光刻胶：半导体国产替代核心材料，国内厂家有望迎来发展新阶段

行业研究 证券研究报告 电子2023年06月28日 电子行业深度研究报告 光刻胶：半导体国产替代核心材料，国内厂家有望迎来发展新阶段 推荐（维持） 华创证券研究所 证券分析师：耿琛 电话：0755-82755859 邮箱：gengchen@hcyjs.com执业编号：S0360517100004 证券分析师：岳阳 邮箱：yueyang@hcyjs.com执业编号：S0360521120002 联系人：姚德昌 邮箱：yaodechang@hcyjs.com 行业基本数据 2022-06-27~2023-06-27 9% -1% -11% 22/06 -21% 22/09 22/1123/0223/0423/06 电子 沪深300 相关研究报告 《MR行业深度研究报告：苹果MR发布在即， XR赛道风云再起》 2023-06-02 《电子行业重大事项点评：英伟达财报大超预期，TMT板块有望全面受益》 2023-05-25 《电子行业深度研究报告：人工智能风起云涌，算力芯片需求升温》 2023-05-25 光刻胶为半导体核心材料，景气周期与自主可控共振迎来发展新阶段。光刻是半导体加工中最重要的工艺之一，决定着芯片的最小特征尺寸。光刻占芯片制造时间的40-50%，占其总成本的30%。光刻胶是光刻环节关键耗材，其质量和性能与电子器件良品率、器件性能可靠性直接相关。根据SEMI数 据，2021年光刻胶在晶圆制造材料市场中占比6.1%，而光刻胶基本被日美垄断，国产化率不足10%。复盘国内光刻胶上市公司股价走势，半导体景气周期与自主可控两大因素对股价影响大。从当前时点看下游普遍预期23H2迎来复苏，景气周期有望筑底回升；年初以来自主可控紧迫性进一步加强，景气周期与自主可控共振光刻胶有望迎来发展新阶段。 Fab厂积极扩产&制程升级重塑光刻胶市场天花板，预计光刻胶市场国内增速高于全球。光刻胶质量性能直接影响芯片性能和良率，为适应集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶波长也在不断缩短，按波长划分可分为G线 （436nm）→I线（365nm）→KrF（248nm）→ArF/ArFi（193nm/134nm）→ 股票家数(只) 435 占比% 0.06 总市值(亿元) 72,149.95 7.79 流通市值(亿元) 51,496.16 7.27 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 -0.3% 7.8% -5.4% 相对表现 -0.2% 8.9% 8.0% EUV（13.5nm）。根据TECHCET数据2020年全球半导体光刻胶市场中，ArFi光刻胶占据了40%，KrF光刻胶占比33%。受下游晶圆厂扩产&制程升级驱动全球半导体光刻胶量价齐升，市场空间广阔，根据TECHECT数据2021年光刻胶全球市场规模约为19亿美元，2026年有望增长至28.5亿美金，2021~20265年CAGR5.9%。量增：SEMI预计未来全球晶圆产能将持续扩张，光刻胶作为重要耗材需求同步提高；价升：12英寸晶圆占比持续提 升，2021年已达68.47%，12英寸芯片所用制程通常在130nm以下，且在持续向先进制程转移，随着大硅片趋势&制程结构升级，高端光刻胶的需求将会进一步提升，带动单位面积晶圆消耗的光刻胶价值量上升。随着晶圆产能结构向大陆转移，预计未来国内半导体光刻胶市场将保持高于全球的增速 （2022年国内光刻胶市场预计39.3亿元，同比增长35%，同期全球光刻胶增速12.32%）。 从产业链角度看光刻胶存在上游材料/中游配方/下游客户导入等多重壁垒。 �上游：光刻胶由树脂、光敏剂、溶剂等组分构成，树脂、光敏材料等仍依 赖进口；②中游：光刻胶配方需对成百上千种树脂、光敏剂等进行排列组合并不断调整比例才能匹配已有产品的关键参数，需要极强的研发积累，此外测试设备光刻机获取难度大、成本高；③下游：光刻胶性能及量产的稳定性直接影响芯片性能和良率，且光刻胶的验证时间通常在两年以上，因此下游晶圆厂与供应商粘性较强，导入新供应商意愿不强。 高壁垒下日美寡头垄断市场，自主可控背景下国产替代加速。高壁垒下当前全球半导体光刻胶市场呈现日美垄断的格局，2020年全球ArF光刻胶市场前四大厂商(TOK、信越化学、JSR、住友化学)均来自日本，CR4近80%；KrF日美四大厂商TOK、信越化学、陶氏化学、JSR占比近85%。国内企业半导 体光刻胶主要集中在g/i线，高端KrF/ArF光刻胶国产化率极低，EUV光刻胶尚处于研发阶段，经过多年积累国内厂家逐渐取得突破：g/i线光刻胶已有多家企业实现规模量产；KrF光刻胶北京科华和徐州博康进展较快，2022年已 有多个品种实现销售，此外晶瑞及上海新阳也有少量销售；ArF光刻胶南大光电2021年有产品验证通过，华懋科技、上海新阳也有相关产品进行测试导入；EUV光刻胶：当前国内并无EUV光刻机，各厂商尚处于理论研发阶段。 投资建议：光刻胶是半导体制造的核心材料，其性能直接影响芯片性能和良率。下游扩产预期+制程结构升级驱动光刻胶尤其是高端光刻胶需求提升，随着国产化率提升国内光刻胶市场增速快于全球。而在半导体光刻胶领域目 前我国仍然依赖国外进口，自主可控背景下国产替代加速，看好国内厂家在本轮国产替代浪潮中表现，建议关注国内光刻胶布局领先的标的：华懋科技、彤程新材、晶瑞电材、上海新阳、南大光电、雅克科技。 风险提示：下游客户验证不及预期、下游晶圆厂扩产进度不及预期。 投资主题 报告亮点 从产业链角度系统分析了光刻胶行业概况，梳理了国内厂家目前进展情况。文章对光刻胶的重要性进行了阐述，复盘了国内光刻胶标的股价走势，给出了景气周期与自主可控两大影响因素。从光刻胶的分类、构成、发展历 史及竞争格局对半导体光刻胶进行了系统阐述，最后对国内外厂商最新进展进行梳理，把握行业发展趋势。 投资逻辑 光刻胶为半导体核心材料，高壁垒下日美企业垄断市场。光刻是半导体加工中最重要的工艺之一，决定着芯片的最小特征尺寸，光刻占芯片制造时间的40-50%，占其总成本的30%；光刻胶是光刻环节关键耗材，其质量和性 能与电子器件良品率、器件性能可靠性直接相关，根据SEMI数据2021年光刻胶在晶圆制造材料市场中占比6.1%，随着下游晶圆厂扩产+制程升级光刻胶量价齐升成长空间广阔，根据TECHECT数据预计2022年全球半导体光刻胶市场将达21.34亿美元，同比增长12.32%。而半导体光刻胶基本被日美垄断，国产化率不足10%。 景气周期与自主可控共振迎来发展新阶段。复盘国内光刻胶上市公司股价走势，半导体景气周期与自主可控两大因素影响大，从目前维度看下游普遍预期23H2迎来复苏，景气周期有望筑底回升，年初以来自主可控需求进一步 加强，景气周期与自主可控共振光刻胶有望迎来发展新阶段。看好国内厂家在本轮国产替代浪潮中表现，建议关注国内光刻胶布局领先的标的：华懋科技、彤程新材、晶瑞电材、上海新阳、南大光电、雅克科技。 目录 一、光刻胶：半导体晶圆制造核心材料6 二、下游扩产+制程升级+国产化率提升半导体光刻胶市场广阔7 （一）半导体制程升级推动光刻胶技术进步，ArF、KrF为主要品类7 （二）下游扩产&制程升级驱动光刻胶市场成长，国产替代浪潮下国内增速高于全球9 三、光刻胶高壁垒寡头垄断市场，自主可控需求下国产供应商加速突围12 （一）从产业链角度看光刻胶核心壁垒12 1、上游：核心原材料仍依赖进口13 2、中游制造存工艺、设备壁垒，下游客户导入意愿较低&验证周期长14 （二）日美寡头垄断市场下国产替代需求紧迫16 1、全球半导体光刻胶市场由日美厂商垄断16 2、自主可控需求紧迫加速下游导入，国内厂商迎突破18 （三）投资建议19 1、华懋科技：国内汽车被动安全龙头，打通光刻胶上游材料全产业链布局19 2、彤程新材：国内半导体&面板光刻胶龙头，光刻胶业务放量20 3、晶瑞电材：电子材料平台型公司，三十年光刻胶生产经验21 4、上海新阳：电镀、清洗、光刻、研磨四大工艺材料布局，光刻胶业务进展顺利21 5、南大光电：高纯电子材料领军企业，ArF产业化持续推进22 6、雅克科技：全球前驱体&LNG板材头部厂商，面板&半导体光刻胶逐步推进 ...........................................................................................................................................22 四、风险提示23 图表目录 图表1集成电路光刻和刻蚀工艺流程（以多晶硅刻蚀及离子注入为例）6 图表2半导体晶圆制造材料工序流程6 图表32021年全球晶圆制造材料市场结构7 图表4半导体光刻胶标的走势复盘7 图表5光刻胶分为正性和负性胶8 图表6正性、负性光刻胶对比8 图表7半导体光刻胶按曝光波长分类及对应应用8 图表8全球28nm制程所用光刻胶结构9 图表92020年全球半导体光刻胶市场结构9 图表102020年国内半导体光刻胶市场结构9 图表112017-2022全球硅晶圆出货面积及销售额10 图表122017-2022全球半导体材料销售额（亿美元）及同比增速10 图表132018-2025F全球200mm晶圆产能10 图表142021-2026F全球300mm晶圆产能10 图表15全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比/%11 图表16逻辑芯片技术节点结构11 图表17先进制程多重曝光提升光刻胶用量11 图表18全球半导体光刻胶市场规模及预测（亿美元）12 图表19中国大陆在全球晶圆产能的占比/%12 图表20国内半导体光刻胶市场规模（亿元）12 图表21半导体光刻胶产业链13 图表22光刻胶构成13 图表23不同半导体光刻胶组分含量14 图表24光刻胶生产流程15 图表25半导体光刻胶生产及检测设备15 图表26从产业链角度看光刻胶核心壁垒16 图表27光刻胶产业发展史16 图表28部分国际半导体光刻胶厂商量产进度17 图表292020年全球G/I线光刻胶市场格局17 图表302020年全球KrF光刻胶市场格局17 图表312020年全球ArF光刻胶市场格局18 图表322020年全球EUV光刻胶市场格局18 图表33国内光刻胶行业国产化及进口替代情况18 图表34目前部分国内半导体光刻胶企业进展19 一、光刻胶：半导体晶圆制造核心材料 光刻胶是一种在特定光源照射下发生局部溶解度变化的光敏材料，在集成电路制造中主要用于光刻环节。进行光刻时，在硅片上涂抹光刻胶，掩膜上印有预先设计好的电路图案，光线透过掩膜照射光刻胶，经显影液作用后光刻胶会在晶圆上形成与掩模版一致的图形，再经蚀刻将掩模版上的图案转移到晶圆上。 图表1集成电路光刻和刻蚀工艺流程（以多晶硅刻蚀及离子注入为例） 资料来源：集成电路制造工艺，西安电子科技大学，转引自晶瑞电材招股说明书 光刻胶是半导体制造关键材料。光刻是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。通常半导体芯片在制造过程中需要进行10-50道光刻过程，占芯片制造时间的40-50%，占制造成本的30%。光刻胶是光刻工艺中最重要的耗材，其质量和性能与电子器件良品率、器件性能以及器件可靠性直接相关。根据SEMI数据，2021年光刻胶在全球晶圆制造材料市场中占比6.1%。 图表2半导体晶圆制造材料工序流程 资料来源：SEMI，头豹研究院，ICAC，华创证券 图表32021年全球晶圆制造材料市场结构 其他,12.9% CMP抛光材料,7.1% 溅射靶材,2.9% 硅材料,33.0% 工艺化学品,14.0% 电子气体,4.0% 光刻胶配套试剂,7.1% 光刻胶,6.1% 光掩模,12.9% 资料来源：SEMI，转引自有研硅招股说明书，华创证券 复盘光刻胶标的走势，景气周期和自主可控共振。复盘2021年以来国内半导体光刻胶标的股价走势两大因素影响较大：（1）半导体景气