电子化学品行业系列报告之六：光刻胶：政策支持叠加需求爆发光刻胶企业任重道远

20180425能源与环境研究中心

行业研市场数据(市场数据(人民币300

国金行 沪深

行业观点光刻胶是半导体工艺中最核心的材料，直接决定芯片制程，国内光刻胶产业和国外先进产品相差三四代。未来我国大力发展芯片事业，如果在光刻极大的阻碍。所以半导体产业的发展离不开上游材料的配到，尤其是光刻胶（包括光刻胶）2025》重点领域。半导体及集成电路保持增长，国产半导体光刻胶成长空间巨大。中国半WSTSSIA统计数据，20161659.09.2%，大于全（1.1%相关报告2.《地缘局势推高国际油价，有机硅再次提4.4月反弹-相关报告2.《地缘局势推高国际油价，有机硅再次提4.4月反弹-LCDLCD光刻胶增长。LCD厂商面板出货量有所下降，但是由于大屏显示的市场扩增，LCD整体出货面出货面积的持续增长，未来几年全球LCD光刻胶的需求量增长速度为4%~6%LCDLCD光刻胶需PCB产业稳定，光刻胶刚需强劲。2016年，全球PCB市场规模达542.1亿美元。国外研究机构预测，PCB市场年复合增长率可达3%2020年，PCB6102020PCB投资建议：蒲强分析师SAC执业编号：S1130516090001蒲强分析师SAC执业编号：S1130516090001霍堃何雄联系人联系人风险提示受国外公司降价冲击，光刻胶材料国产化率慢；对应公司认证周期过长，

-1内容目录投资逻 一、概 简介及工作原 光刻胶的分 光刻胶的应 光刻加工分辨率与光刻 二、产业链及市场容 光刻胶产业 光刻胶市场规模与发展趋 下游产业发展趋势及需 三、国内市场分析及预 行业壁 国内厂商相对国际厂商劣 国产光刻胶政策支 国产化趋 投资建 风险提 图表目录图表1：光刻胶工艺示意 图表2：ArF光刻胶及其配套高纯化学 图表4：晶体结构与特征尺 图表5：光刻分辨率影响因 图表6：双掩膜技术示意 图表7：双刻蚀技术示意 图表9：台积电发展计 图表10：光刻胶产业 图表14：全球光刻胶市场份 图表16：全球半导体用光刻胶市场现状及预测（亿美元 图表17：全球LCD面板需求面积(万平方米)及增速

-2图表18：2015年国内各类LCD光刻胶市场规模及增 图表20：国际主要光刻胶供应 图表21：国际光刻胶供应商经营产品及特 图表25：晶瑞股份核心技术简 错误!未定义书签

-3本篇报告是我们新材料系列报告的第六篇。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。继电子气体和湿电子化光刻胶(又称光致抗蚀剂)，是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、x射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料，具有技术门槛高、资金投入大、产品更新换代快等特点。随着半导体、PCB和LCD等下游产业链向国内转移，光刻胶国内市场需求持续增大。未来随着国内企业光刻胶国产化核心技术的继续突破，国内投资逻辑国内政策支持助推光刻胶产业崛起。总体上，光刻胶行业得到国家层面上的政策支持。结合工业大背景，我国“十三五”规划中提出要引导制造业朝着分工细化、协作紧密蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺英寸硅（2015）中提到“高分辨率光刻胶及配套化学品作为精细化学品重（包括光刻胶）2025》重点领域。国内光刻胶市场潜力尚未开发完全，未来供给端仍将存在缺口。201551.7亿元，同比发展空间巨大。20159.75万吨，而10.12万吨，依照需求量及产量增速预计，未来半导体及集成电路保持增长，国产半导体光刻胶成长空间巨大，取得技术突破的企业将率先抓住国内市场机遇。现阶段，日美企业垄断国内半导体光刻胶市场，但国内企业g/i线光刻胶、KrF/ArFJSR、TOK、陶氏化学等。但随着国内企业持续加大研发投入和创新，如苏州瑞红、北京科华等，他们有望持续引领半导体光刻胶国

-4产化进程，逐渐降低我国对半导体光刻胶的进口依赖程度。中国半导体产业稳定增长，全球半导体产业向中国转移。WSTSSIA统计数据，2016年中国半导体市场规模为1659.0亿美元，增速达9.2%，大于全球增长速度（1.1。LCD面板产能扩增，国内市场空间潜力巨大。我国高档LCD光刻胶基本依赖进口。由于LCD光刻胶行业技术壁垒高，市场主要由日本及韩国的厂商垄断。国内厂商在该领域也已起步，目前北京科华、苏州瑞红、飞凯材料等可以生产一些彩色光刻胶，在该领域进行布局。虽然近三年市场扩增，LCD整体出货面积变大，2016年出货总面积1.74.6%LCD出货面积的持续增长，未来几年全球LCD光刻胶的需求量增长速断突破，LCD光刻胶及其专用化学品将迎来巨大的进口替PCB产业稳定，向国产化趋势日益明显。2002年起，随着越来越多外资在我国建厂和内资工厂的崛起，我国逐渐从PCB光刻胶进口大国转变为PCB出口大国。2015PCB12.6亿美元，占全球市场70%。2016PCB542.1亿美元。国外研究机构预测，PCB3%，2020年，PCB610亿美元；中国2020PCB311亿美元。三、投资建议：晶瑞股份（30655：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、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48万吨，其中双氧水已经突破5级别技术，206年国内市场占有率7%，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、ED、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。（30023：2万片，2016年已经获得了台积电供货15万片/月，预计186月达产。公司目前计划投资2亿元用于193nm

-55000万元，有望打破国外专业公司的垄断，填补国内空白。南大光电（00346：公司是国内唯一的半导体前驱供应商，作为电子气体的龙头，在全球MO源的市场份额中位居第一。公司1.2亿元入股北京科华，占有31.39%股权，切入光刻胶领域。248nm产品已经通过中芯国际认证并获得订单，迈出了国产半导体光刻胶关键的一步。强力新材（30429：公司主要从事光刻胶专用化学品的研发、生产和销售，主要生产光刻胶引发剂和光刻胶树脂两大PCB光刻胶、LCD光刻胶以及半导体光刻胶等光刻胶产品里所需的各类光引发剂、感光树脂等电子化学品领域形成了丰富的产品体系和技术储备。20161.1634.10%。

-6一、概述光刻胶又称光致抗蚀剂)，是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、x射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。光刻胶具有光化学敏感性，其经过曝光、显影、刻蚀等工艺，可以将设计好的微细图形从掩膜版转移到待加工基片。因此光刻胶微细加工技术中的关键性化工材料，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作。生产光刻胶的原料包光刻胶的分类依照化学反应和显影原理分类，光刻胶可以分为正性光刻胶和负性光刻胶。使用正性光刻胶工艺，形成的图形与掩膜版相同；使用负性光刻胶工艺，形成按照感光树脂的化学结构分类，光刻胶可以分为①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点；②光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，其经光照后,发生光分解反应，可以制成正性胶；③光交联型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，可nmnm束光刻胶、X射线光刻胶等。不同曝光波长的光刻胶，其适用的光刻极限分辨率不同，通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越小，加工分辨率越TOK光刻胶的应用1975年，美国的国际半导体设备与材料协会(SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational，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IC的制作要求。其中，SEMI标准更早取得世界范围光刻胶广泛应用于印刷电路板（PrintedCircuitBoard，PCB）的设计与加工中。PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶和光成像阻焊油墨。自2006PCB的最大生产国和最大使用国。PCB光刻胶技术壁垒较低，但是我国PCB10%左右。

-7平板显示器领域，TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是市场的主流，彩色滤光片是TFT-LCD实现彩色显示的关键器件，占面板成本的15%左右；彩27%90%。半导体领域应用光刻胶应用于半导体产业链中的晶圆加工过程。随着市场对半导体产品小型化、功能多样化的要求，半导体用光刻胶需要不断通过缩短曝光波长提高极现代微电子(集成电路)3年缩小√2倍。栅极的宽度为典型的特征尺寸，图中的晶体管结构中，电流从Source(源极)流入Drain(漏级)，Gate(栅极)相当于闸门，主要负责控制两端源极和漏级的通断。电流会损耗，而栅极的宽度则决定了电流通过时的损耗，表(栅长)XXnm工艺中的数值。三星、intel22nm、16nm、14nm10nm以下工艺。光刻加工分辨率直接关系到芯片特征尺寸大小，而光刻胶的性能关系到光刻分辨率的大小。限制光刻分辨率的是光的干涉和衍射效应。光刻分辨率表达

-8光刻胶的曝光波长由宽谱紫外向g线(436nm)→i线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→EUV(13.5nm)的方向移动。随着曝光波长的缩短，光刻胶所能达到的极限分辨率不断提高，光刻得到的线路图案精密度更佳，而对应光刻光路的设计，有利于进一步提升数值孔径，随着技术的发展，数值孔0.351。相关技术的发展也对光刻胶及其配套产品的性能要求0.80.410nm工艺的光刻。来源：Mentor7nm、5nm制程，传统光刻技术遇到瓶颈，EUV(13.5nm)光刻技术呼之欲出，台积电、三星也在相关领域进行布局。EUV光刻光路基于反射设计，不同于上一代的折射，其所需光刻胶主要以无机光刻胶为主，如金属氧

-9来源：ASML/CarlZeissSMT光刻胶产业链光刻胶产业链覆盖范围广，从上游的基础化工材料行业、精细化学品行业，到下游电子加工商、各电子器产品应用终端；各行业分工明确，环环相扣，联系紧密。由于上游产品对最终下游企业的产品性能具有重大影响，下游行业企业对公司产品的质量和供货能力十分重视，常采用认证采购的模式。考虑到采购成本和认证成本，上游供应商和下游采购商通常会形成比较稳固的合作模式，新的我国化工产品原料品种齐全，可以为光刻胶产业提供充足和价格低廉的基础原料供给，但是由于资金和技术的差距，生产光刻胶的原料如引发剂、增感光刻胶树脂等被外资垄断导致光刻胶自给能力不足。当下电子产业链已经主要被日本、韩国、台湾地区的大公司控制，我国电子化学品供应商要突破现有的全球光刻胶市场扩增，对光刻胶的总需求不断提升。据估计，2015年国际光刻胶市场达73.6亿美元，其中PCB光刻胶占比24.5%，LCD光刻胶占26.6%24.1%。20102015年期间，国际光刻胶市场年复合增长率约为5.8%；据中国产业信息网数据，2015年，PCB光刻胶、LCD5%左右。在下游产业的带动2022100亿美

-10图表122007-2015年我国光刻胶产量和需求量（单位：万吨）场增速，但全球占比仍不足15%，发展空间巨大。2015年我国光刻胶产量为9.7510.12万吨，依照需求量及产量增速预计，未来仍将保持供不应求的局面。据智研咨询估计，得益于我国平面显示和半导体产业的发202227.2万吨。在光刻胶生产种类PCBLCD光刻胶和半导体光刻胶生产规模较小，相关光刻胶主要依赖进口。放眼国际市场，光刻胶也主要被日本（JSR光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。35%，并且耗费时间约占整个芯片工40%50%。IC4%，市场巨大。因WSTSSIA统计数据，20161659.09.2%，大（1.119.7623.15

-1122.6429.36亿元28nm生产线产能尚未得到释放之前，ArF光刻胶仍是市场主流半导体应用广泛，需求增长持续性强。近些年来，全球半导体厂商在中国大陆投设多家工厂，如台积电南京厂、联电厦门厂、英特尔大连厂、三星电子西安厂、力晶合肥厂等。诸多半导体工厂的设立，也拉动来源：WSTS，SIA201614.5节点生产线的兴建和多次曝光工艺的大量应用，193nm及其它先进光刻胶的需求量将快速增加。。LCDLCDLCD面板总出货面积增长，LCDWitsView数据，LCD厂商面板出货量有所下降，但是由于大屏显示的市场扩增，LCD整体出货面积变大，2016年出货总面积达到1.7亿平方米，同比增长4.6%。随着LCD出货面积的持续增长，中国产业信息网预测，未来几年全球LCD4%~6%LCD市场比重越

-12PCBPCB2016年，全PCB542.1亿美元。国外研究机构预测，PCB市场年复合增长PCB3112015-2020年期间，年复合增长率略高3.5%PCBPCB光刻胶需求空行业壁垒资金壁垒光刻胶生产、检测、评价的设备价格昂贵，需要一定前期资本投入；光刻胶企业通常运营成本较高，下游厂商认证采购时间较长，为在设备、研发和技术服务上取得竞争优势，需要足够的中后期资金支持。企业持续发展也需要投技术壁垒由于光刻胶用于微米级甚至纳米级图形加工，光刻胶产品需要严格控制质量。光刻胶及其专用化学品的化学结构特殊、品质要求高、微粒子及金属离子含量极低、生产工艺复杂，因此生产具有较高技术门槛。光刻技术的发展，其对光刻胶也有不同需求，而光刻胶的研发受制于人才和技术。因此，技术壁垒

-13商供货给下游企业需要经过较长时间的认证，一旦认证通过，下游企业也不太愿意更换上游供应商。加之下游光刻工艺更新换代快，光刻胶厂家需要与原料供应商进行密切的联合研发，研发过程技术保密非常严格，光刻胶专用化学品行业下游客户转换成本高，使得光刻胶行业上下游相互依存度高。总体来说，厂商体量差距光刻胶生产、检测、评价的设备价格昂贵，需要一定前期资本投入；光刻胶企业通常运营成本较高，下游厂商认证采购时间较长，为在设备、研发和技术服务上取得竞争优势，需要足够的中后期资金支持。企业持续发展也需要投入较大的资金，因此，光刻胶行业在资金上存在较高的壁垒国外光刻胶厂商相对于国内厂商，其公司规模更大，具有资金和技术优势。国外厂商供应产品齐全，光刻胶种类丰富，同时有着较为全面的配套化学品，方便下游客户采购和

-14技术劣势3代。尤其是高端光刻胶材料及其配套材料的设计和生产能力不足，大多相关光刻胶制造企业都是从刻胶材料的研发，理解和相关生产经验，所以在高端光刻胶的设计和生产水平较低，生产效率较低，无法满足高端光刻胶市场的需求，中国的高端光刻胶材料的供应仍以进口为主。北京科华算是国内技术较为先进的光刻胶供应商，其现在正研发上一代光刻机配套产品（2019193nmArF光刻机）所用光刻胶。来源：inpria上下游关系劣势国外厂商，借助技术资金优势，早早布局光刻胶产业，在供应链上形成了较为稳固的关系，其上下游之间合作也颇为紧密。以韩国东进世美肯为例，其LCDBOE和三星，基本对标两家厂商的光刻胶需求。国内公司上下游厂商关系有待加强，国内光刻胶上游原材料厂商较少，下游客户认证也需时间。产业上下游关系劣势，会使得国总体上，光刻胶行业得到国家层面上的政策支持。结合工业大背景，我国“十三五”规划中提出要引导制造业朝着分工细化、协作紧密方向发展，推动“研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺英寸硅片等关键材料”；国家重点支持的高新技术领域（2015）中提到“高分辨率光刻刻技术（包括光刻胶）2025》重点领域。国产化趋势PCBPCB出口大国。2015PCB12.6

-15来源：HISLCDLCDLCDLCD光刻胶行业技术壁垒高，市场主要由日本及韩国的厂商垄断。国内厂商在该领域也已起步，目前北京科现阶段，日美企业垄断国内半导体光刻胶市场，但国内企业在资金和技g/i线光刻胶、KrF/ArF光刻胶市场，生产商包括JSR、TOK、陶氏化学等。但随着国内企业持续加大研发投入和创新，如苏州瑞红、北京科华等，他们有望持续引领半导体光刻胶国产化进程，逐渐降

-16投资建议晶瑞股份（30655：公司是一家专业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。80%左右的微电子化学品