展方向。 公司产品应用于五大新兴并处于快速发展期行业。公司产品广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、 LED、平板显示和锂电池等五大新兴行业，具体应用到下游电子信息产品的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、浆料制备等工艺环节。 江化微（ 603078）： 公司主要从事超净高纯试剂、光刻胶及光刻胶配套试剂等专用湿电子化学品的研发、生产和销售业务。 公司湿电子化学品年产能 4.5 万吨， 2016 年国内市场占有率 9.16%，内资企业领先。 我国 80%左右的湿电子化学品产品依赖进口，争取进口替代市场份额是公司的战略方向。公司产品下游应用：公司产品主 要适用于平板显示、半导体及 LED、光伏太阳能以及硅片、锂电池、光磁等电子元器件行业研究 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、掺杂等制造工艺过程中。 新宙邦（ 002409）： 公司目前主要有锂电池电解液，铝电解电容化学品，有机氟，半导体化学品四个子板块业务。 公司自主研发的 AMOLED 用一步刻蚀 ITO/Ag/ITO 的阳极蚀刻液，是国内首家采用该技术的企业。 目前全球只有一两家国外企业掌握了一步蚀刻药液技术，其成功研发为公司打开半导体用湿电子化学品领域打开了突破口。 行业研究 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、 湿电子化学品行业简介 1.湿电子 化学品种类繁多，应用广泛，纯度要求高 湿电子化学品种类繁多，应用广泛。湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料，主要包括通用的超净高纯试剂和一系列功能性化学品，具有技术门槛高、资金投入大、产品更新换代快等特点。湿电子化学品的一般要求是超净和高纯，要求化学试剂中控制颗粒的粒径 在 0.5m以下，杂质含量低于 ppm 级（ 10-6 为 ppm， 10-9 为 ppb， 10-12 为 ppt），是化学试剂中对颗粒控制、杂质含量要求最高的试剂。湿电子化学品广泛的应用在半导体、平板显示、太阳能电池等多个领域。 2.湿电子化学品的分类 湿电子化学品按其用途可分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品。通用湿电子化学品主要用于液晶显示，太阳能电池等领域，主要为各种酸碱与有机溶剂。功能湿电子化学品是通过复配手段达到预期化学性质的特殊化学品，主要包括显影液，刻蚀液，剥离液，缓冲刻蚀液等。在集成电路和分立器件的制作方面，依照超净高纯试剂的用途，可以将其划分为湿法清洗剂，光刻胶配套试剂，湿法蚀刻剂和掺杂用试剂等。 功能性湿电子化学品附加值高，未来应用市场大。 有关资料显示，湿电子化学品在国内市场需求量占比如下： 图表 1： 2014 年湿电子化学品国内市场需求量 来源： 根据新闻整理， 国金证券研究所 3.湿电子化学品的质量标准 1975 年，美国的国际半导体设备与材料协会 (Semi conductor Equipment and Materials International， SEMI)首先为微电子工业配套的超净高纯化学品制定了国际统一标准 SEMI 标准。 1978 年，德国的伊默克公司也制定了MOS 标准。两种标准对超净高纯化学品中金属杂质和 (尘埃 )微粒的要求各有侧重，分别适用于不同级别 IC 的制作要求。其中， SEMI 标准更早取得世界范围内的普遍认可。 类别 湿化学品名称占湿化学品总需求量的比例（% ）主要组成成分同类别湿化学品需求量占比（% ）硫酸 15.3 氢氟酸 16 硝酸 14.3 磷酸 8.7 盐酸 4.8 醋酸 1.9 氢氧化钾 3.8 氨水 3.7 异丙醇 2.8 双氧水 16.7 显影液（液晶面板用） 1.6 TMAH ，四甲基氢氧化铵显影液（半导体用） 2.7 刻蚀液（半导体用） 2.2 HF+NHO3+CH3COOH剥离液（半导体用） 1.2 缓冲刻蚀液（ BOE） 0.9 HF+ NH4FMEA 等极性溶液 3.2 88通用湿电子化学品功能湿电子化学品12行业研究 - 8 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 2： 美国 SEMI提出的工艺化学品的国际标准等级 来源： 晶瑞股份招股说明书， 国金证券研究所 随着 IC 储量的逐渐增大，存储器电池蓄电量需要尽可能的增大，因此氧化膜会变得更薄，而湿电子化学品中的碱金属杂质（如 Na Ca 等）会溶进氧化膜中，从而导致耐绝缘电压下降；若 重金属杂质（如 Cu Fe Ag 等）附着在硅晶片的表面上，会使 P-N 结耐电压降低。杂志分子或离子的附着又是造成腐蚀或漏电等化学故障的主要原因。因此 ，随着微电子技术的快速发展，对湿电子化学品的要求也越来越高，不同级别湿电子化学品中的金属杂质和颗粒的含量要求各不相同，从而配套于不同线宽的 IC 工艺技术。 图表 3： 超高纯净试剂与 IC 发展关系 来源： CNKI， 国金证券研究所 S E M I 标准C1（G r a d e 1 )C7（G r a d e 2 )C8（G r a d e 3 )C12（G r a d e 4 )Grade5金属杂质/（ ug/ L） 1 00 1 0 1 0 .1 0 .01控制粒径/ m 1 .0 0 .5 0 .5 0 .2 *颗粒个数/（ 个/ mL） 2 5 2 5 5 供需双方协定 *适应IC线 宽范围 1 .2 0.8-1.2 0.2-0.6 0.09-0.2 0 .09行业研究 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 二、湿电子化学品的生产技术 1.纯化技术 是湿电子化学品生产的关键 对湿电子化学品的基本要求是超净高纯。 随着对集成电路线宽的要求越来越密集，其对湿电子化学品的要求越来越高。例如有害金属离子含量要求已从10-610-910-12 发展。其颗粒含量从 1.0 m 的 25 个 mL-1 向 0.5 m 的5 个 mL-1 发展再提高到 0.2 m 要求。一般蒸馏方法。比较容易将湿电子化学品中离子含量从 10-6 级提高到 10-9 级。但要实现 1.0 10-9 或 1.0 10-10 就比较难了。对处理设备及材质，对容器和环境都有较高要求且会提高成本。因此对湿电子化学品的要求从“尽可能纯”改变为“足够清洁”。目前，湿电子化学品常用的纯化方法主 要有五种，即蒸馏和精密分馏、离子交换、分子筛分离、气体吸收和超净过滤。 图表 4：湿电子化学品常用纯化方法 来源： CNKI， 国金证券研究所 2.湿电子化学品的分析测试与标准化技术 杂质与颗粒的分析测试技术和标准化技术是湿电子化学品产业化过程中不可缺少的关键环节之一。 目前，湿电子化学品的分析测试技术主要包括激光光散射法电感耦合等离子体 质谱（ ICP-MS）法，火焰发射光谱法，原子吸收分光光度法，离子色谱法等。 3.包装和运输是保证产品质量的重要环节 湿电子化学品大多属于易燃，易爆，强腐蚀的危险品 。 随着微电子技术向深亚微米技术的发展，对其产品的质量提出了越来越高要求，即不仅要求产品在贮存的有效期内杂质及颗粒不能有明显的增加，而且要求包装后的产品在运输及使用过程中不能有泄露的危险。因此，用于湿电子化学品包装容器的材质必须首先耐腐蚀，其次不能有颗粒及金属杂质的溶出，这样才能确保容器在使用点上不构成对试剂质量的玷污。 目前最广泛使用的材料是高密度聚乙烯（ HDPE），四氟乙烯和氟烷基乙烯基醚共聚物（ PFA），聚四氟乙烯（ PTFE）。由于 HDPE 对多数湿电子化学品的稳定性较好，并且其易于加工，具有适当的强度，因此它是湿电子化学品包装容器的首选材料。 4.湿电子化学品的制备方法 4.1 电子级过氧化氢的制备方法 行业研究 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 电子级过氧化氢作为一种微电子化学品， 其 高端提纯技术历来被巴斯夫等国际大公司所垄断 。其 现已广泛应用于半导体、超大集成电路装配和加工过程中的清洗和腐蚀等方面，因此必须控制过氧化氢水溶液中较低的杂质含量，来实现其高纯度。近年来，随着电子工业的飞速发展，电子级过氧化氢的需求量日益增长。国外生产电子级过氧化氢的厂家有 :美国 FMA 公司 (Future Media Architects)、日本 MGC 公司 (Mitsubishi Gas Chemical Co.)、德国 Merck 公司和 Degussa 公司、法国 Air Liquide 公司及比利时 Solvay Interox公司等。 国内生产电子级过氧化氢的公司有江阴江化微电子股份有限公司，苏州晶瑞化学股份有限公司等，且苏州晶瑞化学股份有限公司的 拳头产品过氧化氢已经达到10ppt 级别水平（相当于 SEMIG5 等级），处于国际先进水平。 随着我国集成电路和光电产业的不断发展，对电子级过氧化氢的需求量不断增加。 图表 5：电子级过氧化氢的制备方法 来源： CNKI， 国金证券研究所