高端国产替代系列：光刻胶：半导体制造核心材料，国产替代突围在即

2024年01月10日 电子 证券研究报告 高端国产替代系列--光刻胶：半导体制造核心材料，国产替代突围在即 投资评级领先大市-A维持评级 光刻胶是光刻工艺的关键材料： 首选股票目标价（元）评级 光刻胶按下游应用领域可分为PCB、LCD/OLED面板和半导体光刻胶，与光刻胶配套试剂一起在光刻工艺中作为耗材。其中半导体光刻胶壁垒最高，市场增速高于整体光刻胶市场增速。根据SEMI数据，2022年全球半导体光刻胶市场规模为26.4亿美元，同比增长6.82%；大陆半导体光刻胶市场规模为5.93亿美元，同比增长20.47%，增速远高于全球半导体光刻胶市场。 光刻胶产业链壁垒高，多环节亟待突破： 我们从产业链上中下游角度讨论半导体光刻胶的核心壁垒：①供给：树脂、单体、光引发剂等原料壁垒高，依赖进口国产化率低，进口难度大。高端光刻胶对树脂性能要求高，且需一一对应；单体合成技术难度大，稳定性、纯度要求高，价格贵；感光剂影响光刻胶性能，高端产品价格高。②制造：光刻胶的配方技术复杂、研发投入大，对产品的稳定性和洁净度要求高；光刻胶厂商的研发投入高，光刻机设备昂贵、进口限制高。③需求：光刻胶品类多，客户端导入及验证周期长。 马良分析师SAC执业证书编号：S1450518060001maliang2@essence.com.cn 程宇婷分析师SAC执业证书编号：S1450522030002chengyt@essence.com.cn 晶圆厂扩产+制程节点升级，驱动国内市场扩增： ①晶圆厂扩产及稼动率提升，景气周期带动光刻胶耗材用量增加。②制程升级以及先进制程占比提升，带动光刻胶单位用量及单位面积价值量增加。我们基于晶圆厂的未来扩产规划，从需求端对国内半导体光刻胶市场规模进行敏感性测算：中性假设下，预计2025年国内年半导体光刻胶市场规模为8.84亿美元，2022-2025CAGR为14.23%。 相关报告 高通推出第二代骁龙XR2+平台，原生鸿蒙生态有望迎来快速发展2024-01-07华为、小米新车相继发布，全球首款商务AI PC亮相2024-01-01苹果MR发售在即，美光业绩超预期2023-12-24英特尔发布首款AI PC处理器，特斯拉Optimus二代性能进一步提升2023-12-17消费电子新材料、新工艺及投资机遇2023-12-16 海外厂商垄断市场，国产化需求迫切： 全球半导体光刻胶市场主要由日系及美韩厂商垄断，2021年CR5市占率近80%。我国半导体光刻胶自给率低，KrF不足5%，ArF不足1%，高端半导体光刻胶国产化需求迫切，“卡脖子”亟待突破。国产厂商积极布局，根据公告，目前彤程新材ArF胶已具备量产能力，晶瑞电材、上海新阳、鼎龙股份、南大光电均有ArF胶产品在验证中；彤程新材、晶瑞电材、上海新阳已有KrF胶形成销售；华懋科技投资徐州博康，拥有光刻胶全产业链能力。我们认为，随着中高端产品的研发进展快速推进、新产品导入上量，半导体光刻胶国产替代突围在即。 投资建议：半导体光刻胶壁垒高、国产化率低，作为半导体关键材料，自主可控需求迫切。国内厂商积极布局光刻胶及其上游材料供应链，中高端“卡脖子”产品有望加速突破。建议关注国产光刻胶相关标的：彤程新材、鼎龙股份、晶瑞电材、华懋科技、上海新阳、南大光电、艾森股份、飞凯材料、雅克科技；光刻胶配套试剂及上游材料相关标的：强力新材、久日新材、圣泉集团、瑞联新材、万润股份、格林达等。 风险提示：下游客户验证不及预期的风险，政策变化的风险，晶圆厂扩产进度及稼动率不及预期的风险，行业竞争加剧的风险。 内容目录 1.光刻胶是光刻工艺的关键材料.................................................51.1.光刻胶按应用可分为半导体、PCB和显示三类，半导体光刻胶壁垒最高........51.2.光刻胶市场持续扩容，半导体光刻胶市场国内增速高于全球..................82.光刻胶产业链高壁垒，多环节亟待突破........................................102.1.供给端：上游原材料壁垒高、自给率低，国产化需求迫切...................102.1.1.树脂及单体、感光剂等材料性能要求高，技术难度大.................102.1.2.原材料依赖进口，国产供应商亟待突破.............................132.2.制造端：高端光刻胶产品配方技术复杂，研发投入大，制备要求高...........142.3.需求端：半导体光刻胶品类需求多，导入认证周期长......................163.晶圆厂扩产+制程升级，驱动国内市场需求扩增.................................183.1.驱动因素一：晶圆厂产能扩张，半导体光刻胶用量增加.....................193.2.驱动因素二：制程节点升级&先进制程多次曝光，光刻胶需求量价齐升........204.半导体光刻胶市场海外垄断，国产化空间大难度高..............................214.1.全球市场海外寡头垄断，龙头厂商进展全面领先..........................214.2.多重因素助力国产化，国内光刻胶厂商加速突破..........................235.相关标的..................................................................255.1.国内主要半导体光刻胶企业............................................255.2.国内主要半导体光刻胶上游原材料及光刻胶配套试剂企业...................286.风险提示..................................................................296.1.下游客户验证进展不及预期的风险......................................296.2.政策变化的风险......................................................296.3.下游晶圆厂扩产进度及稼动率不及预期的风险............................296.4.行业竞争加剧的风险..................................................29 图表目录 图1.集成电路光刻工艺流程....................................................5图2.光刻工艺示意图..........................................................5图3.正性光刻胶（正胶）与负性光刻胶（负胶）的区别............................5图4.酚醛树脂基正性光刻胶受光辐照后可溶的化学反应............................6图5.有无BARC的光刻胶反射光路图.............................................8图6.全球光刻胶市场规模（单位：十亿美元）....................................8图7.中国光刻胶市场规模（单位：亿元）........................................8图8.2021年全球光刻胶市场结构................................................9图9.2022年国内光刻胶市场结构................................................9图10.2018-2022全球半导体光刻胶市场规模（亿美元）............................9图11.2020-2022国内半导体光刻胶市场规模（亿美元）............................9图12.2020-2025年全球细分半导体光刻胶市场规模（单位：百万美元）.............10图13.2020-2025年全球细分半导体光刻胶市场结构...............................10图14.光刻胶产业链分布......................................................10图15.光刻胶主要由树脂、感光剂、溶剂及添加剂构成............................11图16.KrF光刻胶原材料成本占比...............................................11图17.光刻胶制备流程：单体-树脂-光刻胶......................................12图18.光刻胶生产流程需保证产品洁净度、产品感度膜厚稳定......................16图19.芯片制造过程会用到多种光刻胶..........................................17 图20.先进封装Bumping工艺中使用PSPI和厚膜光刻胶...........................17图21. 2021-2026年12英寸晶圆厂月产能........................................19图22. 2018-2025年8英寸晶圆厂月产能.........................................19图23. NAND堆叠层数增加......................................................20图24.先进制程全球出货量占比逐步提升........................................20图25.单位面积所使用的光刻胶价值量逐年上升..................................20图26. 2021年全球光刻胶市场份额..............................................21图27. 2021年全球半导体光刻胶市场份额........................................21图28.TOK光刻胶产品覆盖全曝光波长...........................................22图29.TOK2019-2022材料收入及息税前利润率（百万日元）........................22 表1：正性光刻胶（正胶）与负性光刻胶（负胶）对比.............................6表2：光刻胶的类型和品种.....................................................7表3：光刻胶配套试剂种类及用途...............................................7表4：不同类型光刻胶对应不同成膜树脂........................................12表5：半导体光刻胶对应的感光剂主要分为PAC与PAG两种........................13表6：高端光刻胶需要semi标准G4等级以上高纯试剂............................14表7：已发表科研论文中的EUV光刻胶技术路线及性能汇总.............