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中美贸易摩擦下,光刻胶国产化有望加速

光刻胶处于各行业产业链上游,具有举足轻重的地位。当前中美贸易摩擦持续,美方试图通过关税、禁运等途径对我国关键材料进行封锁、制约我国半导体及相关产业发展,因此,我国必须快速推进半导体产业及关键材料、设备的国产化率,避免对产业链造成重创。光刻胶是利用光化学反应,经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质。光刻胶被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,是微细加工技术的关键性材料,在PCB、LCD与半导体晶圆生产中具有重要作用。受技术制约,目前各品类光刻胶外企占据优势市场地位,国产企业正寻求发展之路。
受益于PCB产业东移,国产PCB光刻胶得到发展。全球PCB干膜与湿膜光刻胶市场份额均为美、日、欧等企业所占据,光成像阻焊油墨市场份额主要为日本太阳油墨占据。由于21世纪初PCB行业寻求劳动力出现外企东移,国产PCB光刻胶出现发展势头。目前国内容大感光、飞凯材料已有少量湿膜光刻胶产能,容大感光、广信材料等企业已有少量光成像阻焊油墨产能。预计2022年大陆地区PCB光刻胶市场空间将达到16.20亿美元。
由大尺寸TFT-LCD拉动,LCD光刻胶需求量不断提高,但国产LCD光刻胶产量较少。TFT正性胶、彩色和黑色光刻胶的主要供应商均为美、台、日、欧企业,在全球市场综合占有率超过90%。目前我国本土企业主要涉足TFT正性胶领域,主要生产厂家为北京北旭电子、容大感光、中电彩虹、永太科技,另外飞凯材料亦处于研发阶段。此外,江苏博砚电子进入TFT黑色光刻胶领域,为本土唯一一家生产黑色光刻胶的企业。预计2019年中国大陆地区LCD光刻胶市场空间将达11.92亿美元。
半导体光刻胶技术壁垒最高,全球市场高度集中;国内正加紧研发。半导体光刻胶主要被日本和美国企业所垄断,合占市场份额高达95%。半导体领域飞速发展,对高性能半导体光刻胶提出了更高要求,制程节点先进的KrF、ArF光刻胶占据半数以上市场。我国本土企业市场占有份额极低,目前仅有五家企业进行半导体光刻胶的生产与研发,分别为晶瑞股份、北京科华微电子、南大光电、容大感光与上海新阳。伴随近年来政策的大力扶持及国家集成电路产业基金(“大基金”)的投资,我国集成电路产业不断发展,半导体光刻胶行业将受益。
重点企业推荐:光刻胶是PCB、LCD与半导体产业链的上游关键用品,具有举足轻重的地位。面对国产光刻胶产量远不及需求、国内市场大部分为国外企业所占据的情况,在中美贸易摩擦持续、大尺寸TFT-LCD与半导体集成电路快速发展的趋势下,我国光刻胶国产化率需要快速提高。目前,技术含量高的国内光刻胶企业有望迎来发展良机。给予光刻胶行业“推荐”评级。推荐关注:晶瑞股份(300655.SZ)、飞凯材料(300398.SZ)、南大光电(300346.SZ)、容大感光(300576.SZ)、上海新阳(300236.SZ)、强力新材(300429.SZ)。

1、 光刻胶是半导体、PCB、LCD等产业的重要的原料之一

当前中美贸易摩擦持续,美方试图通过关税、禁运等途径对我国关键材料进行封锁、制约我国半导体及相关产业发展,因此,我国必须快速推进半导体产业及关键材料、设备的国产化率,避免对产业链造成重创。而光刻胶是印刷线路板(PCB)、液晶显示屏(LCD)与半导体产业链的上游关键用品,具有举足轻重的地位。
光刻胶是利用光化学反应,经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质,由树脂、光引发剂、单体、溶剂等主要化学品成分和其他助剂组成,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,是微细加工技术的关键性材料。在光刻工艺中,光刻胶被均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同的衬底上,经曝光、显影和蚀刻等工序将掩模板上的图形转移到薄膜上,形成与掩模板完全对应的几何图形。光刻胶是PCB、LCD和半导体等各应用行业的关键上游材料。
按显示效果分类,光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。如果显影时未曝光部分溶解于显影液,形成的图形与掩模板相反,称为负性光刻胶;如果显影时曝光部分溶解于显影液,形成的图形与掩模板相同,称为正性光刻胶。
按应用领域分类,光刻胶可分为PCB光刻胶、LCD光刻胶、半导体用光刻胶。

1.1、 PCB光刻胶分为干膜、湿膜光刻胶与光成像阻焊油墨,湿膜性能优于干膜

PCB印刷线路板的制作过程可分为涂胶、前烘、覆盖膜板、固化、曝光、显影、坚膜、蚀刻、清洗、去膜、清洗等步骤,其中光刻胶包含干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨等。干膜光刻胶是由预先配置好的液态光刻胶在精密的涂布机上和高清洁度的条件下均匀涂布在载体聚脂薄膜(PET膜)上,经烘干、冷却后再覆上聚乙烯薄膜(PE膜),收卷而成卷状的薄膜型光刻胶;湿膜光刻胶又称液态光致抗蚀剂、线路油墨,按固化方式可分为热固化线路油墨、紫外光固化线路油墨和感光线路油墨,其中感光线路油墨重复性好、分辨率高,适用于制作精细、高密度双面和多层PCB板,是目前线路油墨的主要品种。湿膜相对于干膜光刻胶具有高精度、低成本的优势,容易得到高分辨率,满足PCB高性能的要求。光成像阻焊油墨是防止焊锡搭线造成短路的保护层,可保证印刷电路板在制作、运输、贮存、使用时的安全性、电性能不变性。




干膜光刻胶在使用时,压合在覆铜板上,通过曝光、显影将底片(掩模板或阴图底板)上的电路图形复制到干膜光刻胶上,再利用干膜光刻胶的抗刻蚀性能,对覆铜板进行刻蚀加工,形成印刷电路板的精细铜线路。干膜光刻胶层由树脂、光引发剂、单体三种主要化学品组成,其性能主要由组分配方决定。其中树脂作为成膜剂使光刻胶各组分粘结成膜,要求具有较好的互溶性、与加工金属表面具有较好的附着力,有较好的抗蚀、抗电镀、抗冷流、耐热等性能;光引发剂吸收特定波长紫外光后裂解产生自由基,引发光聚合单体交联,对光刻胶的感光速度、曝光时间和深度固化性等性能起到决定性影响。


湿膜光刻与干膜光刻工序过程大体相似,所使用原料不同;湿膜光刻胶性能更高,尽管成本较干膜光刻胶低,但一般设备成本高。湿膜光刻所使用的感光线路油墨为液体形态,需经匀胶后旋涂于覆铜板上,经曝光、显影、刻蚀等步骤得到最终产品。

光成像阻焊油墨是PCB制造的关键材料之一,现今主流应用产品为液态光成像阻焊油墨。光成像阻焊油墨永久停留在印刷板表面,在焊盘和孔壁涂Sn时起到保护线路和绝缘作用。其主要成分为环氧树脂、单体、预聚物、光引发剂(含光增感剂)、色料等。由于预聚物结构中既有可进行光聚合的基团,又有可进行热交联的基团,通过曝光、显影可得到精准度很高的精细图形,再通过加热交联,可使阻焊膜更加致密、光滑,耐热性和绝缘性等物理电气性能更佳。

1.2、 LCD光刻胶分为正性胶、彩色滤光片用光刻胶与触摸屏用光刻胶,前二者技术含量高
光刻胶作为微细图形加工材料,在LCD制造中得到广泛应用,主要包括三大类:紫外正性光刻胶(TFT光刻胶)、彩色滤光片用光刻胶和LCD触摸屏用光刻胶。
TFT光刻胶通过涂布、烘干、曝光后,见光部分在短时间内产生光化学反应,易溶于碱性显影液,而未曝光部分则在显影液中产生轻微交联,从而更不易溶解。曝光区域与未曝光区域产生反差,将掩模上的图形转移至光刻胶层;再通过蚀刻将光刻胶层图形转移至下层材料,最后将未曝光部分的光刻胶去除,形成一次光刻制程。一般TFT阵列需经过3-7次光刻过程才能完成。TFT光刻胶一般为正性胶。
彩色滤光片是LCD彩色显像的关键部件,一般由玻璃基板、黑色光刻胶、彩色光刻胶、保护层及ITO(氧化铟锡)导电膜组成。彩色光刻胶层RGB(分别代表红、绿、蓝三原色)排列在玻璃基板上,为提高不同颜色的对比度并防止不同颜色体之间背景光的影响,RGB被黑色光刻胶分隔开。使用时,液晶开关控制透过不同颜色体的光强,画素点处三种原色光进一步混合产生不同色光,众多画素点组成人眼可见的图像。


LCD彩色滤光片所用光刻胶主要为彩色光刻胶与黑色光刻胶,这两种光刻胶也是制作彩色滤光片的关键因素,其质量直接影响滤光片的显色性能。彩色光刻胶与黑色光刻胶通过涂布、曝光、显影等工序将掩模上的图形转移到玻璃上,共经过四次光刻工艺完成彩色滤光片的制作过程。彩色光刻胶和黑色光刻胶均为负性胶,且由于含有颜料,与不含颜料的光刻胶体系相比制造技术要求更高,要求有效的颜料分散稳定技术。由于颜料具有遮光性,需要高感度光刻树脂体系,因此高感度光引发剂和树脂的性能起到决定性作用。

触摸屏用光刻胶主要用于在玻璃基板上沉积ITO制作触摸电极,国内市场较小。

1.3、 半导体光刻胶经历数十年演变,短曝光波长、高分辨率技术出现

半导体是光刻胶最重要的应用领域。光刻是将掩模板的电路结构临时复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上的工艺过程,图形的转移通过光刻胶实现,大规模集成电路往往要经过十几次光刻才能完成各层图形的全部传递;光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%,耗费时间约占这个芯片工艺的40%-60%,因而光刻胶的质量与性能成为影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。

半导体集成电路中的光刻技术与PCB、LCD相似,均需经过涂胶、曝光、显影、刻蚀等步骤。利用光刻胶感光后形成耐蚀性的特点,将掩模板上的图形转移至所在衬底(晶圆)上。



20世纪80年代开始,光刻技术根据所使用的光源不同,经历了从紫外(UV,G线436nm和I线365nm)到深紫外(DUV,248nm和193nm)再到下一代的极紫外(EUV,13.5nm)的发展过程。根据Rayleigh方程,光刻分辨率与曝光光源的波长成正比,与镜头的数值孔径成反比。故欲获得高分辨率的图形,需使用更短波长的曝光光源或增加经统计的数值孔径。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,而对应的光刻胶的价格也更高。目前,工业上大规模生产所使用的分辨率最高的光刻技术为193nm光刻,即ArF光刻。极紫外光刻技术目前尚在研发,已有机构研制成功极紫外光刻胶,但还未达到市场化应用。

2、 光刻胶处于产业链上游,存在技术、客户及资金壁垒

光刻胶所在产业链覆盖范围十分广泛,从上游基础化工材料行业、精细化学品行业到中游光刻胶制备,再到下游电子加工商、电子产品应用终端。光刻胶作为微电子领域微细图形加工核心上游材料,占据电子材料至高点。


光刻胶用于微小图形的加工,生产工艺复杂,技术壁垒较高。其主要技术参数包括分辨率、对比度、敏感度,此外还有粘滞性黏度、粘附性等。其中分辨率描述形成的关键尺寸;对比度描述光刻胶从曝光区到非曝光区的陡度;敏感度为光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值。诸多技术参数限制构成了光刻胶的技术壁垒。

由于光刻胶技术含量高且处于产业链上游,其质量直接影响下游产品的质量,因此下游企业对光刻胶供货企业的质量及供货能力非常重视,通常采取认证采购的商业模式。伴随着高的采购成本与认证成本,光刻胶生产厂家与下游企业通常会形成较为稳定的合作,这对新供应商涉足光刻胶行业设置了准入壁垒。

光刻胶研发需要有配套的光刻机、掩膜板及其他工艺,资金壁垒较高。光刻机是用于芯片制造的核心设备,目前核心技术处于垄断状态。国际上只有荷兰ASML公司可制造EUV(极紫外)光刻机,售价超过1亿欧元;而技术水平稍低的DUV(深紫外)光刻机,售价为2000万-5000万美元。国内目前只有一家企业可制造光刻机。因此,光刻技术具有较高的资金壁垒。

3、 全球光刻胶寡头垄断,产能集中于欧美日等国家

光刻胶自进入新世纪以来经历了迅速的发展历程,全球光刻胶市场规模从2010年55.5亿美元增长至2015年73.6亿美元,复合增长率为5.81%;据IHS预测,2016-2022年光刻胶消费量以年均5%的速度增长,至2022年全球光刻胶市场规模可超过100亿美元。

 

由于极高的行业壁垒,光刻胶行业呈现寡头垄断格局,长年被日本、欧美专业公司垄断。目前前五大厂商占据了全球光刻胶市场87%的份额,行业集中度较高。其中,日本JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料市占率加和达到72%,日本可谓光刻胶行业龙头集中营。
全球光刻胶下游应用较为均衡,PCB、LCD、半导体光刻胶及其他占比基本都在25%左右。


 

3.1、 随PCB行业东移,PCB光刻胶生产企业实现转移

2015年,全球PCB光刻胶产值约为18亿美元。PCB干膜光刻胶厂家主要有7家,分别为台湾长兴化学、台湾长春化工、日本旭化成、日本日立化成、美国杜邦、韩国KOLON、意大利莫顿公司,其中长兴化学、旭化成、日立化成三家所占市场份额已达80%以上;湿膜光刻胶主要生产厂家有台湾长春化工、日本三井化学、飞凯材料等;光成像阻焊油墨的主要生产商有日本太阳油墨、TAMURA制作所、欧洲HUNGTSUMAN、中国台湾永胜泰、无锡广信油墨(台资)等公司,共占据市场80%以上份额,其中日本太阳油墨一家独大,几乎占据全球60%份额。该品类高端产品和低端产品品质差异大,低端市场由中小公司占据。

目前PCB行业使用的光刻胶产品干膜居多,主要为中低端产品,产业整体东移。PCB产业对生产技术水平要求相对较低,属于劳动密集型产业。由于看好东亚地区PCB产业的发展,21世纪初起PCB 光刻胶有外企东移趋势,随着PCB光刻胶生产企业进驻中国,2015年我国PCB 光刻胶产值达12.6 亿美元,占全球市场份额高达70%。



2017年全球PCB产值为552.77亿美元,同比增长2%。受益于消费电子行业发展,过去十年内全球PCB市场规模年复合增长率约为2.1%;近年来由于智能手机出货量增速放缓,PCB市场规模年复合增长率有所下降,2017年恢复正增长。5G技术对基站的高需求对PCB产业提供了强大的推动力,据Prismark预测,2018年全球PCB市场规模增长速度为7.3%,2019至2022年年复合增长率维持在3.2%左右。如此测算,至2022年全球PCB行业产值可达672.76亿美元。



PCB行业成本构成中,光刻胶及油墨占比约3%。随着PCB行业产值的增长,PCB光刻胶行业也将平稳增长,预计2019年全球PCB光刻胶市场规模为18.36亿美元;至2022年全球PCB光刻胶市场规模可达20.18亿美元。


 

3.2、 受益大尺寸TFT-LCD发展,LCD光刻胶产量持续增长

LCD光刻胶技术壁垒高,长期被外国垄断。TFT正性光刻胶主要生产厂家有日本东京应化(TOK)、美国罗门哈斯、韩国AZ和DONGJIN SEMICHEM、台湾永光化学;彩色光刻胶市场主要由日本、韩国厂商垄断,主要生产商有JSR、LG化学、CHEIL、TOYO INK、住友化学、奇美、三菱化学,七家公司占全球产量逾90%,近几年台湾厂商逐步进入彩色光刻胶行产业;黑色光刻胶行业的集中度更高,日本、韩国仍为主要生产地区,主要生产商有TOK、CHEIL、新日铁化学、三菱化学、ADEKA,占全球产量亦超过90%。



 

全球的彩色光刻胶和黑色光刻胶应用市场主要在LCD面板厂集中的韩国、台湾和日本;近年来LCD面板产能向中国大陆集中,目前大陆地区已成为全球TFT-LCD面板的主要产地之一。彩色光刻胶和黑色光刻胶的使用量逐渐增加。国内京东方10.5代线、华星光电11代线等也将于2019年投产,进一步增加LCD面板产能,进而增加彩色、黑色光刻胶用量。

TFT-LCD面板中,大尺寸(10寸及以上)面板出货面积占绝对地位。2017年大尺寸TFT-LCD面板出货面积达1.72亿平方米,而小尺寸TFT-LCD面板出货面积仅为约0.12亿平方米;随OLED面板的兴起,小尺寸TFT-LCD面板地位受到威胁,未来几年内出货量增速将显著降低。

全球大尺寸TFT-LCD面板出货量近年实现连续增长,由2014年1.51亿平方米增长至2018年1.98亿平方米。电视及显示器面板的需求仍较为强劲,虽产量有所下降但大屏产品兴起,推动2018年TFT-LCD面板出货量同比增长10.6%。据IHS预测,2019年TFT-LCD面板出货量增长重点将在于显示器和笔记本电脑方面,预计2019年大尺寸TFT-LCD面板出货面积将突破2亿平方米。

OLED显示屏的兴起短时间内并不能排挤大尺寸LCD面板的地位。相比于LCD,OLED在轻薄和便携性方面更有优势,但由于电视、显示器对于轻薄性和便携性的要求并不高,且OLED在大尺寸领域受限、价格高昂,因而未来LCD在大屏、4K、8K超清电视等领域仍存在可观的发展空间。





彩色滤光片成本占整个彩色LCD器件面板的10%以上;而LCD 光刻胶中的彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料,占彩色滤光片成本的27%左右。据IHS推算2015年全球TFT-LCD面板产值达1158亿美元,以出货面积对产值成比例推算,则2019年TFT-LCD产值预计可达1573.62亿美元,其中大尺寸TFT-LCD面板产值约为1470.99亿美元;以国内龙头企业京东方显示器件业务(主要为LCD和较少量OLED)毛利率水平25%计算,则2019年大尺寸TFT-LCD成本约为1103.24亿美元,其中光刻胶所占成本可达29.79亿美元。

3.3、半导体光刻胶技术壁垒极高,制程先进者占据更高份额

半导体光刻胶技术壁垒高,市场高度集中。全球半导体行业中涉及光刻胶的核心技术主要被日本和美国企业所垄断,包括日本JSR、信越化学、TOK、住友化学,美国SEMATECH、IBM,韩国东进化学等,合占市场份额达到95%。据中国半导体行业协会统计,2014年日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、信越化学、富士电子材料五家企业占据全球87%的市场份额。

半导体光刻胶中,G线和I线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶,但二者对应的半导体制程节点均为早期,所占市场份额较低;KrF、ArF光刻胶对应的制程节点先进,共计占有约63%市场份额


在半导体制造领域,光刻和刻蚀技术是半导体芯片在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,占芯片制造时间的40-60%,占芯片制造成本的35%左右;而光刻胶的成本占芯片制造成本7%左右,是评定半导体芯片生产工艺技术水平的重要指标。
2017年半导体光刻胶需求量达216万加仑,较2016年增长8%,销售金额超过12亿美元。未来一段时间内半导体光刻胶领域仍将实现增长:2016-2018年全球半导体集成电路销售额复合增长率达到19%,5G技术的发展仍将催动半导体芯片更新换代,刺激I线光刻胶市场发展;精细化需求趋势将促进分辨率更高的光刻胶的应用,进而推动KrF光刻胶市场的增长。另外根据摩尔定律,每隔两年电子设备的性能就会翻一番,极紫外光刻胶的出现突破了10nm分辨率的瓶颈,但目前极紫外光刻胶实现产业化还需一定时间,这段时间内ArF光刻胶仍将为最先进制程节点的主流,保持快速增长趋势。预计2018-2022年全球半导体光刻胶需求量增速为6%-8%,至2022年需求量将达到310万加仑,市场规模将达到18.5亿美元。


 

4、 国内光刻胶本土产量供不应求,高端领域尚在研发

4.1、 我国生产能力主要集中于中低端,高端依赖进口

随全球光电产业、消费电子产业、半导体产业逐渐向我国转移,光刻胶下游产业PCB、LCD、半导体等产业迅速发展,国内对光刻胶的需求猛增。我国光刻胶行业发展起步较晚,生产能力主要集中于PCB光刻胶、TN/STN-LCD光刻胶等中低端产品,而TFT-LCD、半导体光刻胶等高端产品仍需大量进口。2017年我国光刻胶产量达到7.56万吨,同比增长4%;本土光刻胶产量达到4.41万吨,同比增长17.6%。





21:我国光刻胶产量情况

2011-2017年我国光刻胶需求量与市场规模连续增长,至2017年我国光刻胶需求量已达7.99万吨,年复合增长率达14.69%;市场规模达到58.7亿元,年复合增长率达11.59%。光刻胶需求量远大于本土产量,我国光刻胶产业仍有大量的发展空间。



我国大陆光刻胶应用结构较为单一,劳动密集型的PCB光刻胶应用占94%,产品以低端为主,2011年来均价持续走低。近年来随研发资金投入,国内部分厂家在LCD光刻胶和半导体光刻胶方面已有较大进展,光刻胶均价有上涨趋势,除PCB外的光刻胶应用占比有望提升。



为鼓励光刻胶产业发展、突破产业瓶颈,国家给予了大量政策支持,为光刻胶产业的发展提供了良好的环境氛围。



 

4.2、 受益PCB行业东移,本土PCB光刻胶产量增长

进入21世纪以来,中国凭借劳动力成本和投资政策等优势,促进了全球制造业的转移,电子产品产业链逐步完善,在我国形成了庞大的配套市场和需求空间,由此带动了包括PCB在内的电子配套相关产业的发展。受益于PCB产业进驻我国的影响,2015年我国PCB 光刻胶产值达12.6 亿美元,占全球市场份额高达70


近年来,世界PCB产业从欧美、日本等发达国家加速向中国转移。自2008年来,大陆PCB产值增长率一直高于全球增长率,大陆地区PCB产业已走在世界前列;我国目前已成为全球最大的PCB生产国,2017年我国大陆地区PCB产值规模达280.93亿美元,占全球PCB产值50%以上,已占据PCB产业的半壁江山;2018年上半年,全球PCB企业40强内,中国大陆企业占有8家。


 

Prismark 预测,2017年至2022年我国PCB产业年复合增长率为3.7%左右,则2022年我国大陆地区PCB产值将达到336.89亿美元;PCB行业成本中光刻胶及油墨占比为3%-5%,以此测算2022年大陆地区PCB光刻胶市场空间将达到16.20亿美元。

4.3、大尺寸TFT-LCD发展迅速,国产LCD光刻胶供不应求

目前我国TFT-LCD用光刻胶的整体本地化率不足10%。90%以上TFT正性光刻胶来自于国外公司,目前全球最好的供应商德国默克公司,在中国的市场占有率超过67%。国内从事TFT-LCD用正性光刻胶研究生产的厂家主要有北京北旭、北京科华、苏州瑞红等。LCD触摸屏用光刻胶中,苏州瑞红市场占有率为30%-40%,其他份额由台湾新应材及台湾凯阳占据。彩色光刻胶行业技术壁垒高,日本、韩国、我国台湾是彩色光刻胶主要生产地区,我国大陆TFT-LCD生产企业使用的彩色光刻胶主要从韩国和日本进口,国内彩色光刻胶门前尚处于起步发展阶段,从事研究的单位主要有北京鼎材、浙江永太和阜阳欣奕华。黑色光刻胶的行业集中度更高,生产厂家集中于日本与韩国,国内目前主要有江苏博砚在进行生产,阜阳欣奕华也在从事相关研究。




按照用途,LCD面板主要分为NB(Notebook)、平板、显示器和TV。HIS统计显示,2018年全球大尺寸TFT-LCD出货面积中,78%以上为TV所贡献。因此,液晶电视产量在大尺寸LCD面板出货面积中举足轻重。





2011年来我国NB LCD与显示器LCD出货量均出现显著波动,甚至出现下降趋势;而TV LCD出货量几乎稳健上升,七年间复合增长率达4.47%,2018年出货量达2.9亿个。



 

国产液晶电视中,近年来尺寸相对较小者(<38cm)产量逐年减小,尺寸较大者(>102cm)产量连年扩增;38cm-102cm电视机产量虽略有下降,但2016年仍达到八年来的峰值,相比于上一年增长率高达46%。国产液晶电视正向大尺寸方向发展,对大尺寸TFT-LCD面板的需求量将不断提升。



2003年起中国大陆开始大规模建设TFT-LCD生产线开始,我国LCD面板产能不断攀升,国内厂家目前正积极开拓新一代液晶面板生产线。全球LCD面板产业不断向中国转移,2016年国内LCD面板产能全球占比已达25.91%,IHS预计2017年产能占比超过1/3,有望超越韩国成为全球第一的LCD面板生产基地;2019年产能占比将超过40%,2022年则有望超过50%。若按此计算,2019年中国大陆地区LCD光刻胶市场空间将达11.92亿美元。



 

4.4、 半导体光刻胶被给予重点关注,高性能产品处于研发阶段

半导体光刻胶是光刻胶中最高端的组成部分,我国本土企业市场占有份额极低。2017年,我国半导体光刻胶市场份额占全球32%,居全球第一位;但适用于6英寸硅片的g/I线光刻胶的自给率约为20%,适用于8英寸硅片的KrF光刻胶的自给率不足5%,而适用于12寸硅片的ArF光刻胶完全依靠进口。国内市场为日本、美国企业所占据,尤其是高分辨率的KrF和ArF光刻胶核心技术基本被垄断,产品也出自垄断公司。从PCB光刻胶、LCD光刻胶和半导体光刻胶在国内所占份额来看,半导体光刻胶仅占有不足2%的份额,充分暴露出我国半导体光刻胶行业的的匮乏




目前我国半导体光刻胶生产和研发企业仅有五家,分别为苏州瑞红(晶瑞股份子公司)、北京科华、南大光电、容大感光、上海新阳。其中,苏州瑞红承接国家重大科技项目02专项“I线光刻胶产品开发及产业化”,率先在国内实现I线光刻胶的量产,并于2018年6月通过验收,8月通过中芯国际上线测试,现有I线正胶产能100吨/年、厚膜光刻胶产能20吨/年,248nm(KrF)光刻胶进入中试阶段;北京科华拥有I线光刻胶产能500吨/年、248nm(KrF)光刻胶产能10吨/年,其参与的国家科技重大专项极紫外(EUV)光刻胶项目已通过验收,完成关键材料设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发;南大光电拟投资6.56亿元,经3年建成年产25吨193nm(ArF干式和浸没式)光刻胶生产线,该启动项目已获得国家02专项正式立项;容大感光开发的I线正性光刻胶产品已经小批量产,在国内6寸集成电路芯片制造领域成功应用;上海新阳与合作方共同投资设立子公司开展193nm(ArF)干法光刻胶研发及产业化项目,参股人员中包含全球最早涉足193nm光刻胶技术的人员,研发实力强劲。



半导体光刻胶作为制作集成电路的重要一环,离不开集成电路的飞速发展。集成电路(IC)产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,发展集成电路产业已上升成为国家战略。近年来在市场拉动和政策支持下我国集成电路产业整体实力显著提升,设计、制造、封装测试能力均逐步接近国际先进水平。至2017年,我国集成电路市场规模已达14250.5亿元,我国是全球集成电路产业增长最快的地区。但我国集成电路产业仍存在较多问题,产业发展水平较先进国家存在较大差距,产品大量进口,贸易逆差连年扩大。2018年我国集成电路进口额高达3120.6亿美元,出口额仅846.4亿美元,贸易逆差高达2274.2亿美元。我国集成电路产业存在巨大的发展空间。



近年来国家不断出台相关政策,支持集成电路产业的发展。





为充分发展集成电路产业,2014年9月,国开金融、中国烟草总公司、北京亦庄国际投资发展有限公司、中国移动通信集团公司、上海国盛(集团)有限公司、中国电子科技集团公司、北京紫光通信科技集团有限公司、华芯投资管理有限公司等共同设立了国家集成电路产业投资基金(大基金)。自大基金成立之日至2018年5月一期投资完毕,大基金共投资1387亿元,公开投资公司23家,未公开投资公司29家,累计有效投资项目达70个左右;投资范围中,设计、制造、封测、设备、材料均有涉及,基本涵盖集成电路产业上、下游各个环节。目前,大基金二期已经开始资金募集,目标募集资金1500-2000亿元,将提高对设计业的投资比例,加速集成电路产业发展。






5、 重点企业推荐

光刻胶是PCB、LCD与半导体产业链的上游关键用品,具有举足轻重的地位。面对国产光刻胶产量远不及需求、国内市场大部分为国外企业所占据的情况,在中美贸易摩擦持续、大尺寸TFT-LCD与半导体集成电路快速发展的趋势下,我国光刻胶国产化率需要快速提高。目前,技术含量高的国内光刻胶企业有望迎来发展良机。

5.1、 晶瑞股份

晶瑞股份(300655.SZ)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,其主导产品包括超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料、锂电池材料和基础化工材料等,广泛应用于半导体、锂电池、LED、平板显示和光伏太阳能电池等行业,具体应用到下游电子信息产品的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜等工艺环节。

2018年公司营业收入为8.11亿元,同比增长52%;归母净利润为0.50亿元,同比增长39%。五大公司业务中,超净高纯试剂、锂电池粘接剂近五年持续增长,复合增长率达16.1%、42.6%;光刻胶及功能性材料近四年连续增长,复合增长率达7.3%、12.4%。目前,超净高纯试剂、锂电池粘接剂构成公司主营中占比最大的两类业务,分别占主营业务收入的27.7%、32.7%。

公司各主营业务毛利率近五年波动不大。光刻胶业务毛利率维持50%以上,为所有业务中最高;功能性材料毛利率在30%左右;锂电池粘接剂近三年呈现上升趋势。超净高纯试剂受上游工业级大宗化工品价格上涨的影响,毛利率出现一定下滑。

超净高纯试剂方面,公司部分关键产品已达到国际先进水平,其中超净高纯双氧水和超净高纯氨水的产品品质达到SEMI G5等级,填补国内空白;光刻胶方面,公司已生产光刻胶20余年,拥有达到国际先进水平的光刻胶生产线,生产的光刻胶能够提供紫外负型光刻胶和宽谱正胶及部分G线、I线正胶等高端产品;锂电池粘接剂方面,公司产品具有用量少、内阻低、耐低温性能突出、循环性能优良等优点,供应给包括比亚迪、力神、宁德新能源、珠光宇等知名动力锂电池生产商。基础化工材料为公司2018年收购江苏阳恒后的新增业务,主要从事硫酸、三氧化硫的生产销售。

公司子公司苏州瑞红于1993年开始光刻胶的生产,是国内最早规模化生产光刻胶的企业之一。苏州瑞红承担了国家科技重大专项(02专项)“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之《I线光刻胶产品开发及产业化》项目,并于2018年6月通过验收,公司已形成全国先进的光刻胶生产和研发示范基地。公司研发的I线正胶完成了产品定型,各项技术指标和工艺性能满足0.35~0.25μm集成电路技术和生产工艺要求,目前已建成100吨/年规模的I线正胶产品生产线;研发的厚膜胶完成了产品定型,一次性涂膜厚度达到2~20μm,技术指标符合硅片级封装及相关产业的工艺要求,并建成20吨/年规模的厚膜胶生产线。公司在I线正胶和厚膜胶方面已实现全面规模化生产,已取得中芯国际天津、扬杰科技、福顺微电子的供货订单。

I线光刻胶外,在技术要求更高的248nm(KrF)光刻胶方面,公司已完成光刻胶成膜树脂和配胶的中试技术研究,研发的248nm深紫外光刻胶分辨率达到0.25~0.13?m的技术要求,并建成了中试示范线,将为248nm光刻胶的产业化奠定坚实技术基础。

公司于2018年收购江苏阳恒,引进全球半导体化学品主力供应商日本三菱化学株式会社的电子级硫酸的制造技术,拟投资建设年产9万吨电子级硫酸改扩建项目以打造电子级硫酸产业链。此外,公司在眉山投资建设8.7万吨光电显示、半导体用新材料项目,拟开拓西南半导体市场,维护西南地区面板及半导体行业聚集的优质客户,目前在前期准备阶段。此两个项目的落地,将巩固公司在事微电子化学品领域的优势地位,为公司的未来发展产生促进作用。

5.2、 飞凯材料

飞凯材料(300398.SZ)是一家研究、生产、销售高科技制造中使用的材料和特种化学品的专业公司,核心产品包括紫外固化材料和电子化学材料。其中紫外固化材料包括紫外固化光纤光缆涂覆材料及其他紫外固化材料,电子化学材料包括湿制程电子化学品、光刻胶、锡球、环氧塑封料、TN/STN型混合液晶、TFT型混合液晶、液晶单体及液晶中间体等新材料。

2018年公司实现营业收入14.46亿元,同比增长76%;归母净利润为2.84亿元,同比增长238%,增长迅速的直接原因为公司2017年度的外延并购项目长兴昆电、大瑞科技以及和成显示于本期2018年实现全年度并表。2016年公司营业收入有所下降,主要原因为核心产品紫外固化光纤光缆涂覆材料市场竞争较为激烈,为保持并提高市场占有率,公司在竞争中采取适度降价策略,导致产品销售毛利率略有下降,最终形成销售收入与利润下降的情况,但在2017年有所好转。公司紫外固化光纤涂覆材料保持稳中有升,2018年实现收入4.42亿元,同比增长33.1%;外延布局的电子化学品业务收入达到9.38亿元,涨幅超过100%,对公司主营业务收入的贡献达到64.9%。公司归母净利润近年来也有较大增长,2018年达到2.84亿元,同比增长238%。

公司主营业务毛利率变化幅度不大,虽较五年前有所下降,但2018年仍有所回升,基本维持在40%左右,存在较大的利润空间。

作为我国主要的光纤光缆涂覆材料供应商之一,公司率先打破国外巨头对紫外固化光纤光缆涂覆材料的技术垄断,抢占市场先机,逐步树立了公司在紫外固化光纤光缆涂覆材料行业的领先地位,目前公司在国内紫外固化光纤光缆涂覆材料市场占有率已达50%。2016年,公司3500吨/年紫外固化光刻胶项目正式投产,在PCB光刻胶领域占有一席之地;目前公司正在TFT-LCD光刻胶领域布局,年产5000吨TFT-LCD光刻胶生产线建设进度已超过90%。2017年,公司在保持原有市场基础上完善产业布局,先后收购长兴昆电、大瑞科技、和成显示,进军半导体和屏幕显示领域。其中,长兴昆电开发中高端器件及IC封装所需的材料,为世界主要供货商之一;大瑞科技主要从事半导体封装用的锡球制造与销售,系全球BGA、CSP等高端IC封装用锡球的领导厂商;和成显示主要产品包括TN/STN型混合液晶、TFT型混合液晶、液晶单体及液晶中间体,是液晶显示面板的关键材料。公司所进行的外延并购极大丰富了公司的产品线,并为公司带来前所未有的收入与利润。公司在紫外固化光纤涂覆材料领域将维持龙头地位,在电子化学品方向也将持续增长,公司业绩上升指日可待。

5.3、 南大光电

南大光电(300346.SZ)是从事先进电子材料--高纯金属有机化合物(MO源)的研发、生产和销售的高新技术企业,是全球MO源领导供应商之一,MO源系列产品是下游制备LED、新一代太阳能电池、相变存储器、半导体激光器、射频集成电路芯片等的核心原材料。公司在MO源的合成制备、纯化技术、分析检测、封装容器等方面已全面达到国际先进水平,主要产品有三甲基镓、三甲基铟、三乙基镓、三甲基铝等,已积累一批优质客户资源;公司于2017年新增电子特气业务,生产作为半导体芯片制备中主要支撑材料的高纯磷烷、砷烷等特种气体,在IC行业已实现产品快速替代进口,成为公司新的利润增长点。此外,公司于2015年参股北京科华微电子材料有限公司,该公司在半导体光刻胶领域走在国内前列;2019年公司退出北京科华股权,成立全资子公司进行193nm(ArF)光刻胶项目的研发,该品类光刻胶在国内亦处于技术领先地位。公司也在开发ALD前驱体产品业务,项目研发及产业化进展顺利。

2018年公司实现营业收入2.28亿元,同比增长28.76%;实现归母净利润0.51亿元,同比增长51.43%,实现净利润高增长的主要原因为电子特气业务的销售收入较同期大幅提升。自2016年子公司全椒南大光电完成高纯磷烷、砷烷产品的研发和产线建设以来,电子特气产品逐渐在LED行业取得主要市场份额,2017-2018年电子特气业务分别为公司贡献了0.36、0.78亿元的营业收入,占总营业收入的比例分别达到20.34%、34.21%,已成为贡献公司业绩的主要业务之一。2014年来国内LED产业增速放缓、MO源细分行业竞争激烈,产品价格受竞争影响有所下降,故公司MO源业务近几年增速有所减缓,但公司已在行业中树立较为稳固的市场地位,随后续行业竞争的减弱业务将有较大的回复空间。光刻胶业务及ALD前驱体产品业务由于目前仍处于研发阶段,故暂无利润贡献。

除三甲基镓业务外,2018年公司另外两个主要业务三甲基铟和电子特气毛利率高达74.42%和62.35%、且近年来一直维持较高毛利率;三甲基镓业务毛利率自2016年也有明显好转,逐渐回升至15%以上。

2015年,为拓展业务领域,公司参股北京科华。北京科华专门从事光刻胶产品的研发及生产,产品已覆盖248nm(KrF)、I线、G线、紫外宽谱的光刻胶,拥有中高档光刻胶生产基地:2005年,建成百吨级环化橡胶系紫外负性光刻胶和千吨级负性光刻胶配套试剂生产线;2009年5月,建成高档G/I线正胶生产线(500 吨/年)和正胶配套试剂生产线(1000 吨/年);2012年12月,科华微电子建成248nm光刻胶生产线。2018年5月,北京科华与中科院化学研究所、中科院理化技术研究所联合承担的“极大规模集成电路制造装备与成套工艺”专项(02专项)项目“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”通过国家验收,完成了EUV光刻胶关键材料的设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发。该EUV项目通过验收,更加巩固了北京科华在半导体光刻胶领域的优势地位。

2019年1月,经与其他股东协商公司退出科华股权,但公司已具有相当研发资质。但公司早在2017年获得国家02专项“193nm光刻胶及配套材料启动项目”的立项;2018年成立宁波南大光电材料有限公司,推进“ArF193nm光刻研发和产业化项目”,并获得国家02专项立项,收到财政拨款约1.3亿元;2018年12月,公司拟投资6.56亿元建设“193nm(ArF)光刻胶材料开发和产业化”项目,预计三年后投产。在光刻胶领域公司已形成专有事业部,退出北京科华股权并不影响现已实施的项目进度。ArF光刻胶项目的开展,将有助于公司进入半导体光刻胶领域,并占领技术的制高点,为公司带来不菲利润。

此外,公司于2018年底计划新建年产170吨MO源和高K三甲基铝生产项目,建设期两年,预计可实现年均约1亿元的净利润,未来业绩增长可期。

5.4、 容大感光

容大感光(300576.SZ)掌握PCB油墨、光刻胶等电子化学产品生产过程中的树脂合成、光敏剂合成、配方设计及制造等关键核心技术,是PCB感光油墨和光刻胶的知名生产企业,在市场上拥有较高的品牌知名度。公司产品涵盖PCB感光油墨、光刻胶及配套化学品、特种油墨三个系列,目前产品中主要为PCB油墨贡献主要利润,光刻胶及特种油墨正处于开拓时期。

2018年公司实现营业收入4.23亿元,同比增长16.42%;归母净利润0.42亿元,同比增长13.42%。2014-2018年公司营业收入不断提高,年复合增长率达11.37%;其中PCB感光油墨为主要业务,2018年销售收入占总营业收入的比例达到92.91%,毛利率水平基本稳定于30%。近年来公司不断开拓光刻胶与特种油墨业务,二者毛利率水平远高于PCB油墨,于2018年分别达到51.93%及65.63%;2014-2018年间二者销售收入占总营业收入的比例分别提高了2.38%、0.19%。

公司是国内PCB感光油墨的龙头企业,2018年实现产量1.20万吨,同比增长10.37%,占据PCB感光油墨市场约7%份额;受原材料价格上涨影响,2018年PCB油墨毛利率有所下降。公司于2015年底建设年产10000吨PCB感光油墨生产线,计划于2019年上半年投产,PCB感光油墨产能将达到约1.8万吨/年,所占市场份额将大幅上升。随未来几年国内PCB行业的不断发展,感光油墨的需求量不断增大,公司在享有行业口碑的优势条件下,有望保持良好的竞争局面。

2018年上半年,公司光刻胶产量达到152.15吨,同比增长24.17%。公司所生产光刻胶主要应用于半导体、平板显示及IC制造等领域,分为紫外正性光刻胶和紫外负性光刻胶及稀释剂等配套化学品。2015年底公司亦筹建年产1000吨光刻胶及配套化学品生产线项目,其中TFT-LCD正性光刻胶年产700吨,计划2020年底投产,届时公司将在TFT、半导体光刻胶领域占有一席之地。

5.5、 上海新阳

上海新阳(300236.SZ)所从事的主要业务为半导体专用化学材料及配套设备的研发设计、生产制造、销售服务,主要产品为半导体领域专用的电子化学品及其配套设备产品。公司立足于电子电镀和电子清洗两大核心技术,在半导体传统封装领域已经成为国内市场的主流供应商。近年来公司在纵向和横向分别开拓新业务,纵向投资进入半导体硅片、半导体湿法制程设备、高分辨率光刻胶产品生产领域,子公司上海新昇300mm大硅片项目已开始向中芯国际等芯片代工企业提供样片进行认证,并已实现挡片、陪片、测试片等产品的销售;公司晶圆化学品已经进入中芯国际、无锡海力士、华力微电子、通富微电、苏州晶方、长电先进封装等客户,保持持续放量和增长,其中在芯片铜互连电镀液产品方面已经成为中芯国际28nm技术节点的Baseline及无锡海力士32nm技术节点的Baseline;横向并购、投资进入功能性化学材料的其他应用领域,收购考普乐研发改善节能环保优质高效的氟碳粉末涂料,为公司未来业绩发展寻找新的增长点。

2018年公司实现营业收入5.60亿元,同比增长18.50%;实现归母净利润0.07亿元,同比下降90.81%,主要受原材料价格上涨及市场竞争导致售价下降的影响,另外子公司考普乐盈利能力大幅下降,公司对其进行商誉减值测试并计提减值准备5960.00万元,对利润产生重大影响。2014-2018年,公司营收总趋势为上涨,年均复合增长率为10.47%;归母净利润2015年出现较大下滑,主要原因为公司新建产能未充分释放及各项成本费用增加所致,2015-2017归母净利润不断上升,复合增长率为30.93%;2018年归母净利润出现大幅下滑,主要由子公司商誉减值引起。从营业收入构成来看,2014年来电子化学品及半导体设备所占份额不断提升,至2018年,公司涂料品、电子化学品、半导体设备销售收入分别占比53.75%、34.82%、7.50%。

为拓展业务范围及产品应用领域,公司与国内光刻胶专家、国家千人计划专家邓海博士技术团队共同投资设立控股子公司上海芯刻微进行193nm(ArF)干法光刻胶研发及产业化项目,总投资2亿元,注册资本为1亿元,上海新阳占80%股权,邓海博士技术团队占20%股权,目前正在进行项目环评及厂房实验室装修等相关工作。邓海博士是全球最早涉足193nm光刻胶技术的人员,曾在美国著名半导体公司工作多年并担任半导体材料公司东京应化的Fellow,目前是国家02专项的首席科学家,公司具有较为雄厚的人才资源。该项目预计2022年达产,达产年项目将建成年产5000加仑193nm干法光刻胶及配套材料的产能。尽管短时间难以为公司带来业绩增长,但若193nm光刻胶项目成功研发并投产,将使公司强势进入这一国内空白领域,享受丰厚利润。

5.6、 强力新材

强力新材(300429.SZ)专业从事电子材料领域各类光刻胶专用电子化学品的研发、生产和销售及相关贸易业务,公司主要产品为光刻胶专用化学品,分为光刻胶用光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂等)和光刻胶树脂;按照应用领域分类,主要有PCB光刻胶专用化学品(光引发剂和树脂)、LCD光刻胶光引发剂、半导体光刻胶光引发剂及其他用途光引发剂。公司主要客户包括长兴化学、旭化成、日立化成、住友化学、JSR、TOK、三菱化学、LGC、三星SDI等全球光刻胶生产商,在行业内享有较高的知名度。

2018年,公司营业收入达到7.39亿元,同比增长15.47%;归母净利润1.47亿元,同比增长15.75%。2014-2018年公司营业收入和归母净利润不断增加,复合增长率分别为27.92%、21.26%;PCB光刻胶专用化学品、显示器专用化学品及半导体专用化学品销售收入亦连年递增,五年间年复合增长率分别为13.86%、23.29%、31.64%,至2018年三者销售收入占总营业收入的比例分别为32.93%、23.70%、3.66%。

公司注重研发导向,目前已向中国国际知识产权局申请专利126项,共申请PCT专利28项,另有在日本、韩国、欧洲、美国等国家和地区申请专利;公司19个产品被认定为江苏省高新技术产品。在各类光刻胶领域,公司是全球PCB光刻胶的主要材料供应商,随PCB产业持续向中国大陆转移,公司PCB光刻胶专用化学品的市场份额正在稳步提升,已占据市场主导地位;公司亦为LCD光刻胶的主要材料供应商,LCD光刻胶光引发剂系列产品打破了巴斯夫等跨国公司对该类产品的垄断,填补了国内空白,获得了多项发明专利;在半导体光刻胶材料领域,公司已从事半导体KrF光刻胶用光酸、光酸中间体及聚合物用单体的生产及销售,研发实力有目共睹。强力新材已成为国内光刻胶专用化学品的龙头企业。





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