科技改變生活 · 科技引領(lǐng)未來
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獲取報告請登陸未來智庫www.vzkoo.com。1、光刻膠1.1光刻膠概況光刻膠又稱光致抗蝕劑，是光刻工藝的關(guān)鍵化學(xué)品，主要利用光化學(xué)反應(yīng)將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上，被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路的加工制作，下游
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1 、光刻膠
1.1 光刻膠概況
光刻膠又稱光致抗蝕劑，是光刻工藝的關(guān)鍵化學(xué)品，主要利用光化學(xué)反應(yīng)將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上，被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路 的加工制作，下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細(xì)加工，同時在 LED、光 伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應(yīng)用，是微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性材料。光 刻膠的主要成分為樹脂、單體、光引發(fā)劑及添加助劑四類。其中，樹脂約占 50%，單 體約占 35%。
光刻膠自 1959 年被發(fā)明以來就成為半導(dǎo)體工業(yè)最核心的工藝材料之一。隨后光刻 膠被改進(jìn)運用到印制電路板的制造工藝，成為 PCB 生產(chǎn)的重要材料。二十世紀(jì) 90 年 代，光刻膠又被運用到平板顯示的加工制作，對平板顯示面板的大尺寸化、高精細(xì)化、彩色化起到了重要的推動作用。在微電子制造業(yè)精細(xì)加工從微米級、亞微米級、深亞微 米級進(jìn)入到納米級水平的過程中，光刻膠起著舉足輕重的作用。
在此過程中，光刻技術(shù)經(jīng)歷了紫外全譜（300～450nm）、 G 線（436nm）、 I 線 （365nm）、深紫外（DUV,包括 248nm 和 193nm）和極紫外（EUV）六個階段，。相 對應(yīng)于各曝光波長的光刻膠也應(yīng)運而生，光刻膠中的關(guān)鍵配方成份，如成膜樹脂、光引
? g 線光刻膠對應(yīng)曝光波長為 436nm 的 g 線，制作 0.5 μm 以上的集成電路。 i 線光刻膠對應(yīng)曝光波長為 365nm 的 i 線，制作 0.5-0.35 μ m 的集成電路。 g 線和 i 線光刻膠是目前市場上使用量最大的光刻膠，都以正膠為主，主要原料 為酚醛樹脂和重氮萘醌化合物。
? KrF 光刻膠對應(yīng)曝光波長為 248nm 的 KrF 激光光源，制作 0.25-0.15μ m 的 集成電路，正膠和負(fù)膠都有，主要原料為聚對羥基苯乙烯及其衍生物和光致產(chǎn) 酸劑。KrF 光刻膠市場今后將逐漸擴(kuò)大。
? ArF光刻膠對應(yīng)曝光波長為193nm的ArF激光光源，ArF干法制作 65-130 nm 的集成電路，ArF 浸濕法可以對應(yīng) 45nm 以下集成電路制作。ArF 光刻膠是 正膠，主要原料是聚脂環(huán)族丙烯酸酯及其共聚物和光致產(chǎn)酸劑。ArF 光刻膠市 場今后將快速成長。
1.2 光刻膠主要用于圖形化工藝
以半導(dǎo)體行業(yè)為例，光刻膠主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝。圖形化工藝是半導(dǎo)體制造過程中的核心工藝。圖形化可以簡單理解為將設(shè)計的圖像從掩模版轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置。一般來講圖形化主要包括光刻和刻蝕兩大步驟，分別實現(xiàn)了從掩模版到光刻膠 以及從光刻膠到晶圓表面層的兩步圖形轉(zhuǎn)移，流程一般分為十步：1.表面準(zhǔn)備，2.涂膠， 3.軟烘焙，4.對準(zhǔn)和曝光，5.顯影，6.硬烘焙，7.顯影檢查，8.刻蝕，9.去除光刻膠，10. 最終檢查。
具體來說，在光刻前首先對于晶圓表面進(jìn)行清洗，主要采用相關(guān)的濕化學(xué)品，包括丙酮、甲醇、異丙醇、氨水、雙氧水、氫氟酸、氯化氫等。晶圓清洗以后用旋涂法在表面涂覆一層光刻膠并烘干以后傳送到光刻機(jī)里。在掩模版與晶圓進(jìn)行精準(zhǔn)對準(zhǔn)以后，光線透過掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實現(xiàn)曝光，這個過程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應(yīng)的氣體和濕化學(xué)品。對曝光以后的光刻膠進(jìn)行顯影以及再次烘焙并檢查以后，實現(xiàn)了將圖形從掩模版到光刻膠的第一次圖形轉(zhuǎn)移。在光刻膠的保護(hù)下，對于晶圓進(jìn)行刻蝕以后剝離光刻膠然后進(jìn)行檢查，實現(xiàn)了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉(zhuǎn)移。目前主流的刻蝕辦法是等離子體干法刻蝕，主要用到含氟和含氯氣 體。
在目前比較主流的半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要 40 步以上獨立的光刻步驟，貫 穿了半導(dǎo)體制造的整個流程，光刻工藝的先進(jìn)程度決定了半導(dǎo)體制造工藝的先進(jìn)程度。 光刻過程中所用到的光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造中的核心設(shè)備。目前，ASML 最新的 NXE3400B 售價在一億歐元以上，媲美一架 F35 戰(zhàn)斗機(jī)。
1.3 光刻膠分類
光刻膠按顯示的效果，可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠，如果顯影時未曝光部分溶解于顯影液，形成的圖形與掩膜版相反，稱為負(fù)性光刻膠；如果顯影時曝光部分溶解于 顯影液，形成的圖形與掩膜版相同，稱為正性光刻膠。
光刻膠經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，衍生出非常多的種類， 按照應(yīng)用領(lǐng)域，光刻膠可以劃分為以下主要類型和品種。
2 光刻膠市場空間
2.1 光刻膠需求不斷增長
在下游半導(dǎo)體、LCD、PCB 等行業(yè)需求持續(xù)擴(kuò)大的拉動下，光刻膠市場將持續(xù)擴(kuò) 大。2018 年全球光刻膠市場規(guī)模為 85 億美元，2014-2018 年復(fù)合增速約 5%。據(jù) IHS， 未來光刻膠復(fù)合增速有望維持 5%。按照下游應(yīng)用來看，目前半導(dǎo)體光刻膠占比 24.1%， LCD 光刻膠占比 26.6%， PCB 光刻膠占比 24.5%，其他類光刻膠占比 24.8%。
伴隨著全球半導(dǎo)體、液晶面板以及消費電子等產(chǎn)業(yè)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，國內(nèi)對光刻膠需求 量迅速增量。2011-2017 年，國內(nèi)光刻膠需求復(fù)合增速達(dá) 14.69%，至 2017 年底已達(dá) 7.99 萬噸；國內(nèi)光刻膠市場規(guī)模復(fù)合增速達(dá) 11.59%，至 2017 年底已達(dá) 58.7 億元。從 產(chǎn)量來看，2017 年我國光刻膠產(chǎn)量達(dá)到 7.56 萬噸，2011-2017 年復(fù)合增速 15.83%； 本土光刻膠產(chǎn)量達(dá)到 4.41 萬噸，2011-2017 年復(fù)合增速 11.87%。國內(nèi)目前光刻膠主要 集中在 PCB 領(lǐng)域，高技術(shù)壁壘的 LCD 和半導(dǎo)體光刻膠主要依賴進(jìn)口。
2.2 光刻膠競爭格局
光刻膠行業(yè)由于技術(shù)壁壘高并且要與光刻設(shè)備協(xié)同研發(fā)，呈現(xiàn)出寡頭競爭的格局。目前全球前五家日本合成橡膠、東京日化、羅門哈斯、日本信越和富士電子材料占據(jù)全 球 87%的市場份額。國內(nèi)目前 PCB 光刻膠相對成熟，主要企業(yè)包括廣信材料，容大感 光等。在 LCD 在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)和國外差距仍然較大。
3 光刻膠分類
3.1 半導(dǎo)體光刻膠
全球半導(dǎo)體市場規(guī)模近年來增速平穩(wěn)，2012-2018 年復(fù)合增速 8.23%。其中，中 國大陸集成電路銷售規(guī)模從 2158 億元迅速增長到 2018 年的 6531 億元，復(fù)合增速為 20.27%，遠(yuǎn)超全球其他地區(qū)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速向大陸轉(zhuǎn)移。集成電路一般分為設(shè) 計、制造和封測三個子行業(yè)，在制造和封測行業(yè)中，均需要大量的半導(dǎo)體新材料支持。
2018 年全球半導(dǎo)體材料市場產(chǎn)值為 519.4 億美元，同比增長 10.68%。其中晶圓 制造材料和封裝材料分別為322億美元和197.4億美元，同比+15.83%和+3.30%。2018 年，在市場產(chǎn)值為 322 億美金的半導(dǎo)體制造材料中，大硅片、特種氣體、光掩模、CMP 材料、光刻膠、光刻膠配套、濕化學(xué)品、靶材分別占比 33%、14%、13%、7%、6%、 7%、4%、3%。分地區(qū)來看，目前大陸半導(dǎo)體材料市場規(guī)模 83 億美元，全球占比 16%， 僅次于中國臺灣和韓國，為全球第三大半導(dǎo)體材料區(qū)域。
伴隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，全球半導(dǎo)體光刻膠市場持續(xù)增長。2018 年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模 20.29 億美元，同比增長 15.83%。其中，中國半導(dǎo)體光刻膠 規(guī)模占全球比重最大，達(dá)到 32%。其次是美洲地區(qū)，其光刻膠市場規(guī)模占全球比重為 21%。亞太地區(qū)緊跟其后，光刻膠市場規(guī)模占全球比重為 20%。歐洲、日本地區(qū)所占 比重較低，大約均為 9%。
球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模 20.29 億美元，同比增長 15.83%。其中，中國半導(dǎo)體光刻膠 規(guī)模占全球比重最大，達(dá)到 32%。其次是美洲地區(qū)，其光刻膠市場規(guī)模占全球比重為 21%。亞太地區(qū)緊跟其后，光刻膠市場規(guī)模占全球比重為 20%。歐洲、日本地區(qū)所占 比重較低，大約均為 9%。
目前，全球半導(dǎo)體光刻膠供應(yīng)商仍然以國外企業(yè)為主，主要供應(yīng)商包括日本合成橡膠、東京日化、羅門哈斯、日本信越和富士材料。國內(nèi)目前供應(yīng)商主要包括晶瑞股份（蘇 州瑞紅）、北京科華等。
蘇州瑞紅：于 1993 年開始生產(chǎn)光刻膠，承擔(dān)了國家重大科技項目 02 專項“i 線光刻膠產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目，目前 i 線光刻膠量產(chǎn)，KrF 光刻膠處于研發(fā)過程。
北京科華：已經(jīng)量產(chǎn) i 線光刻膠，KrF 光刻膠已向中芯國際等企業(yè)批量供貨，ArF 干法光刻膠已經(jīng)處于研發(fā)及客戶認(rèn)證階段。
南大光電：于 2017 年開始研發(fā)“193nm 光刻膠項目”，并獲得國家“02 專項”立 項。公司擬在寧波經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建設(shè) 25 噸 KrF 光刻膠，預(yù)計三年達(dá)產(chǎn)銷售。
3.2LCD 光刻膠
全球面板市場穩(wěn)步上升，產(chǎn)能向大陸轉(zhuǎn)移，催生 LCD 光刻膠需求增長。據(jù) IHS 2019 年 6 月發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019 年全球 TFT-LCD 和 OLED 整體平板顯示容量約為 3.34 億平 方米，2023 年有望上升至 3.75 億平方米，其中，TFT-LCD 面板市場容量約為 3.09 億 平方米，未來需求將穩(wěn)步增長。據(jù) IHS 數(shù)據(jù)，2018 年大陸 LCD 產(chǎn)能占 有率已達(dá)到 39%，預(yù)計 2023 年大陸產(chǎn)能將占全球總產(chǎn)能的 55%。
面板產(chǎn)能擴(kuò)張促進(jìn) LCD 光刻膠需求增長。隨著全球面板產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移， LCD 光刻膠需求量呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。據(jù) CINNO Research 預(yù)估，2022 年大陸 TFT Array 正性光刻膠（包含 LTPS 基板）需求量將達(dá)到 1.8 萬噸，彩色光刻膠需求量為 1.9 萬噸， 黑色光刻膠需求量為 4100 噸，光刻膠總產(chǎn)值預(yù)計高達(dá) 15.6 億美金。
我國 LCD 光刻膠處于起步階段。自二十世紀(jì) 90 年代開始，光刻膠被用于平板顯 示的加工制作中，對面板的大尺寸化、彩色化、高精細(xì)化發(fā)展起了重要作用。面板用光 刻膠（LCD 光刻膠）主要分為彩色和黑色光刻膠、LCD/TP 襯墊料光刻膠（即觸控屏用 光刻膠）和 TFT Array 正性光刻膠。由于我國 LCD 光刻膠起步較晚，整體尚處于初步 發(fā)展階段，與國外領(lǐng)先企業(yè)有很大差距，目前 LCD 光刻膠仍主要依賴進(jìn)口。
彩色和黑色光刻膠：主要用于彩色濾光片，對 LCD 面板實現(xiàn)彩色顯示至關(guān)重要。 彩色濾光片占面板總成本的 14%-16%，而彩色和黑色光刻膠占彩色濾光片成本的 27% 左右，其中黑色光刻膠占比 6%-8%，光刻膠質(zhì)量的好壞將直接影響到濾光片的顯色性 能。彩色濾光片由玻璃基板、黑色矩陣、顏色層、保護(hù)層及 ITO 導(dǎo)電膜構(gòu)成。顏色層 （Color）主要由三原色光刻膠分別經(jīng)涂布、曝光、顯影組成，是彩色濾光片最主要的 部分。黑色矩陣（Black Matrix，簡稱 BM）是由黑色光刻膠組成的模型，作用為防止 漏光。
彩色和黑色光刻膠核心技術(shù)由日韓企業(yè)壟斷。LCD 光刻膠的核心技術(shù)在于高分子 顏料的制備和生產(chǎn)，目前該技術(shù)主要掌握在 Ciba 等日本顏料廠商手中，因此 LCD 光刻 膠市場由日韓企業(yè)所壟斷，其中彩色光刻膠的主要生產(chǎn)商有 JSR 、住友化學(xué)、三菱化 學(xué)、LG 化學(xué)等公司，黑色光刻膠的主要生產(chǎn)商有東京應(yīng)化、新日鐵化學(xué)、三菱化學(xué)等 公司，幾家占到全球總產(chǎn)量的 90%。
TFT Array 正性光刻膠：制約高端 TFT-LCD 發(fā)展的技術(shù)瓶頸。TFT Array 正性光 刻膠主要用于 TFT-LCD 制程中的 Array 段，主導(dǎo) TFT 設(shè)計的圖形轉(zhuǎn)移，其解析度、熱 穩(wěn)定性、剝膜性、抗蝕刻能力都優(yōu)于負(fù)性光刻膠。隨著 TFT-LCD 向 FFS、IPS、LTPS 等高端技術(shù)發(fā)展，面板對正性光刻膠的要求不斷提高，開發(fā)具備高感度、高解析度、涂 布均勻的光刻膠成為當(dāng)務(wù)之急。
TFT Array 正性光刻膠大部分依賴進(jìn)口。TFT 正性光刻膠主要生產(chǎn)廠家有日本東京應(yīng)化（TOK）、美國羅門哈斯(Rohm&Haas)、韓國 AZ 和 DONGJINSEMICHEM、臺灣 永光化學(xué)。
中國企業(yè)積極布局 LCD 光刻膠市場。面對國內(nèi) LCD 產(chǎn)能擴(kuò)張的機(jī)遇，我國企業(yè) 加速布局 LCD 光刻膠領(lǐng)域，博硯電子自 2014 年起就與北化成立聯(lián)合研究中心，推進(jìn) 黑色光刻膠的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)已擁有 1000 噸/年黑色光刻膠產(chǎn)能，成功打破國外壟斷。 北旭電子是京東方全資子公司，2019 年計劃在葛店投資 5 億元，主要生產(chǎn) TFT-LCD 用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠、PI 液、有機(jī)絕緣膜等產(chǎn)品。
4 相關(guān)上市公司
4.1 雅克科技
收購 LG 彩膠業(yè)務(wù)，進(jìn)軍光刻膠領(lǐng)域。2020 年 2 月 26 日，公司發(fā)布公告，與韓國 LG 化學(xué)簽署《業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議》，購買韓國 LG 化學(xué)下屬的彩色光刻膠事業(yè)部的部分經(jīng)營 性資產(chǎn)。2019年，公司參股江蘇科特美新材料10%股權(quán)，該公司運營實體是韓國 Cotem 公司，COTEM 位于韓國京畿道，主要產(chǎn)品是 TFT-PR 及光刻膠輔助材料（顯影液、清 洗液等）、BM 樹脂等。公司目前參與韓國 COTEM 公司的生產(chǎn)經(jīng)營管理，與 LG Display 形成了長期的業(yè)務(wù)合作關(guān)系。此次收購 LG 化學(xué)彩膠事業(yè)部，公司將同時掌握 彩色光刻膠和 TFT-PR 光刻膠的技術(shù)、生產(chǎn)工藝和全球知名大客戶資源，并成為 LG Display 的長期供應(yīng)商，成為全球主要的面板光刻膠供應(yīng)商之一。
新材料發(fā)展平臺已然成型。公司作為國內(nèi)半導(dǎo)體新材料龍頭企業(yè)，覆蓋晶圓制造、面板制造等多個電子制造業(yè)領(lǐng)域，具體產(chǎn)品包括半導(dǎo)體前驅(qū)體材料、半導(dǎo)體淺溝槽隔離絕緣材料、電子特種氣體、球形硅微粉等電子材料以及半導(dǎo)體和面板用液體化學(xué)品輸送 設(shè)備等耗材領(lǐng)域。此次收購LG光刻膠業(yè)務(wù)，公司將進(jìn)一步完善在電子材料業(yè)務(wù)的布局， 并與原有業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展，打造新材料平臺。
4.2 晶瑞股份
i 線半導(dǎo)體光刻膠龍頭，未來重點發(fā)力 248nm。公司子公司蘇州瑞紅在光刻膠領(lǐng) 域深耕多年，率先實現(xiàn)了 I 線光刻膠的量產(chǎn)，可以實現(xiàn) 0.35μm 的分辨率。公司未來 重點發(fā)展 248nm，將著力發(fā)展相關(guān)業(yè)務(wù)。
半導(dǎo)體用濕化學(xué)品龍頭。公司半導(dǎo)體用濕化學(xué)品質(zhì)量領(lǐng)先，拳頭產(chǎn)品雙氧水品質(zhì)可 達(dá)到 10ppt 級別水平，達(dá)到了國際最先進(jìn)的 G5 水平，目前已經(jīng)向華虹宏力等半導(dǎo)體 廠商供貨。公司硝酸、氫氟酸、氨水、鹽酸、異丙醇等產(chǎn)品也已經(jīng)達(dá)到 G4 等級。公司 收購陽恒化工，并引入三菱化學(xué)技術(shù)，投資新建 9 萬噸/年電子級硫酸項目，打開新的 成長空間。
鋰離子電池粘結(jié)劑受益新能源汽車大發(fā)展。公司主要產(chǎn)品是水性 SBR 負(fù)極粘結(jié) 劑，主要客戶包含比亞迪、力神、寧德時代新能源、哈光宇等國內(nèi)知名動力鋰電池生產(chǎn)廠商，受益于新能源汽車的爆發(fā)，國內(nèi)鋰電池負(fù)極粘結(jié)劑有望維持高增速增長。公司擬 以發(fā)行股份及支付現(xiàn)金收購載元派爾森 100%股權(quán)，目前已經(jīng)獲得證監(jiān)會批準(zhǔn)。載元派 爾森擁有 NMP/GBL 聯(lián)產(chǎn)裝臵，主要產(chǎn)品為 NMP 及 GBL ，廣泛應(yīng)用于下游的鋰電 池、新材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域，與上市公司鋰電池行業(yè)布局規(guī)劃相吻合。
4.3 飛凱材料
液晶混晶龍頭。公司子公司和成顯示是國產(chǎn)高端 TFT 及中端 TN/STN 液晶材料 的重要供應(yīng)商，下游客戶包括京東方、華星光電以及中電熊貓等大中型面板廠商。受益 于液晶面板產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移，國內(nèi) TFT 液晶材料需求量快速放量。
積極推進(jìn) TFT 光刻膠。公司持續(xù)推進(jìn) TFT 光刻膠項目，截至 2019 年半年報已經(jīng) 累計投入 5407 萬元，工程進(jìn)度達(dá) 93.22%。公司積極進(jìn)行外部合作，顯著加快 TFT-LCD 行業(yè)光刻膠產(chǎn)品的市場開拓工作，盡快形成公司于 TFT-LCD 行業(yè)新的利潤增長極；
半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)布局，未來有望成為新的增長點。公司在半導(dǎo)體領(lǐng)域持續(xù)布局，先后收購環(huán)氧塑封料生產(chǎn)商長興昆電和封裝用焊錫球龍頭企業(yè)大瑞科技。公司從半導(dǎo)體封測領(lǐng)域著手，持續(xù)布局擁有優(yōu)質(zhì)客戶體系（日月光、安靠等）的企業(yè)，在半導(dǎo)體封裝 材料領(lǐng)域的品種不斷豐富，公司將利用相關(guān)資源持續(xù)整合，未來有望持續(xù)發(fā)力。
“顯示材料+半導(dǎo)體”平臺型公司初現(xiàn)。公司整體發(fā)展規(guī)劃明確，主要圍繞在“顯 示材料+半導(dǎo)體”領(lǐng)域，陸續(xù)進(jìn)入了液晶混晶、封裝用焊錫球、封裝用環(huán)氧塑封料、電 鍍液等產(chǎn)品。未來公司將對于現(xiàn)有資源持續(xù)整合，有望充分發(fā)揮各領(lǐng)域間協(xié)同效應(yīng)，不 斷培育新的增長點。
……
（報告來源：中泰證券）
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何龍林