亚商投顾-光刻工艺的关键材料，国产替代突围在即（附股）！

 

事件驱动：日前，容大感光发布公告称，拟定增募资不超2.45亿元，用于高端感光线路干膜光刻胶建设项目、IC载板阻焊干膜光刻胶及半导体光刻胶研发能力提升项目等。业绩方面，今年一季度，容大感光业绩实现双增，其中归母净利润同比增幅高达103%，公司的毛利率达38.56%，创历史新高。

 

行业透视

 

半导体材料是用于制作半导体器件和集成电路的电子材料，是半导体产业的基石。材料的性能最终会对集成电路的性能起到至关重要的影响。从产业链结构看，半导体材料处于产业链上游，主要用于制造环节和封测环节。半导体材料细分领域众多，按大类划分，可分为晶圆制造材料和封装材料，晶圆制造材料可进一步划分为硅片及硅基材料、电子掩模、电子气体、光刻胶等，封装材料可进一步划分成封装基板、引线框架、键合丝、陶瓷基板等。材料是半导体产业链细分领域最多的环节，细分子行业多达上百个。今天小编带领大家简单的梳理下材料之一光刻胶。（文末附产业链及相关上市公司梳理）

 

资料来源：Gartner，中泰证券研究所

一、行业简介

 

1.光刻是什么？

 

光刻是半导体制造中最重要的工艺之一（光刻占芯片制造时间的40-50%，占其总成本的30%），决定着芯片的最小特征尺寸。

 

2.光刻胶是光刻工艺中的关键材料

 

光刻投影中，掩模版上的图形被投影在光刻胶上，通过光化学反应，经烘烤和显影后在光刻胶上达到转移图形的目的。这些图形作为阻挡层，用于实现后续的刻蚀和离子注入工艺的制程工序。

 

 

3.光刻胶的主要成分

 

光刻胶的主要组分是树脂、感光剂、溶剂和添加剂。其中树脂的作用是将光刻胶中的不同材料粘合在一起。树脂决定光刻胶的机械和化学性质（粘附性、胶膜厚度、柔顺性等），树脂对光不敏感，曝光后不会发生化学变化；感光剂是光刻胶中的光敏成分，曝光时会发生光化学反应，是实现光刻图形转移的关键成分。溶剂的作用是让光刻胶在被旋涂前保持液体状态，多数溶剂会在曝光前挥发，不会影响光刻胶的光化学性质；而添加剂是专有化学品，属于制造商保密开发成分，用来控制光刻胶的化学性质和光响应特性。

 

 

4.光刻胶的分类

 

光刻胶按照下游应用领域不同，可分为半导体光刻胶、PCB 光刻胶和显示光刻胶。其中 PCB光刻胶的技术难度相对较低，半导体光刻胶的技术壁垒最高。

 

 

光刻胶品类可根据配套使用的光刻胶划分。光刻机按照不同加工工艺节点可分为g/I线、KrF、ArF、ArFi和EUV，分别对应不同的加工精度。光刻胶可根据配套使用的光刻机类型

划分为g/I线胶、KrF、ArF、ArFi和EUV。

 

 

二、行业现状

 

1.光刻胶的市场格局

 

光刻胶市场被美日企业垄断。在全球光刻胶市场中，TOP5均为美日企业，CR5合计达85%，市场集中度高。在全球半导体光刻胶市场中，基本被日本企业垄断市场。市场TOP5中东京应化、陶氏化学、JSR和住友化学均为日本企业，仅韩国东进占据11%的份额。从上述市场格局可以看出光刻胶目前国产化率仍较低，国产替代任重道远。

 

 

目前国内晶圆制造使用的光刻胶仍以进口为主，在8英寸和12英寸产线中使用的先进光刻胶有90%以上依赖进口。在美日荷联合制裁中国大陆半导体制造产业链后，国产先进制程用光刻胶的国产化已取得较大进展，在g/I线和KrF光刻胶中已能实现一定替代，而ArF光刻胶正在加快研发进程。

 

 

2.国内加快成熟制程扩产

 

2023年中国晶圆产能稳步增长。2023年中国晶圆产能合计达658.72万片/月，同比增长13.8%。其中12英寸产能占比达56.9%，主要应用的光刻胶为ArF和KrF。此外8英寸和6英寸及以下晶圆产能占比分别为24.4%和18.6%，主要应用的光刻胶为g/I线和KrF。

 

 

根据Semi在2023年Q3的预测，预计2023年全球8寸晶圆厂的产能约为670万片/月，在汽车芯片、工业芯片等行业拉动下，在2026年增长14%至770万片/月的产能。此外Semi在2023年Q1预测2023年全球12英寸晶圆厂产能约为730万片/月，并在2026年增长至960万片/月。光刻胶作为晶圆生产的必备制材，需求有望受益产能扩建。

 

 

三、光刻胶产业链环节梳理

 

光刻胶产业链高壁垒，多环节亟待突破。

 

光刻胶产业链上游原材料主要由树脂、感光剂、溶剂、添加剂等组成，其中树脂和感光剂是最核心的部分，技术难度较大。溶剂和其他添加剂等技术难度较低，光刻胶厂商普遍通过外购获得。

 

产业链中游主要由光刻胶厂商进行光刻胶的配方调配和生产。

 

下游应用主要分为半导体、LCD/OLED 显示面板及 PCB 制造。

 

 

目前来说，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。

 

四、行业的投资逻辑

 

1.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%。

 

 

2.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。

 

 

 

五、相关上市公司梳理

 

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。产业链相关企业梳理如下：

 

1.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：强力新材（光引发剂、树脂）、久日新材（光引发剂、光刻胶）、圣泉集团（树脂）、瑞联新材（单体）、万润股份（单体、树脂）、格林达（光刻胶配套试剂）。

 

2.国内主要半导体光刻胶企业：

 

①彤程新材：国内半导体光刻胶龙头，新产能放量在即；

②鼎龙股份：平台型半导体材料龙头，高端半导体光刻胶新布局；

③晶瑞电材：电子材料平台型公司,KrF 光刻胶出货环比提升；

④华懋科技：参股徐州博康布局高端光刻胶，战略布局光刻材料；

⑤上海新阳：半导体材料与功能性涂料双轮驱动，KrF 光刻胶小批量销售；

⑥南大光电：多个产品线发力电子材料，推进 ArF 光刻胶产业化；

⑦艾森股份：以先进封装材料为核心，光刻胶业务稳步推进；

⑧飞凯材料：紫外固化、半导体、屏幕显示等多元布局，光刻胶研发建设项目稳步推进；

⑨雅克科技：国内前驱体领先企业，布局多品类光刻胶持续渗透。

 

 

风险提示：国内芯片产能扩产不及预期、光刻胶国产化不及预期等

 

参考资料：20240424——源达证券—国内加快成熟制程扩产，光刻胶国产替代加速突破；

             20240110——国投证券—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；

           网页公开资料。

 

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