研究报告全文：1eltiTelbaT行业研电子设备行业专题研究TableTitle究光断供风险加剧高端光刻胶迎国产化良挖掘价值投资成长刻胶机行TableRank业深强于大市维持度2022年12月27日研东方财富证券研究所TableAuthor究证券分析师周旭辉TableSummary证投资要点证书编号S1160521050001券联系人刘琦研光刻胶是晶圆制造重要材料行业壁垒高光刻胶是晶圆制造重要材电话021-23586475究料承担图形转移重任光刻胶种类繁多专用性强光刻的线宽报极限和精度决定了集成电路的集成度可靠性和成本因此摩尔定律相对指数表现告TablePicQuote推动光刻胶技术不断加速迭代同时光刻胶行业具备技术客户设备及原料四大高壁垒084-754光刻胶市场不断扩容高端光刻胶亟需国产替代随着下游半导体-1593LCD和PCB三大领域的高速发展Reportlinker数据预计光刻胶市场-2432122722742762782710271227-3270亦将持续扩容2022年有望超百亿我国光刻胶产品以中低端为主-4109技术难度较高的半导体领域的KrFArF光刻胶则几乎全部依赖进口电子设备沪深300被日美垄断亟需国产替代以史为鉴产业链协同是关键全产业链自主可控进步加速国产化复盘日本光刻胶产业崛起关键因素为上下游协同发展对比我国光刻胶相关研究产业全产业链自主可控不断突破1下游伴随半导体和LCD产业不TableReportPCB板块复盘成本压力缓解盈断向国内转移驱动配套光刻胶需求提升2中游政策不断利好利修复显现国内企业进入高端光刻胶量产和规模出货阶段国产化加速3上20221205游原料和设备虽然被外企垄断但国内部分企业积极投入研发已有光学光电子系列报告之三Mini所突破全产业链自主可控进步将加速光刻胶国产替代LED正逢其时车载商显双轮驱动外企断供风险加剧高端光刻胶迎来国产发展良机今年11月份市20221201场有消息称美国杜邦陶氏德国AZ日本TOK或将断供包括高端新能源提效在即碳化硅优势显现光刻胶KrFArF在内的部分半导体材料日美企业厂商占据国内高开启全新增长极端光刻胶市场大部分份额一旦断供国内多家晶圆厂或将面临光刻20221115胶缺货风险将主动或被动的快速导入国产光刻胶国内企业迎来高MiniLED日趋成熟或迎加速发展端光刻胶国产替代良机期20221107配置建议光学光电子系列报告之二电子纸产业逆势成长产业应用格局已打行业投资策略上我们建议关注1光刻胶研发突破2光刻胶开品类扩展3光刻胶产能规划4光刻胶原材料自主可控进展5光刻机突破情况20221019建议关注标的推荐关注具备先发优势和产业链一体化优势的企业华懋科技彤程新材晶瑞电材南大光电上海新阳风险提示技术突破不及预期客户进展不及预期政策风险超预期Tableyemei电子设备行业专题研究2017正文目录1光刻胶是晶圆制造重要材料行业壁垒高411构成树脂添加剂光引发剂和溶剂是光刻胶主要原料412应用及分类光刻胶是光刻工艺核心材料种类丰富专用性强513发展历程摩尔定律推动光刻胶加速迭代814行业壁垒技术客户设备及原料四大高壁垒102光刻胶市场不断扩容高端光刻胶亟需国产替代1421下游三大领域共促发展2022年国内光刻胶市场有望超百亿1422国内市场被日美垄断高端市场亟需国产化1723外企断供风险加剧高端光刻胶迎国产化良机213以史为鉴全产业链自主可控进步加速国产化2231日本光刻胶崛起复盘上下游协同发展加速国产替代2232下游半导体LCD产业转移驱动配套光刻胶需求2333中游政策持续利好国内光刻胶企业进入国产替代加速阶段2634上游原料和设备被外企垄断部分企业自主可控进步294关注具备先发优势及一体化优势企业3141行业竞争逻辑1以史为鉴行业高价值高壁垒凸显先发优势3142行业竞争逻辑2供应链安全逻辑凸显上下游一体化优势3143重点公司对比3244行业投资策略33图表目录图表1光刻胶上下游产业链4图表2光刻胶组成4图表3光刻胶性能评估5图表4集成电路和刻蚀工艺流程6图表5光刻胶分类7图表6正性负性光刻胶反应原理7图表7主要的光刻胶体系8图表8摩尔定律9图表9集成电路的微观结构9图表10IC集成度与光刻技术发展历程9图表11光刻胶产业具备四大高壁垒技术客户设备及原料壁垒10图表12光刻胶生产工艺流程11图表13光刻胶产品验证周期11图表14半导体光刻工艺流程示意图11图表15设备及安装费占总投资额比重12图表16光刻机占设备及安装费比重12图表172019年全球光刻机市场竞争格局12图表182017-2021年中国光刻机行业进出口总额及贸易逆差亿美元12图表19全球光刻胶原材料主要企业分布情况13图表20PCBLCD光刻胶原料企业分布13图表21光刻胶原料单体溶剂主要企业分布13图表22半导体光刻胶原料企业分布13图表232019年全球光刻胶市场格局14图表24全球半导体光刻胶占比不断提升14图表25光刻是半导体制造三大核心工艺之一15图表26光刻成本占比达3015敬请阅读本报告正文后各项声明2Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表27光刻胶及其配套产品占半导体产值约1215图表28LCD彩色滤光片制作示意图16图表29PCB光刻胶作用原理示意图16图表302020-2026年全球光刻胶市场规模亿美元17图表312020-2026年中国光刻胶市场规模亿元17图表32全球光刻胶市场份额17图表33全球半导体光刻胶细分市场份额17图表342020年我国光刻胶市场份额18图表35我国国产光刻胶产值份额按应用分类18图表362020年中国光刻胶行业国产化进程18图表372020年中国半导体光刻胶行业国产化进程19图表382020年中国LCD光刻胶行业国产化进程19图表392020年中国LCD光刻胶生产企业情况20图表402020年中国PCB光刻胶行业国产化进程20图表412020年中国PCB光刻胶生产企业情况21图表42东京应化发展历史22图表43全球半导体光刻胶规模亿美元23图表44中国半导体光刻胶市场规模亿美元23图表452020年全球及我国半导体光刻胶市场结构23图表46中国半导体光刻胶市场规模亿元23图表47全球各地区200mm晶圆厂数量座24图表48全球12寸晶圆产能24图表49国内不同技术节点下光刻工艺层数分布层24图表50全球LCDTV出货平均尺寸变化25图表51TFT-LCD出货面积百万平方米25图表522019年全球PCB光刻胶市场竞争格局26图表53中国PCB产值占比不断提升26图表54截至2022年12月中国高端半导体光刻胶企业及产能27图表55截止2021年光刻胶行业国家重点政策27图表562020年我国半导体光刻胶原材料企业及产能29图表57国内光刻胶生产企业购入高端光刻机情况30图表58上海微电子产品介绍30图表59国内外光刻胶产业链技术水平对比31图表60国内半导体光刻胶重点厂商对比32敬请阅读本报告正文后各项声明3Tableyemei电子设备行业专题研究20171光刻胶是晶圆制造重要材料行业壁垒高光刻胶是晶圆制造重要材料光刻胶又称光致抗蚀剂是一种感光材料在光的照射下发生溶解度的变化可以通过曝光显影及刻蚀等一系列步骤将掩膜板上的图形转移到基片上光刻胶是电子产品细微加工技术的关键性电子产品被广泛应用于半导体液晶显示LCD印刷电路板PCB等领域图表1光刻胶上下游产业链上游中游下游半导体光刻胶半导体树脂G线光刻胶I线光刻胶KrF光刻胶ArF光刻胶EUV光刻胶光引发剂等LCDLCD光刻胶溶剂PCB彩色光刻胶黑色光刻胶触摸屏光刻胶光刻胶微电子机械系统单体TFT-LCDPCB光刻胶其他领域助剂等其他原料干膜光刻胶湿膜光刻胶阻焊油墨资料来源中商情报网东方财富证券研究所11构成树脂添加剂光引发剂和溶剂是光刻胶主要原料111光刻胶构成树脂添加剂光引发剂和溶剂是光刻胶主要原料光刻胶是由树脂添加剂光引发剂和溶剂等组成的对光敏感的混合液体从光刻胶成本占比来看树脂占比最大约50其次是添加剂占比约35剩余成本合计占比约15从各成分作用来看树脂是惰性聚合物是用于把光刻胶中的不同材料聚在一起的粘合剂给予光刻胶机械和化学性质添加剂包括单体助剂等则控制和改变光刻材料的特定化学性质或光响应特性光引发剂包括感光剂光致产酸剂等是光刻胶材料中的光敏成分发生光化学反应溶剂使光刻胶具有流动性易挥发对于光刻胶的化学性质影响小图表2光刻胶组成原料主要作用成本占比用量占比惰性聚合物用于把光刻胶中的不同材料聚在一起的粘合树脂5010-40剂给予光刻胶机械和化学性质添加剂控制和改变光刻材料的特定化学性质或光响应特性351包括单体助剂等光引发剂光敏成分发生光化学反应1-6包括感光剂光致产酸剂等15使光刻胶具有流动性易挥发对于光刻胶的化学性质几溶剂50-90乎没有影响资料来源晶瑞电材微信公众号前瞻产业研究院东方财富证券研究所敬请阅读本报告正文后各项声明4Tableyemei电子设备行业专题研究2017112光刻胶性能评估须综合评价各性能指标与客户需求匹配性光刻胶的性能指标包括分辨率对比度灵敏度粘度粘附性抗蚀性和表面张力等光刻胶是制造集成电路的关键材料其性能直接影响到集成电路芯片上的集成度运行速度及功耗等性能因此要求光刻胶具有高分辨率强粘附性有良好的耐热性耐碱性抗蚀性工艺宽容度大等特性光刻胶须综合评价各性能指标与客户需求匹配性在实际研发与光刻工艺评估过程中光刻胶的各性能指标往往需要根据客户的应用需求进行调整光刻胶厂商在一个型号或者一个系列的光刻胶目录下有十几个甚至几十个品种以满足不同客户的需求因此光刻胶性能好坏并不能简单的以各个指标的绝对值进行判断还须经过充足的光刻工艺评估综合评价各指标与客户需求的匹配性图表3光刻胶性能评估性能指标含义区别硅片表面相邻图形特征的能力一般用关键尺寸CDCriticalDimension来衡量分辨率形成的关分辨率键尺寸越小光刻胶的分辨率越好对比度是指光刻胶区分曝光区与未曝光区能力的大小光刻胶的对比度越高越有益于获得高分辨的对比度图形且垂直度越高灵敏度是指单位面积上使光刻胶全部发生反应产生良好图形的最小入射光能量或最小电荷量对于高灵敏度能量密度的DUV和EUV技术来说灵敏度尤为重要粘度能表明光刻胶流体状态的流动性粘度低流动性好易于匀胶涂膜但是粘度太低不利于粘度涂覆相对较厚的薄膜此外光刻胶薄膜的厚度也会影响其分辨率的高低表征光刻胶粘着于衬底的强度光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形光刻胶的粘附性必粘附性须经受住后续工艺刻蚀离子注入等抗蚀性是光刻胶在下游的刻蚀工艺中对热源pH值和离子轰击等外部因素的抵抗能力的大小材料越抗蚀性稳定抗刻蚀能力越高液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力光刻胶应该具有比较小的表面张力使光刻胶具表面张力有良好的流动性和覆盖资料来源先进光刻胶材料东方财富证券研究所12应用及分类光刻胶是光刻工艺核心材料种类丰富专用性强121光刻胶应用光刻胶是光刻工艺核心材料在集成电路制造中光刻工艺决定了芯片的最小线宽是整个制造中的核心技术而光刻胶则是这一核心技术中用到的关键材料光刻工艺包含十多个步骤其中光刻胶涂胶曝光和显影是关键步骤光刻工艺是一种多步骤的图形转移工艺大部分工艺都包含十多个步骤除去涂胶曝光和显影三个关键步骤外光刻工艺还包括清洗硅片预烘和打底胶对准曝光后烘烤坚膜刻蚀离子注入去除光刻胶等步骤敬请阅读本报告正文后各项声明5Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表4集成电路光刻和刻蚀工艺流程资料来源晶瑞电材招股书东方财富证券研究所122光刻胶分类光刻胶种类丰富专用性强按照反应原理划分成正性光刻胶和负性光刻胶按照曝光后化学反应原理和溶解度变化分类光刻胶可以分为正性光刻胶和负性光刻胶光刻胶在经过曝光后正性光刻胶被曝光区域可溶于显影液留下的光刻胶薄膜的图形与掩模版相同负性光刻胶则相反按下游应用划分为半导体光刻胶LCD光刻胶PCB光刻胶半导体光刻胶的技术门槛较高可以按曝光光源波长划分为为紫外宽谱300450nmG线436nmI线365nmKrF248nmArF193nmEUV135nm等6个主要种类随着其曝光波长依次递减其极限分布率依次上升从而可适用于更加先进的芯片LCD光刻胶主要包括彩色光刻胶和黑色光刻胶触摸屏光刻胶TFT-LCD光刻胶可被用于制备彩色滤光片沉积ITO制作等PCB光刻胶的技术壁垒最低主要包括干膜光刻胶湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨应用于微细图形加工中敬请阅读本报告正文后各项声明6Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表5光刻胶分类分类标准具体类别备注未曝光的部分溶于显影液图案与掩模版相反高分辨率抗干法蚀刻性强耐热性好去胶方正性胶便台阶覆盖度好对比度好随着2-5微米图形尺寸出现正胶分辨率优势逐渐凸显按显影效果曝光的部分溶于显影液图案与掩模版相同抗酸抗碱粘附性好热稳定性好感光速度快负性胶在显影时容易发生变形和膨胀的情况一般情况下分辨率只能达到2微米半导体光刻胶G线光刻胶线光刻胶KrF光刻胶ArF光刻胶EUV光刻胶等LCD光刻胶彩色光刻胶及黑色光刻胶触摸屏光刻胶TFT-LCD光刻胶等按应用领域PCB光刻胶干膜光刻胶湿膜光刻胶光成像阻焊油墨等其他用途CCD摄像头彩色滤光片彩色光刻胶触摸屏透明光刻胶MEMS光刻胶生物芯片光刻胶等G线曝光波长436nm对应集成电路尺寸05m以上适用芯片6寸I线曝光波长365nm对应集成电路尺寸05-035m适用芯片6寸KrF曝光波长248nm对应集成电路尺寸025-013m适用芯片8寸按曝光波长曝光波长193nm对应集成电路尺寸65-130nm干法45nm32nm集成电路湿法适ArF用芯片12寸EUV曝光波长135nm对应集成电路尺寸32nm22nm及以下集成电路适用芯片12寸及以上资料来源光刻材料的发展及应用庞玉莲新材料在线东方财富证券研究所图表6正性负性光刻胶反应原理资料来源化学增幅型光刻胶成膜树脂的合成及性能研究东方财富证券研究所光刻胶专用性强不同用途的光刻胶曝光光源反应机理制造工艺成膜特性加工图形线路的精度等性能要求不同导致对于材料的溶解性耐蚀刻性感光性能耐热性等要求不同因此每一类光刻胶使用的原料在化学结敬请阅读本报告正文后各项声明7Tableyemei电子设备行业专题研究2017构性能上都比较特殊图表7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途聚乙烯醇肉桂酸酯系负性聚乙烯醇肉桂酸酯成膜树脂自身紫外全谱300-450nm3m以上集成电路和半导体器件光刻胶环化橡胶-双叠氮负胶环化橡胶芳香族双叠氮化合物紫外全谱300-450nm2m以上集成电路和半导体器件G线436nm05m以上集成电路酚醛树脂-重氮萘醌正胶酚醛树脂重氮萘醌化合物I线365nm035m-05m集成电路聚对羟基苯乙烯及其248nm光刻胶光致产酸剂KrF248nm025m-013m集成电路衍生物聚脂环族丙烯酸酯及ArF干法193nm130nm-65nm集成电路193nm光刻胶光致产酸剂其共聚物ArF湿法193nm45nm32nm集成电路聚脂衍生物分子玻璃EUV光刻胶光致产酸剂极紫外EUV135nm32nm22nm及以下集成电路单组份材料甲基丙烯酸酯及其共电子束光刻胶体系光致产酸剂电子束掩膜板制备聚物丙烯酸酯类环氧树自由基型光引发剂纳米压印紫外光刻胶体系紫外光电子学生物学光学等领域脂乙烯基醚阳离子光引发剂资料来源光刻材料的发展及应用庞玉莲东方财富证券研究所13发展历程摩尔定律推动光刻胶加速迭代131光刻胶历史技术演变摩尔定律推动光刻胶加速迭代摩尔定律推动光刻胶技术加速迭代摩尔定律指随着科学技术不断发展产品不断迭代半导体中晶体管的密度与其性能每18至24个月翻1倍迄今为止规模集成电路均采用光刻技术进行加工光刻的线宽极限和精度直接决定了集成电路的集成度可靠性和成本由于光源波长与加工线宽呈线性关系这意味着光源采用更短的波长将得到更小的图案在单位面积上实现更高的电子元件集成度这使得芯片性能可以呈指数增长而成本却同步大幅下降TableValuationBand敬请阅读本报告正文后各项声明8Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表8摩尔定律图表9集成电路的微观结构资料来源半导体产业的关键材料光刻胶东方财富证券研究所资料来源半导体产业的关键材料光刻胶东方财富证券研究所在摩尔定律的推动下集成电路芯片集成度不断提高线宽不断缩小光刻胶技术也不断发展经历了紫外宽谱300450nmG线436nmI线365nmKrF248nmArF193nmEUV135nm等一系列技术平台从技术上经历了环化橡胶体系酚醛树脂-重氮萘醌体系及化学放大体系在设备工艺与材料的共同作用下分辨率从几十微米发展到了现在的10nm图表10IC集成度与光刻技术发展历程年份198619891992199519982001200420072010之后IC集成度lM4M16M64M256MlG4G16G64G技术水平m12080503502501801301007ArFRET适用的光刻G线I线KrFRF2RETEPLEUVG线I线KrFKrFF2技术KrFETArFIPLEBOW等PXLIPL注g线为436nm光刻技术i线为365nm光刻技术KrF为248nm光刻技术ArF为193nm光刻技术F2为157nm光刻技术RET为光网增强技术EPL为电子投影技术PXL为近X-射线技术IPL为离子投影技术EUV为超紫外线技术为电子束直写技术EBOW资料来源晶瑞电材招股说明书东方财富证券研究所132光刻胶未来技术方向EUV光刻胶是突破EUV光刻技术的关键材料EUV光刻技术分辨率更高是延续摩尔定律的重中之重目前曝光波长发展到了极紫外区EUV的135nmEUV技术成为各大公司努力的方向相比ArFi浸没式光刻EUV光刻技术有很高的图形保真度和设计灵活性所需的光掩模数量很少显示出明显的优势EUV光刻瓶颈已从光刻机转向光刻胶极紫外光刻发展的过程非常曲折其科学机理技术路线讨论以及技术发展的历史已经超过了20年发展至今极紫外光刻图形加工的大规模工业应用中面临的最大挑战就是光源功率与极紫外光刻胶光子吸收效率匹配的问题光源的功率不足会影响芯片的生产效率这也是过去多年以来EUV技术一直推迟量产的原因目前ASML的光源功率可以达到250W在此功率下客户可以达到每小时155片晶圆吞吐量敬请阅读本报告正文后各项声明9Tableyemei电子设备行业专题研究2017光源问题解决后EUV技术被提出最多的挑战即是EUV光刻胶开发新型高灵敏度的EUV光刻胶成为了关键问题14行业壁垒技术客户设备及原料四大高壁垒图表11光刻胶产业具备四大高壁垒技术客户设备及原料壁垒壁垒主要难点光刻胶在配方技术质量控制技术和原材料技术三方面具有较高壁垒其研发和量产不仅需要企业的技术壁垒长期技术积累而且对企业研发人员素质行业经验技术团队与客户的沟通协作能力及技术储备等都具有高要求构成了新进企业短期内难以克服的障碍下游客户认证过程复杂周期长通常LCD光刻胶的验证周期为1-2年半导体光刻胶的验证客户壁垒周期为2-3年左右由于认证成本较高更换风险大下游客户切换原有光刻胶供应的意愿不强光刻机是光刻胶材料研发的重要设备光刻机成本高昂占高端光刻胶项目成本份额达30由于技设备壁垒术壁垒较高我国高端光刻机几乎依赖进口上游原材料是影响光刻胶品质的重要因素目前我国光刻胶原材料市场基本被国外厂商垄断尤其是原料壁垒树脂和感光剂高度依赖于进口国产化率很低由此增加了国内光刻胶生产成本以及供应链风险资料来源TrendBank东方财富证券研究所141技术壁垒配方技术质量控制技术和原材料技术三维高壁垒光刻胶技术壁垒主要体现在配方技术质量控制技术和原材料技术三方面配方技术是光刻胶实现功能的核心而质量控制技术能够保证光刻胶性能的稳定性光刻胶原材料的品质对光刻胶的质量起着关键作用光刻胶生产工艺复杂技术壁垒高其研发和量产不仅需要企业的长期技术积累而且对企业研发人员素质行业经验技术团队与客户的沟通协作能力及技术储备等都具有高要求构成了新进企业短期内难以克服的障碍1配方技术光刻胶下游应用广泛不同的客户会有不同的应用需求同一个客户也有不同的光刻应用需求一般一块半导体芯片在制造过程中需要进行10-50道光刻过程由于基板不同分辨率要求不同蚀刻方式不同等不同的光刻过程对光刻胶的具体要求也不一样即使类似的光刻过程不同的厂商也会有不同的要求针对以上不同的应用需求光刻胶的品种非常多这些差异主要通过调整光刻胶的配方来实现因此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2质量控制技术由于用户对光刻胶的稳定性一致性要求高需要光刻胶对感光灵敏度膜厚的一致性保持在较高水平因此光刻胶生产商不仅仅要配置齐全的测试仪器还需要建立一套严格的QA体系以保证产品质量稳定3原材料技术光刻胶是一种经过严格设计的复杂精密的配方产品由树脂光引发剂溶剂和添加剂等不同性质的原料通过不同的排列组合经过复杂精密的加工工艺而制成因此光刻胶原材料的品质对光刻胶的质量起着关键作用敬请阅读本报告正文后各项声明10Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表12光刻胶生产工艺流程资料来源晶瑞电材招股说明书东方财富证券研究所142客户壁垒下游客户认证过程复杂周期长更换合作商意愿不强下游客户认证过程复杂周期长更换合作商意愿不强由于光刻胶技术壁垒较高且对电子元器件部件的功能和稳定性影响大下游客户对光刻胶专用化学品供应商的选择非常谨慎通常采用认证采购的模式认证过程包括小试样品认证中试工厂现场审核批量生产等多个环节将对相关供应商的质量水平研发实力技术保障和售后服务进行详尽的考察和认证认证所需时间周期较长通常LCD光刻胶的验证周期为1-2年半导体光刻胶的验证周期为2-3年左右由于认证成本较高更换风险比较大下游客户非常重视与其合格供应商建立长期稳定的合作关系切换原有光刻胶供应的意愿不强图表Table13ValuationBand光刻胶产品验证周期图表14光刻胶认证基本流程示意图2-3年1-2年LCD光刻胶半导体光刻胶资料来源前瞻产业研究院东方财富证券研究所资料来源TrendBank东方财富证券研究所143设备壁垒重要研发设备光刻机依赖进口光刻机是芯片制造高端光刻胶研发的重要装备光刻机又名掩模对准曝光机曝光系统光刻系统等是制造芯片的核心装备也是光刻胶材料研发敬请阅读本报告正文后各项声明11Tableyemei电子设备行业专题研究2017的重要设备根据晶瑞电材的集成电路制造用高端光刻胶研发项目信息设备及安装费占总投资额的69而光刻机就占设备及安装费的44光刻机技术壁垒高我国高端光刻机几乎依赖进口由于光刻机是技术壁垒极高的产品目前全球光刻机被荷兰ASML韩国NIKON和韩国CANON垄断2019年三家企业的合计市场份额就占到了全球光刻机市场的90以上其中ASML由于其技术领先垄断了第五代光刻机EUV光刻机独占75的市场份额受技术限制我国光刻机需求高度依赖进口数据显示2020年我国光刻机行业的进出口总额为195亿美元而贸易逆差达1759亿美元中国大陆高端光刻机严重短缺只能购买到国外二手光刻机国内生产高端光刻机的企业仅1家并成功研发出28nm芯片用光刻机图表Table15ValuationBand设备及安装费占总投资额比重图表16光刻机占设备及安装费比重建筑工程费19光刻机铺底流动资44金12其他56设备及安装费69资料来源晶瑞电材公告东方财富证券研究所资料来源晶瑞电材公告东方财富证券研究所图表Table17ValuationBand2019年全球光刻机市场竞争格局图表182017-2021年中国光刻机行业进出口总额及贸易逆差亿美元CANON其他7进出口总额贸易逆差60025NIKON130020175915106289510654515ASML750201720182019202044378资料来源SEMI前瞻产业研究院东方财富证券研究所资料来源中国海关总署前瞻产业研究院东方财富证券研究所144原材料壁垒被外企垄断高度依赖进口从国产替代三阶段分析上游原料自主可控必不可少从进入国内大客户的供应链角度可以将光刻胶国产替代分为国产替代新产能配套开发长期自主可控三个阶段第一个阶段国产替代我国光刻胶当前仍处于追赶阶段其中具备长期技术积累与优势的企业或更有可能在技术迭代中实现弯道超车第二个阶段新产能配套开发需要光刻胶定制化以满足新产线工艺良率对敬请阅读本报告正文后各项声明12Tableyemei电子设备行业专题研究2017上游有积累可以打通上游树脂单体链条的公司更具备快速应变能力第三个阶段光刻胶核心材料需要长期稳定可控和好的产品品控上游原料都自主可控的企业更具备长期供货能力全球44家光刻胶原料主要生产企业分布不平均国内企业规模小根据Trendbank数据全球光刻胶原料的主要生产企业分别位于日本美国中国韩国英国以及荷兰其中所属地在日本企业最多占据全球光刻胶原材料生产企业数量的49虽然中国企业数量占比29但我国技术水平仍与国际水平相差较大产量和规模较小且品种规格较为单一国内企业经营产品覆盖面窄半导体光刻胶领域企业数量少在光刻胶上游原材料领域国内企业在每种专用化学品领域都有所布局但分布极不均衡产品覆盖面较窄在技术含量相对较低的PCB光刻胶专用化学品领域各国企业数量分布较为平均而在LCD及半导体光刻胶专用化学品领域尤其是在半导体领域由于关键技术积累少产能规模小资金投入有限以及品牌知名度小等原因导致企业数量分布不均国产化率低由此增加了国内光刻胶生产成本以及供应链风险图表19全球光刻胶原材料主要企业分布情况图表20PCBLCD光刻胶原料企业分布韩国英国荷兰美国中国日本0510152025资料来源TrendBank东方财富证券研究所资料来源TrendBank东方财富证券研究所图表21光刻胶原料单体溶剂主要企业分布图表22半导体光刻胶原料企业分布资料来源TrendBank东方财富证券研究所资料来源TrendBank东方财富证券研究所敬请阅读本报告正文后各项声明13Tableyemei电子设备行业专题研究20172光刻胶市场不断扩容高端光刻胶亟需国产替代21下游三大领域共促发展2022年国内光刻胶市场有望超百亿211光刻胶是半导体LCDPCB领域核心材料半导体LCDPCB合计占比超70半导体领域占比不断提升根据Reportlinker数据2020年在全球光刻胶市场中半导体LCD和PCB细分市场分别价值204亿美元225亿美元和205亿美元分别占全球总量的233259和236为前三大应用领域其中半导体光刻胶市场占全市场比例不断提升据SEMI统计半导体光刻胶占整体光刻胶比重从2019年的219提升至2021年的2375图表Table23ValuationBand2019年全球光刻胶市场格局图表24全球半导体光刻胶占比不断提升242375半导体光刻其他光刻胶2330胶233024272023232190222221LCD光刻胶PCB光刻胶2590212360201920202022E资料来源Reportlinker东方财富证券研究所资料来源SEMITECHCETReportlinker东方财富证券研究所光刻是半导体制造三大核心工艺之一约占设备成本30芯片制造过程包含光刻薄膜刻蚀清洗注入等十几道工艺工序多达2000-5000道目前光刻工艺是IC制造中最关键也是最复杂步骤光刻机是目前成本最高的半导体设备光刻工艺也是制造中占用时间比最大的步骤其约占晶圆生产线设备成本30占芯片制造时间40-50光刻胶及其配套化学品占半导体产值约12光刻胶是光刻工艺中核心耗材同时光刻胶及其配套化学品作为重要的半导体材料在芯片制造材料成本中的占比高达12是继晶圆电子气体之后的第三大制造材料敬请阅读本报告正文后各项声明14Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表25光刻是半导体制造三大核心工艺之一资料来源中微公司招股说明书东方财富证券研究所图表Table26ValuationBand光刻成本占比达30图表27光刻胶及其配套产品占半导体产值约12其他材料扩散5抛光510离子注入CMP材料57光刻30靶材2晶圆37量测10电子气体13化学气相沉积10化学试剂7刻蚀20物理气相沉光刻胶辅光罩12积15材7光刻胶5资料来源中国产业信息网东方财富证券研究所资料来源中国产业信息网东方财富证券研究所LCD光刻胶包括彩色及黑色光刻胶触摸屏光刻胶TFT-LCD光刻胶等在LCD显示器的加工过程中光刻胶主要用于制作显示器像素电极障壁荧光粉点阵等在LCD显示器的制造过程中为了制作大尺寸高分辨率的平板显示器通常需使用光刻技术重复丝印十次以上彩色光刻胶和黑色光刻胶在LCD整体制作成本占比约4彩色滤光片是液晶显示器实现彩色显示的关键器件占LCD成本的14-16彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料在彩色滤光片材料成本中彩色光刻胶和黑色光刻胶在整体成本中占比约27综上彩色光刻胶和黑色光刻胶在LCD整体制作成本占比约4敬请阅读本报告正文后各项声明15Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表28LCD彩色滤光片制作示意图资料来源强力新材公司公告东方财富证券研究所PCB光刻胶主要包括干膜湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨等PCB的加工制造过程涉及图形转移即把设计完成的电路图像转移到衬底板上因而在此过程中会使用到光刻胶干膜光刻胶压合在覆铜板上通过曝光显影将底片掩膜板或阴图底版上的电路图形复制到干膜光刻胶上再利用干膜光刻胶的抗蚀刻性能对覆铜板进行蚀刻加工形成印制电路板的精细铜线路光成像阻焊油墨的作用是防止焊锡搭线造成短路形成线路的永久保护层保证印制电路板在制作运输贮存使用上的安全性和电性能不变性图表29PCB光刻胶作用原理示意图资料来源强力新材公司公告东方财富证券研究所212国内光刻胶需求市场增速高于全球2022年有望超百亿国内光刻胶需求市场增速高于全球2022年有望超百亿全球光刻胶市场规模从2010年的555亿美元增长至2020年的87亿美元CAGR保持在46左右根据Reportlinker数据未来随着汽车人工智能国防等电子技术的进步2020-2026年的CARG将高达55到2026年将超过120亿美元受敬请阅读本报告正文后各项声明16Tableyemei电子设备行业专题研究2017益半导体LCD和PCB产业向东方转移中国光刻胶销售市场规模从2010年的269亿元增长至2020年874亿元CAGR达到125远高于全球平均增速但占全球总量的14左右增长空间巨大根据Reportlinker数据预计到2026年我国光刻胶市场规模将达到1564亿元人民币2020-2026年的CARG将达到72同样高于全球平均增速图表Table30ValuationBand2010-2026年全球光刻胶市场规模亿美元图表312010-2026年中国光刻胶市场规模亿元140551400CAGR7208012012007010010006050808004060600CAGR5503040400202020010055000020102011201220132014201520162017201820192020201020112012201320142015201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2022E2023E2024E2025E2026E2021E资料来源Reportlinker中国产业信息网东方财富证券研究所资料来源Reportlinker中国产业信息网东方财富证券研究所22国内市场被日美垄断高端市场亟需国产化221国内光刻胶产品以中低端为主高端市场被日美垄断全球光刻胶市场主要被日美企业垄断CR4约70全球光刻胶市场高度集中2020年CR4达694其中日本企业牢牢占据龙头地位数据显示2020年日本企业在半导体光刻胶市场中占据的份额至少在60以上在半导体光刻胶的细分市场中2020年日本东京应化在GI线KrF和EUV光刻胶市场的份额位列全球第一分别是252314和518而在ArF光刻胶产品市场中日本JSR以249的市场份额位列全球第一此外美国杜邦公司在Gi线光刻胶市场中也占据明显优势市场份额位列全球前二图表32全球光刻胶市场份额图表33全球半导体光刻胶细分市场竞争格局GI线光刻ArF光刻KrF光刻EUV光刻企业2560胶胶胶胶3060东京应化2520158031405180美国杜邦191010902490日本JSR1570176020901040住友化学168048201580信越化学400021802190东京应化美国杜邦日本JSR住友化学其他其他20701490资料来源东京应化公司公告前瞻产业研究院东方财富证券研究所资料来源东京应化公司公告前瞻产业研究院东方财富证券研究所国内市场被外企垄断高端市场国产化率低我国半导体光刻胶市场主要敬请阅读本报告正文后各项声明17Tableyemei电子设备行业专题研究2017由外资企业垄断2020年外资企业的市场份额达71从供给方面来看国产光刻胶产品结构以低端为主主要集中在PCB光刻胶占比944而高端产品半导体光刻胶占比16和LCD光刻胶占比27的占比非常低仍需大量进口因此国产化率较低半导体光刻胶中GI线国产化率10高端KrFArF国产化率不足5图表342020年中国光刻胶生产企业类型占比情况图表35我国国产光刻胶产值份额按应用分类半导体光刻其他光刻中国企业外企企业LCD光刻胶160胶130120胶270100803900650060710040610020290035000光刻胶半导体光刻胶LCD光刻胶PCB光刻胶PCB9440资料来源新材料在线前瞻产业研究院东方财富证券研究所资料来源新材料在线东方财富证券研究所图表362020年中国光刻胶行业国产化进程主要类型主要品种垄断地区及全球市场份额国产化率技术壁垒高低程度G线光刻胶10日本61I线光刻胶10半导体光刻胶KrF光刻胶日本805高ArF光刻胶日本931EUV光刻胶日本研发阶段彩色光刻胶5黑色光刻胶5LCD光刻胶日本韩国中国台湾中触控屏光刻胶30-40TFT-LCD光刻胶5干膜光刻胶日本中国台湾5PCB光刻胶湿膜及阻焊油墨日本中国大陆50低资料来源各公司公告华经情报网东方财富证券研究所222半导体光刻胶GI线国产化率20高端KrFArF国产化率不足5GI线国产化率20高端KrFArF国产化率不足5受制于高端光刻胶的高技术壁垒生产工艺复杂纯度要求高认证周期需要2-3年后发国家追赶难度大我国以KrFArF光刻胶为代表的高端半导体光刻胶领域市场份额仍然较小长期为国外巨头所垄断敬请阅读本报告正文后各项声明18Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表372020年中国半导体光刻胶行业国产化进程垄断地区及全主要类型主要品种国产化率市场竞争情况球市场份额国内企业G线光刻胶10北京科华晶瑞股份徐州博康潍坊星泰克艾森半导体日本61JSR东京应线光刻胶八亿时空布局雅克科技布局容大感光I10化信越杜邦富士等企北京科华徐州博康上海新阳苏州瑞红恒坤股份八半导体光KrF光刻胶日本805业占据中国亿时空布局刻胶左右的半95南大光电徐州博康北京科华上海新阳广州微纳光刻ArF光刻胶日本931导体光刻胶市苏州瑞红等场份额EUV光刻胶日本研发阶段北京科华02专项资料来源各公司公告华经情报网TrendBank东方财富证券研究所223LCD光刻胶主要被日韩及中国台湾所垄断LCD光刻胶主要被日韩及中国台湾所垄断在LCD光刻胶市场中我国的LCD光刻胶市场主要由外资企业占领占比达65具体来看我国彩色和黑色光刻胶市场国产化率较低仅为5左右主要由日本和韩国外资品牌占领另一方面近年来我国在触控屏光刻胶技术上有所突破晶瑞股份和北京科华微已经实现了触控屏光刻胶的量产国产化率在30-40左右图表382020年中国LCD光刻胶行业国产化进程垄断地区及全球主要类型主要品种国产化率市场竞争情况市场份额彩色光刻胶5黑色光刻胶5日本韩国中东京应化三菱化学新日铁化学等企业占据中国90左触控屏光刻胶国台湾30-40LCD光刻胶右的LCD光刻胶市场份额其中德国默克安智在TFT-LCD光刻胶5中国的TFT-LCD市场占有率超过67湿膜及阻焊油墨日本中国大陆50资料来源各公司公告华经情报网东方财富证券研究所敬请阅读本报告正文后各项声明19Tableyemei电子设备行业专题研究2017图表392020年中国LCD光刻胶生产企业情况触控屏光本土企业彩色黑色滤光片光刻胶TFT-LCD正性光刻胶刻胶永太科技1500吨彩色光刻胶产线已经验收雅克科技收购LG旗下彩色光刻胶业务间接参股COTEM黑色光刻胶已量产彩色光刻胶完江苏博砚收购COTEM成开发上海新阳正在建设黑色光刻胶产能已经实现晶瑞股份产能建设量产容大感光即将量产即将量产北京科华已经实现已经实现量产微量产飞凯新材已经量产且批量销售已经量产产能扩建北旭电子3000吨扩建至5000吨中电彩虹即将量产资料来源各公司公告东方财富证券研究所224PCB光刻胶低端产品由国内主导高端产品仍依赖进口PCB光刻胶低端产品由国内主导高端产品仍依赖进口在PCB光刻胶市场中中国在中低端产品湿膜光刻胶光成像阻焊油墨占据主导地位2020年容大感光广信材料东方材料北京力拓达等本土企业占据国内50左右的湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨市场份额但是较高端的干膜光刻胶市场主要由日本企业垄断仍高度依赖进口中国大陆干膜光刻胶市场主要由日本旭化成日本日立化成中国台湾长兴化学垄断这三大企业在全球的市场占有率超过80图表402020年中国PCB光刻胶行业国产化进程垄断地区及全球主要类型主要品种国产化率市场竞争情况市场份额中国大陆干膜光刻胶市场主要由日本旭化成日本日立化干膜光刻胶日本中国台湾5成中国台湾长兴化学垄断容大感光飞凯材料广信PCB光刻胶材料东方材料北京力拓达占据国内50左右的湿膜光湿膜及阻焊油墨日本中国大陆50刻胶和光成像阻焊油墨市场份额资料来源各公司公告华经情报网东方财富证券研究所敬请阅读本报告正文后各项声明20