半导体产业系列研究深度报告：光刻胶国产化

1、目录 HYPERLINK l _bookmark0 光刻胶是微电子领域微细图形加工核心上游材料，电子化学品材料至高点5 HYPERLINK l _bookmark1 光刻胶主要用于半导体、面板、PCB 的光刻步骤5 HYPERLINK l _bookmark2 IC 光刻工艺经历数道过程5 HYPERLINK l _bookmark12 面板 LCD 光刻工艺是核心8 HYPERLINK l _bookmark14 导电图形制作是PCB 制作的根本9 HYPERLINK l _bookmark16 技术壁垒很高，光刻胶配方和稳定性是技术核心10 HYPERLINK l _bookmark17

2、光刻胶主要由高分子材料组成，电子领域应用广泛10 HYPERLINK l _bookmark20 核心技术参数决定光刻胶的等级10 HYPERLINK l _bookmark22 下游应用主要为集成电路半导体、显示面板、PCB 三大制造产业11 HYPERLINK l _bookmark23 IC 光刻胶：光刻胶顶峰，用于形成集成电路基础器件与连接电路 11 HYPERLINK l _bookmark26 面板光刻胶：用于形成面板显示颗粒12 HYPERLINK l _bookmark29 PCB 光刻胶：用于形成印制电路13 HYPERLINK l _bookmark30 全球市场规模有望百

3、亿美元，国内需求占比两成14 HYPERLINK l _bookmark31 全球光刻胶市场规模稳步增长14 HYPERLINK l _bookmark33 国内光刻胶市场规模约 60 亿元，本土光刻胶增长快速14 HYPERLINK l _bookmark38 三大产业产能加速向国内转移，高端制造国产化浪潮势不可挡16 HYPERLINK l _bookmark39 PCB 国产化率 50%，成本优势助力大陆企业进一步扩张16 HYPERLINK l _bookmark41 面板国产化率 30%，新建产能来自国内17 HYPERLINK l _bookmark45 半导体晶圆制造产能全球占比

4、不足 20%，产能转移逐步加强18 HYPERLINK l _bookmark49 产业政策和基金护航，自主研发突破，光刻胶国产化初见曙光，但任重道远20 HYPERLINK l _bookmark50 日本和美国主导全球光刻胶制造20 HYPERLINK l _bookmark52 政策和资金加持，国内企业加大光刻胶开发力度21 HYPERLINK l _bookmark53 半导体产业政策陆续出台，产业获多维度支持21 HYPERLINK l _bookmark56 大基金纷纷入股半导体产业23 HYPERLINK l _bookmark61 国产低端光刻胶已有规模量产，中端已获突破，高端

5、光刻胶尚属空白25 HYPERLINK l _bookmark65 低端光刻胶已对主流客户大批量供货26 HYPERLINK l _bookmark67 中端光刻胶已进入主流制造商验证环节26 HYPERLINK l _bookmark70 3.3.2 高端光刻胶尚难突破28 HYPERLINK l _bookmark74 以史为鉴，光刻胶逐步国产化之路势在必得30 HYPERLINK l _bookmark75 国际光刻胶企业发展之路（结合半导体产业发展历史）30 HYPERLINK l _bookmark77 大陆集成电路产业下游应用蓬勃发展，上游发展薄弱31 HYPERLINK l _b

6、ookmark80 国内产业联动，行业领先企业稳扎稳打，逐步迭代32 HYPERLINK l _bookmark84 行业投资逻辑33 HYPERLINK l _bookmark85 投资主线33 HYPERLINK l _bookmark86 重点公司34 HYPERLINK l _bookmark87 晶瑞股份（300655）- IC 光刻胶已量产，新建产能助力公司成长. 34 HYPERLINK l _bookmark92 南大光电（300346）-MO 源龙头，入股科华微电子布局光刻胶35 HYPERLINK l _bookmark96 上海新阳（300236）-封装材料领先企业，投资

7、开发高端光刻胶37 HYPERLINK l _bookmark102 飞凯材料（300398）-国内混晶材料龙头，面板光刻胶蓄势待发39 HYPERLINK l _bookmark107 强力新材（300429）-上游光引发剂领先企业，自主创新实力强40图表目录 HYPERLINK l _bookmark3 图 1：IC 光刻工艺原理5 HYPERLINK l _bookmark4 图 2：IC 光刻流程图5 HYPERLINK l _bookmark5 图 3：IC 光刻工艺硅片清洗示意图5 HYPERLINK l _bookmark6 图 4：IC 光刻工艺预烘和底胶涂覆示意图6 HYPE

8、RLINK l _bookmark7 图 5：IC 光刻工艺光刻胶涂覆示意图6 HYPERLINK l _bookmark8 图 6：IC 光刻工艺烘干示意图7 HYPERLINK l _bookmark9 图 7：IC 光刻工艺对准示意图7 HYPERLINK l _bookmark10 图 8：IC 光刻工艺曝光示意图7 HYPERLINK l _bookmark11 图 9：IC 光刻工艺显影示意图8 HYPERLINK l _bookmark13 图 10：TFT-LCD 光刻工艺示意图8 HYPERLINK l _bookmark15 图 11：PCB 光刻工艺示意图9 HYPERL

9、INK l _bookmark18 图 12：光刻胶组分10 HYPERLINK l _bookmark25 图 13：全球半导体光刻胶市场规模12 HYPERLINK l _bookmark27 图 14：面板光刻胶曝光机理13 HYPERLINK l _bookmark32 图 15：全球光刻胶市场规模（亿美元）14 HYPERLINK l _bookmark34 图 16：中国光刻胶产量（万吨）15 HYPERLINK l _bookmark35 图 17：中国本土光刻胶产量（万吨）15 HYPERLINK l _bookmark36 图 18：中国光刻胶需求量（万吨）15 HYPERL

10、INK l _bookmark37 图 19：中国光刻胶市场规模（亿元）15 HYPERLINK l _bookmark40 图 20：2013-2016 年PCB 产业产能占比16 HYPERLINK l _bookmark42 图 21：TFT-LCD 产业转移路径17 HYPERLINK l _bookmark43 图 22:TFT-LCD 面板产能占比17 HYPERLINK l _bookmark46 图 23：2008-2016 集成电路产业销售额及同比19 HYPERLINK l _bookmark51 图 24：全球光刻胶生产企业市场份额21 HYPERLINK l _book

11、mark57 图 25：大基金一期各产业链的承诺投资额占比23 HYPERLINK l _bookmark58 图 26：大基金投资金额状况（截至 2017 年底）23 HYPERLINK l _bookmark62 图 27：全球光刻胶市场份额占比25 HYPERLINK l _bookmark63 图 28：大陆光刻胶市场份额占比25 HYPERLINK l _bookmark68 图 29：晶瑞股份光刻胶生产和研发成果27 HYPERLINK l _bookmark69 图 30：北京科华光刻胶生产和研发成果28 HYPERLINK l _bookmark71 图 31：全球光刻胶生产企

12、业市场份额29 HYPERLINK l _bookmark76 图 32：半导体产业转移发展史31 HYPERLINK l _bookmark78 图 33：半导体产业链31 HYPERLINK l _bookmark88 图 34：晶瑞股份历年营收（百万元）34 HYPERLINK l _bookmark89 图 35：晶瑞股份历年净利润（百万元）34 HYPERLINK l _bookmark93 图 36：南大光电历年营收（百万元）36 HYPERLINK l _bookmark94 图 37：南大光电历年净利润（百万元）36 HYPERLINK l _bookmark98 图 38：上

13、海新阳历年营收（百万元）37 HYPERLINK l _bookmark99 图 39：上海新阳历年净利润（百万元）37 HYPERLINK l _bookmark103 图 40：上海新阳历年营收（百万元）39 HYPERLINK l _bookmark104 图 41：上海新阳历年净利润（百万元）39 HYPERLINK l _bookmark108 图 42：强力新材历年营收（百万元）41 HYPERLINK l _bookmark109 图 43：强力新材历年净利润（百万元）41 HYPERLINK l _bookmark19 表 1：光刻胶主要类型及应用10 HYPERLINK l

14、_bookmark21 表 2：光刻胶主要技术参数11 HYPERLINK l _bookmark24 表 3：半导体光刻胶分类12 HYPERLINK l _bookmark28 表 4：LCD 主要供应商13 HYPERLINK l _bookmark44 表 5：国内高世代线新建情况18 HYPERLINK l _bookmark47 表 6：不同尺寸晶圆制造中主要的光刻胶类型19 HYPERLINK l _bookmark48 表 7：大陆地区新建主要晶圆厂表20 HYPERLINK l _bookmark54 表 8：集成电路产业主要政策汇总表22 HYPERLINK l _book

15、mark55 表 9：半导体地方政策23 HYPERLINK l _bookmark59 表 10：国家集成电路产业大基金一期投资标的24 HYPERLINK l _bookmark60 表 11：截至 2017 年 8 月地方集成电路产业投资基金汇总24 HYPERLINK l _bookmark64 表 12：光刻胶国产化情况25 HYPERLINK l _bookmark66 表 13：国内PCB/LCD 光刻胶上市公司产能26 HYPERLINK l _bookmark72 表 14：光刻胶技术迭代历史29 HYPERLINK l _bookmark73 表 15：光刻胶企业材料量产与

16、研发情况30 HYPERLINK l _bookmark79 表 16：半导体材料国产化进程32 HYPERLINK l _bookmark81 表 17：半导体中游代表企业33 HYPERLINK l _bookmark82 表 18：半导体产业上游主要国内企业33 HYPERLINK l _bookmark83 表 19：我国主要光刻胶企业下游客户及覆盖领域33 HYPERLINK l _bookmark90 表 20：晶瑞股份产品分类表34 HYPERLINK l _bookmark91 表 21：晶瑞股份财务预测简表35 HYPERLINK l _bookmark95 表 23：南大光

17、电产品分类表36 HYPERLINK l _bookmark97 表 23：南大光电财务预测简表37 HYPERLINK l _bookmark100 表 24：上海新阳产品分类38 HYPERLINK l _bookmark101 表 25：上海新阳财务预测简表39 HYPERLINK l _bookmark105 表 26：飞凯材料产品分类表40 HYPERLINK l _bookmark106 表 27：飞凯材料财务预测简表40 HYPERLINK l _bookmark110 表 28：强力新材产品分类表41 HYPERLINK l _bookmark111 表 29：强力新材财务预测

18、简表42光刻胶是微电子领域微细图形加工核心上游材料，电子化学品材料至高点光刻胶主要用于半导体、面板、PCB 的光刻步骤光刻胶是电子领域微细图形加工关键材料之一，是由感光树脂、增感剂和溶剂等主要成分组成的对光敏感的混合液体。在紫外光、深紫外光、电子束、离子束等光照或辐射下，其溶解度发生变化，经适当溶剂处理，溶去可溶性部分，最终得到所需图像。IC 光刻工艺经历数道过程集成电路光刻工艺是指利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底（硅晶圆）上。基本原理是利用光刻胶感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。图 1：IC 光

19、刻工艺原理图 2：IC 光刻流程图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心资料来源：道客巴巴, 国元证券研究中心光刻工艺之前先要进行硅片清洗，目的是去除污染物，去除颗粒，减少针孔和其他缺陷，提高光刻胶粘附性。基本步骤为化学清洗、漂洗、烘干。图 3：IC 光刻工艺硅片清洗示意图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心接下来是预烘和底胶涂覆工艺，光刻胶中含有溶剂，硅片脱水烘焙能去除圆片表面的潮气、增强光刻胶与表面的黏附性，这是与底胶涂覆合并进行的，底胶涂覆增强光刻胶(PR)和圆片表面的黏附性。广泛使用 (HMDS)六甲基二硅胺、在 PR 旋转涂覆前HMDS 蒸气涂覆、PR 涂覆前用冷却板冷

20、却圆片。图 4：IC 光刻工艺预烘和底胶涂覆示意图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心第三步就是进行光刻胶涂覆，在涂光刻胶之前，先在 900-1100 度湿氧化，湿氧化后从容器中取出光刻胶滴布到样品表面，将样品置于涂胶机上高速旋转，胶在离心力的作用下向边缘流动。涂胶的质量直接影响到所加工器件的缺陷密度。为了保证线宽的重复性和接下去的显影时间，同一个样品的胶厚均匀性和不同样品间的胶厚一致性不应超过5nm。图 5：IC 光刻工艺光刻胶涂覆示意图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心第四步进行进行光刻曝光前的烘干，通过在较高温度下进行烘培，使溶剂从光刻胶中挥发出来（前烘后溶剂含量降至

21、5左右），从而降低灰尘的沾污。同时，这一步骤还可以减轻因高速旋转形成的薄膜应力，提高光刻胶衬底上的附着性。图 6：IC 光刻工艺烘干示意图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心烘干后进行对准和曝光工艺，光刻对准技术是曝光前一个重要步骤作为光刻的三大核心技术之一，一般要求对准精度为最细线宽尺寸的 1/7-1/10。曝光即使用特定波长的光对覆盖衬底的光刻胶进行选择性地照射，从而使正光刻胶感光区域、负光刻胶非感光区的化学成分发生变化，利用感光与未感光光刻胶对碱性溶剂的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。曝光方法分为 a、接触式曝光（Contact Printing） 掩膜板直接与光刻胶层接触

22、。b、接近式曝光（Proximity Printing）掩膜板与光刻胶层的略微分开，大约为 1050m。c、投影式曝光（Projection Printing）。在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。d、步进式曝光(Stepper)。图 7：IC 光刻工艺对准示意图图 8：IC 光刻工艺曝光示意图资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心资料来源：半导体行业观察, 国元证券研究中心曝光完成之后为显影和坚膜，显影即将在曝光过程中形成的隐性图形显示为光刻胶在与不在的显性图形，光刻胶层中的图形就可以作为下一步加工的膜版。坚膜即通过高温除去光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对硅片表面的附着力，同时

23、提高光刻胶在随后刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性能力。图 9：IC 光刻工艺显影示意图资料来源：汶灏股份, 国元证券研究中心最后工序为刻蚀及离子注入和光刻胶的去除，刻蚀是半导体器件制造中利用化学途径选择性地移除沉积层特定部分的工艺。一般分为电子束刻蚀和光刻：光刻对材料的平整度要求很高，需要很高的清洁度；电子束刻蚀对平整度的要求不高，但是速度很慢且设备昂贵。离子注入是将特定离子在电场里加速，然后注入到晶圆材料中用于形成载流子。所有步骤结束后将光刻胶去除，一般分为湿法去胶、干法去胶、有机溶剂去胶和无机溶剂去胶。面板 LCD 光刻工艺是核心面板光刻工艺跟晶圆光刻步骤类似，不过线宽要求和设备及材料等这些相

24、对 IC 产业要求更低。液晶显示器主要由 ITO 导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料、导电胶、取向层、衬垫料等组成，光刻工艺主要针对 ITO 导电玻璃，在导电玻璃上涂覆感光胶，并进行曝光，然后利用光刻胶的保护作用，对 ITO 导电层进行选择性化学腐蚀， 从而在ITO 导电玻璃上得到与掩膜版完全对应的图形，工艺流程大致为光刻胶涂覆、前烘、显影、坚膜、刻蚀、剥离去膜。图 10：TFT-LCD 光刻工艺示意图资料来源：天马微电子, 国元证券研究中心导电图形制作是 PCB 制作的根本图形转移过程对 PCB 制作来说，有非常重要的意义，工序上前两者类似，但精确度和设备等方面要求显著低于前者两个产业，主要包

25、括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序，内层贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜，感光膜遇光会固化，在铜板上形成保护膜，曝光显影是将贴好膜的板进行曝光，透光的部分被固化，没透光的部分还是干膜。然后经过显影，褪掉没固化的干膜，将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理，最终内层的线路图形就被转移到板子上。图 11：PCB 光刻工艺示意图资料来源：Elec&Eltek, 国元证券研究中心光刻胶是光刻工艺的核心，光刻胶的选择和光刻胶工艺的研发是一项非常漫长而复杂的过程。光刻胶需要与光刻机、掩膜版及半导体制程中的许多工艺步骤相配合， 因此一旦一种光刻工艺建立起来，便极少再去改变，因而光刻胶的研发

26、突破难度较大。对于半导体制造商来说，更换既定使用的光刻胶需要通过漫长的测试周期。同时，开发光刻胶的成本也是巨大的，对于厂商而言量产测试时需要产线配合，测试需要付出的成本也是巨大的。针对不同应用需求，光刻胶的品种非常多，这些差异主要通过调整光刻胶的配方来实现。因此，通过调整光刻胶的配方，满足差异化的应用需求，是光刻胶制造商最核心的技术。技术壁垒很高，光刻胶配方和稳定性是技术核心光刻胶主要由高分子材料组成，电子领域应用广泛光刻胶一般由 4 部分组成：溶剂（solvent），树脂型聚合物（resin/polymer），光引发剂（photoactive compound，PAC）,添加剂（Additi

27、ve）。图 12：光刻胶组分资料来源：公开资料, 国元证券研究中心随着科技的发展，现代电子电路越发向细小化集成化方向发展，随着对线宽的不同要求，光刻胶的配方有所不同，但应用相同，都是用于微细图形的加工，按照不同的下游行业主要分为PCB 光刻胶、面板光刻胶、半导体光刻胶。表 1：光刻胶主要类型及应用主要类型应用领域主要具体品种PCB 光刻胶印制电路板干膜光刻胶、湿膜光刻胶、阻焊油墨光刻胶等面板光刻胶平板显示TFT-LCD 光刻胶、彩色滤光片用彩色光刻胶、黑色光刻胶、LCD 衬垫料光刻胶等半导体光刻胶半导体集成电路g 线光刻胶、i 线光刻胶、KrF 光刻胶、ArF 光刻胶、聚酰亚胺光刻胶、掩模版光

28、刻胶等其他其他用途CCD 摄像头彩色滤光片的彩色光刻胶、触摸屏透明光刻胶、MEMS 光刻胶、生物芯片光刻胶等资料来源：新材料在线，国元证券研究中心核心技术参数决定光刻胶的等级光刻胶作为精密制造的核心材料，随着微电子制程对线宽的要求极为严格，光刻胶主要技术参数为分辨率、对比度、敏感度等。分辨率是指光刻胶可再现图形的最小尺寸，一般用关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。对比度是指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。敏感度：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。表 2：光刻胶主要技术参数参数具体内容分辨率resolution区别硅片表面相邻图形特征的能力

29、。一般用关键尺寸（CD）来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。对比度Contrast光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。敏感度Sensitivity光刻胶上产生一个良好图形所需一定波长光的最小能量值（或最小曝光量），单位为毫焦/平方厘米（mJ/cm）。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（EUV）等尤为重要。粘滞性/黏度Viscosity衡量光刻胶流动特性的参数。黏滞性随着光刻胶中溶剂的挥发减少而增加；高粘滞性会产生厚的光刻胶；粘滞性越低，光刻胶厚度就越均匀。粘附性Adherence光刻胶与晶圆衬底之间的粘着强

30、度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受得住后续工艺（刻蚀、离子注入等）。抗蚀性Anti-etching光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬底表面， 这种性质被成为抗蚀性。表面张力Surface Tension液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间的吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。存储和传送Storage and Translation能量（光和热）可以激活光刻胶。应该在密闭、低温、不透光的环境中存储。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存储温度环境，一旦超过存储时间或较高的温度范围，负胶会发生交联，正胶会发生感光延

31、迟。资料来源：汶灏股份，国元证券研究中心下游应用主要为集成电路半导体、显示面板、PCB 三大制造产业IC 光刻胶：光刻胶顶峰，用于形成集成电路基础器件与连接电路随着 IC 集成度水平的提高，光刻技术不断向前发展。为了满足集成电路对密度和集成度水平的更高要求，半导体光刻胶通过不断缩短曝光波长的方式，不断提高极限分辨率。目前，世界芯片工艺水平已跨入微纳米级别，光刻胶的波长由紫外宽谱逐步至g 线（436nm）、i 线（365nm）、KrF（248nm）、 ArF（193nm）、F2（157nm）， 以及最先进的EUV(13.5nm)线水平。其中，g 线和 i 线光刻胶的市场份额最大。随着未来功率半导

32、体、传感器、LED 市场的持续扩大，i 线光刻胶市场将持续增长， 而精细化需求的增加将推动 KrF 光刻胶的增长并逐渐替代 i 线光刻胶。ArF 光刻胶对应的 IC 制程节点最为先进，且随着双/多重曝光技术的使用，ArF 光刻胶的市场将快速成长。目前，KrF 和 ArF 光刻胶的核心技术基本被日本和美国企业所垄断。光刻胶种类曝光波长技术节点注释表 3：半导体光刻胶分类g 线光刻胶436nm0.5m 以上正性胶为主，主要原料为酚醛树脂和重氮萘醌化合物i 线光刻胶365nm0.50.35mKrF 光刻胶248nm正性胶和负性胶都有，主要原料为聚对羟基苯乙烯及其0.250.15m衍生物和光致产酸剂A

33、rF（干法）65130nm正性胶，主要原料是聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物和光193nmArF（浸湿法）45nm 以下致产酸剂资料来源：中国产业信息网，国元证券研究中心半导体光刻胶配方比较稳定，其专用化学品的市场规模与半导体光刻胶的市场规模基本保持同比例变动。2017 年半导体光刻胶需求量较 2016 年增长 78%，达到 12 亿美元的市场规模。随着下游应用功率半导体、传感器、存储器等需求扩大，未来光刻胶市场将持续扩大。图 13：全球半导体光刻胶市场规模35003000250020001500100050020001853.21694.81549.514151167.21205.21297.31

34、5001000500002016201720182019E2020E2021E2022E销售量（千加仑）销售金额（百万美元）资料来源：中国产业信息网, 国元证券研究中心在半导体应用领域，汽车电子、物联网等的发展会在一定程度上增加对 g 线、i 线光刻胶的需求。预计 g 线正胶今后将占据 50%以上的市场份额，i 线正胶将占据 40%左右的市场份额，DUV 等其他光刻胶约占 10%的市场份额。光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率以及可靠性的关键性因素。光刻工艺的成本约占整个芯片制造工艺的 35%，耗时占整个芯片工艺的 40%60%，是半导体制造中的核心工艺。光刻胶材料约占 IC 制造材料

35、总成本的 4%，是半导体集成电路制造的核心材料。面板光刻胶：用于形成面板显示颗粒面板光刻胶在 LCD 的加工中主要用于制作显示器像素、电极、障壁、荧光粉点阵等。为了制作大屏幕、高分辨率平板显示器，需要重复丝印十几次才可以达到几十微米至一百微米以上的厚度，精度误差大，必须通过光刻技术来实现。在 LCD 制造中，图形加工大多使用紫外正性光刻胶。紫外正胶主要由感光胶、碱溶性树脂和溶剂组成，是一种透明红色粘性液体，可使用醇、醚、酯类等有机溶剂稀释。该光刻胶遇水产生沉淀，受热和光发生分解，是一种可燃性液体。基板粘附性好，具有较好的曝光宽容度和显影宽容度，显影后留膜率高，具有良好的涂覆均匀性。光刻胶在面板

36、制造中的作用机理如下图所示。图 14：面板光刻胶曝光机理资料来源：现代显示，国元证券研究中心面板光刻胶技术壁垒较高，日韩企业占据极大市场份额，如 JSR、住友化学、三菱化学等公司，市占率超过 90%。表 4：LCD 主要供应商光刻胶种类主要供应商市场占有率面板黑色光刻胶TOK、CHEIL、新日铁化学、三菱化学、ADEKA 等90 面板彩色光刻胶JSR、LG 化学、CHEIL、TOYO INK、住友化学等90 资料来源：国元证券研究中心整理PCB 光刻胶：用于形成印制电路PCB (Printed circuit board）是印制线路板的简称，俗称电路板，是电子产品的基本组成部分之一，PCB 市

37、场是当代电子元件业最活跃的产业，被誉为“电子产品之母”。PCB 板的加工制造过程涉及图形转移，即把生产菲林上设计的图像转移到衬底板上，此时会使用到光刻胶。基本过程如下：首先在衬底表面形成一层光刻胶薄膜，然后紫外光通过掩膜板照射到光刻胶薄膜上，曝光区域发生一系列的化学反应， 再通过显影的作用将曝光区域（正性）或未曝光区域（负性）溶解并去除，最后经过固化、蚀刻、退膜等一系列过程将图形转移至衬底。PCB 光刻胶的主要类型有干膜光刻胶、湿膜光刻胶以及光成像阻焊油墨等。干膜光刻胶是指在精密的涂布机上和高清洁度的条件下，将预先配制好的液态光刻胶均匀涂布在载体聚酯薄膜（PET 膜）上，经过烘干、冷却，覆上聚

38、乙烯薄膜（PE 膜），最终收卷而成的薄膜型光刻胶。相对于干膜光刻胶，湿膜光刻胶可以获得更为精细的电极结构。综合来说，干膜操作简单，设备投入小，门槛低；湿膜成本低，设备投入大，特性好，适合实力强的公司和高难度 PCB 加工。而光成像阻焊油墨的作用是形成线路的永久保护层，防止焊锡搭线造成短路，保证印制电路板在制作、运输、贮存、使用上的安全性和电性能不变性。PCB 光刻胶主要用于中低端产品，技术壁垒相对较低。PCB 市场竞争激烈，属于劳动密集型产业，毛利率并不高。2006 年起，我国成为 PCB 的最大生产国，也是 PCB 光刻胶的最大使用国。全球市场规模有望百亿美元，国内需求占比两成1.4.1 全

39、球光刻胶市场规模稳步增长全球光刻胶市场扩增，对光刻胶的总需求不断提升。在下游产业的带动下，预计国际光刻胶市场规模在 2022 年可能突破 100 亿美元。图 15：全球光刻胶市场规模（亿美元）1201008060402002010201120122013201420152019E2022E资料来源：中国产业信息网, 国元证券研究中心据集邦咨询光电研究中心的数据显示，虽然近三年里国际 LCD 厂商面板的出货量较低，但LCD 整体出货面积变大，这种现象可以通过大屏显示的市场扩增得到验证。LCD 面板的平均面积已经由 2007 年的 0.34 平方米/片增长至 2016 年的 0.52 平方米/片，

40、年复合增长 4.7%，40 英寸以上 LCD 面板出货量占比从之前的 42.93%涨至77.31%。预计至 2019 年，65 英寸及以上尺寸的面板出货量将以 17%的年复合增长率大幅增长。未来几年厂商将继续推动面板的大尺寸化，尤其是 60 英寸以上面板出货量与出货面积将增加，LCD 行业仍有较大的增长空间。中国产业信息网预测， 未来几年全球 LCD 光刻胶的需求量增长速度为 4%6%。1.4.2 国内光刻胶市场规模约 60 亿元，本土光刻胶增长快速由于光刻胶产品的技术要求较高，中国光刻胶市场基本由外资企业占据，国内企业市场份额不足 40%，高分辨率的 KrF 和ArF 光刻胶，其核心技术基本

41、被日本和美国企业所垄断，产品也基本出自日本和美国公司，包括陶氏化学、JSR 株式会社、信越化学、东京应化工业、Fujifilm，以及韩国东进等企业。随着需求的增加和技术的进步，中国光刻胶产量也在逐年增加。据统计资料显示，2017 年中国光刻胶行业产量达到 7.56 万吨，较 2016 年增加 0.29 万吨，其中，中国本土光刻胶产量为 4.41 万吨，与 7.99 万吨的需求量差异较大，说明我国供给能力还需提升。得益于我国平面显示和半导体产业的发展，预计我国光刻胶市场需求在 2022 年可能突破 27.2 万吨。图 16：中国光刻胶产量（万吨）图 17：中国本土光刻胶产量（万吨）7.077.2

42、77.566.255.183.93.13876543210201120122013201420152016201754.543.532.521.510.504.413.753.252.822.252.322.442011201220132014201520162017 资料来源：智研咨询, 国元证券研究中心资料来源：智研咨询, 国元证券研究中心图 18：中国光刻胶需求量（万吨）图 19：中国光刻胶市场规模（亿元）7.447.617.996.75.614.33.51987654321020112012201320142015201620177058.751.753.24640.234.830.4

43、60504030201002011201220132014201520162017 资料来源：智研咨询, 国元证券研究中心资料来源：智研咨询, 国元证券研究中心在光刻胶生产种类上，我国光刻胶厂商主要生产PCB 光刻胶，面板光刻胶和半导体光刻胶的生产规模较小，相关光刻胶主要依赖进口。随着我国面板生产技术取得巨大突破，国内 LCD 面板产能扩增迅速，液晶面板市场需求持续领跑全球。随着国内厂商在 LCD 市场的比重逐渐加大，国内面板光刻胶的需求也会持续增长。三大产业产能加速向国内转移，高端制造国产化浪潮势不可挡PCB 国产化率 50%，成本优势助力大陆企业进一步扩张PCB（印刷电路板）产业是电子元件

44、细分产业中比重最大的产业，技术和市场条件均已成熟，PCB 产业重心不断向亚洲地区转移，而亚洲地区产能又进一步向大陆转移，形成了新的产业格局。在 2000 年以前，全球PCB 产值 70%分布在欧洲、美洲（主要是北美）、日本等三个地区。而随着产能转移的不断进行，现在亚洲地区 PCB 产值接近全球的 90%， 中国大陆成为了全球 PCB 产能最高的地区。同时，亚洲地区内产能在近几年内呈现出由日韩及台湾地区向中国大陆地区转移的趋势，使得大陆地区 PCB 产能以高于全球水平 5%7%的速度增长。2017 年中国 PCB 产值达到 289.72 亿美元，占全球总产值的 50%以上。受益于下游电子消费品市

45、场回暖，2017 年全球 PCB 行业总产值达到 552.77 亿美元，同比增涨 1.97%，重新进入上升通道。根据 Prismark 预测，2022 年全球PCB 产值有望达到 760 亿美元，2017-2022 年行业CAGR 将维持在 3.2%左右，主要增长点在中国大陆。图 20：2013-2016 年 PCB 产业产能占比60 50 40 30 20 10 02013年2014年2015年2016年中国大陆日韩中国台湾欧美资料来源：中国产业信息网，国元证券研究中心全球 PCB 产业东移，尤其重心不断向中国大陆转移的原因在于成本优势。近年来随着经济不断发展，中国 PCB 生产制造的上下游

46、产业链配套逐步完善，同时劳动力成本虽然有逐年增加的趋势，但相比欧美日韩，依然相当低廉。产业链完善加上低廉的劳动力，在中国设厂具有明显的成本优势。随着产业东移，我国也已成为全球最大的 PCB 光刻胶生产基地，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%。随着 PCB 光刻胶的技术升级，分辨率更高、成本更低的湿膜光刻胶将会替代掉部分干膜光刻胶市场份额，根据辐射固化委员会的数据，2013 年我国湿膜光刻胶的应用比例为 35%，需求量为3.2 万吨，预计我国湿膜光刻胶需求增速将达到 6%，可估算 2018 年我国湿膜光刻胶需求量将达到 4.3 万吨，按照平均销售单

47、价 3.2 万元/吨（不含税），市场规模将达到 14 亿元。整体来说，PCB 产业对光刻胶的技术要求较低，PCB 光刻胶在光刻胶产品系列中属于较低端，目前国产化率已达到 50%，并有望进一步扩大，PCB 产业的稳定增长，促进了国产光刻胶市场的进一步扩大。2.2 面板国产化率 30%，新建产能来自国内过去十年，液晶面板产能向韩国、中国台湾和大陆三地集中。尤其在产品价格不断下降，全球 TFT-LCD 显示面板需求增速放缓的背景下，国内液晶面板产业受益于产能转移发展速度高于全球水平。图 21：TFT-LCD 产业转移路径美国起源日本发展韩国超越台湾崛起大陆发力康宁公司旭硝子智索DIC三星LG友达光电

48、群创光电京东方天马微电子 华星光资料来源：中国产业信息网，国元证券研究中心图 22:TFT-LCD 面板产能占比5040302010020092016日本中国台湾资料来源：中国产业信息网, 国元证券研究中心国内液晶面板产能先后将超过中国台湾、韩国，跃居全球第一。韩国、台湾地区新建 LCD 产线速度减慢，国内厂商开始异军突起。随着三星、LG 显示等国外厂商将产能重心转移至 OLED，国外 LCD 产线将陆续减少，我国大陆的 LCD 市占率将进一步提升。国内 LCD 面板市占率的不断提升，LCD 大陆产能的增加将进一步加剧竞争格局，面板价格的下跌将促进上游偏向采购国产光刻胶产品。光刻胶行业的技术升

49、级是将光刻胶的曝光波长不断减小，通过技术增强不断提升分辨率水平。平板显示行业则是不断提高显示屏的世代线代数，代数越高，则可经济切割显示屏的最大尺寸越大，生产效益越高。目前国内厂商正在加速建设高世代线， 所有项目投产后，预计 2019 年将进入持续放量阶段，将带动上游光刻胶需求增长。目前，全球面板新建产能均来自我国，包括新规划的 4 条 10.5 代高世代线，12 条8.5 代线，都将在中大尺寸市场中逐步发力。大陆面板产能在 2016-2019 年间，预计将以年复合 26.3%的速度增长，同期台湾的年复合增长率仅为 4%，而韩国则以年复合-8%的速度退出 LCD 市场。2018 年中国大陆面板产

50、能将逼近韩国，预计到2019 年全球占比为 41.1%，将全面超越全球占比为 32.0%的韩国，成为全球最大产区。表 5：国内高世代线新建情况厂商地区代数产能（万片/月）预计/已投产时间京东方福州合肥8.510.512122017 年 2 月 7 日2018 年 3 月惠科重庆昆明8.511792017 年 2 月 27 日2019 年中电熊猫咸阳成都8.68.612122018 年 7 月2018 年 7 月华星光电深圳1192019 年资料来源：观研天下、国元证券研究中心面板光刻胶国产化率大概在 10%左右，进口替代空间巨大。国内 LCD 光刻胶领域的生产企业，如晶瑞股份（苏州瑞红），具有

51、 TN/STN-LCD 光刻胶产品，同时也拥有高端的 TFT-LCD 光刻胶产品，是面板光刻胶的国产化之路的领军企业。2.3 半导体晶圆制造产能全球占比不足 20%，产能转移逐步加强凭借着巨大的市场容量和消费群体，中国已成为全球最大的半导体消费国。2000-2016 年，中国半导体市场增速领跑全球，年均复合增速达到 21.4%，其中全球半导体年均增速是 3.6%，美国将近 5%，欧洲和日本都较低。中国已经成为第三次半导体产业转移的核心地，已具备成为半导体强国的实力，现 在正是布局这轮产业黄金发展时期的时机。就市场份额而言，根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)统计，2016 年中国半导体消费额

52、 1075 亿美元，占全球总量的 32%，已经超过美国、欧洲和日本，成为全球最大的市场。图 23：2008-2016 集成电路产业销售额及同比5,0004,0003,0002,0001,00040 30 20 10 0-100200820092010201120122013201420152016集成电路产业销售额（亿元）集成电路产业销售额同比-20资料来源：Wind, 国元证券研究中心光刻胶是光刻工艺得以实现选择性刻蚀的关键材料。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限分辨率， 从而达到集成电路更高密度的集积。半导体光刻胶是光刻胶产品系列中

53、技术难度最高的，也是国产与国际先进水平差距最大的一类。表 6：不同尺寸晶圆制造中主要的光刻胶类型晶圆类型需要光刻胶类型6 寸晶圆g 线（436nm）/i 线（365nm）光刻胶8 寸晶圆i（365nm）线、KrF（248nm）光刻胶12 寸晶圆ArF（193nm）光刻胶资料来源：新材料在线、国元证券研究中心目前大陆晶圆制造领域的情况为 12 寸晶圆厂集中扩建，8 寸厂订单满载，6 寸厂面临转型。根据国际半导体协会（SEMI）所发布的近两年全球晶圆厂预测报告显示，2017 年到 2020 年的四年间，大陆预计将有 26 座新晶圆厂投产，整个投资计划占全球新建晶圆厂的 42%，成为全球新建投资最大

54、的地区。整体来看目前大陆已投产12 寸线月产能达 46 万片（含外资、存储器），全球占比约 9%；已投产 8 寸线月产能达 66 万片（含外资），全球占比达 12.8%。2016-2020 年新增 12 寸线规划产能在 100-110 万片/月。表 7：大陆地区新建主要晶圆厂表地点公司名称生产项目晶圆级别投资金额月产能/K量产时间南京紫光集团紫光集团南京存储器12100 亿美元1002019 年 2 月成都紫光集团紫光集团成都存储器1252 亿美元302019 年深圳中芯国际中芯国际深圳 Fab16图像传感器、逻辑电路1266 亿元402017 年 12 月上海中芯国际中芯国际上海二期逻辑晶片

55、12675 亿元702018 年 3 月北京中芯国际中芯国际北京 B3逻辑晶片1240 亿美元352018 年 6 月武汉长江存储长江存储武汉一线存储器1280 亿美元1002017 年 12 月武汉长江存储长江存储武汉二线存储器1280 亿美元1002018 年 7 月武汉长江存储长江存储武汉三线存储器1280 亿美元1002020 年 6 月南京台积电台积电南京逻辑晶片1230 亿美元202018 年 7 月西安三星三星西安 Fab1 二期存储器1243 亿美元1002018 年 12 月重庆美国 AOS美国 AOS 重庆MOSFET 新功率半导体1210 亿美元702017 年 12 月

56、厦门联华电子联华电子厦门 Fab12X1262 亿美元502017 年 10 月合肥力晶力晶合肥晶合 12 英寸产线LCD 驱动芯片12135.3 亿元402017 年 10 月上海华力微电子华力微电子上海二厂逻辑芯片12387 亿元402018 年 12 月合肥合肥长鑫合肥长鑫/兆易创新合肥存储器12494 亿1252019 年 2 月泉州福建晋华福建晋华泉州存储器12370 亿元60停摆淮安德科玛德科玛淮安CIS 芯片及测封1215 亿美元602017 年 12 月无锡SK 海力士SK 海力士无锡存储器1236 亿美元402019 年 4 月北京燕东燕东北京848 亿元502019 年 6

57、 月杭州士兰集成士兰集成杭州810 亿元202017 年 12 月淮安德科玛德科玛淮安 F2电源管理芯片810 亿美元402017 年 12 月大连大连宇宙大连宇宙大连半导体功率器件824 亿元2402018 年 10 月厦门三安光电三安光电厦门630 亿元302017 年 12 月资料来源：国元证券研究中心整理国内半导体行业迎来了高速发展，晶圆制造厂由 6 寸向 8 寸再向 12 寸不断发展， 对于高端光刻胶的需求不断增大。但半导体光刻胶因技术受限，始终依赖进口，国产化率低。根据中国产业信息网的分析，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

58、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。随着大基金资金注入，以及国家科技重大专项（02 专项）的建设，国内相关企业加紧研发i 线（365nm）光刻胶、KrF（248nm）光刻胶以及 ArF（193nm）光刻胶，高端光刻胶国产化刻不容缓。产业政策和基金护航，自主研发突破，光刻胶国产化初见曙光，但任重道远日本和美国主导全球光刻胶制造光刻胶是电子化学品中技术壁垒最高的材料，具有纯度要求高、生产工艺复杂、生产及检测等设备投资大、技术积累期长等特征，属于资本技术双密集型产业。全球市场基本被日本、美国、台湾等国家与地区的几家大型企业所垄断，如日本合成橡胶（JSR）、

59、东京应化（TOK）、住友化学、信越化学、美国罗门哈斯等，市场集中度非常高，大陆内资企业所占市场份额不足 10%。图 24：全球光刻胶生产企业市场份额1328日本合成橡胶10东京应化罗门哈斯信越化学13富士电子21其他15资料来源：中国产业信息网, 国元证券研究中心光刻胶不仅技术壁垒高，客户壁垒也高，这种双高性质，使得行业集中度不断提高， 日美企业可以保持垄断优势，而新进入企业则需要大量的资金、技术和人才投入。一方面，日美发达国家的光刻胶生产技术远远我国，例如光刻胶的阻抗，国际先进水平可以做到 15 次方以上，而国内企业只能做到 10 次方。另一方面，光刻胶行业下游客户认证周期长，客户定制化程度

60、高。生产企业与下游客户初步联系后，需要经过相当长的一段检测、验证过程，一般是两到三年，合作关系一旦确定，就会稳定下来。例如已建立 17 个面板显示生产基地的京东方，用于高端面板的光刻胶， 仍然由国外企业提供，国产光刻胶一方面技术要求达不到，一方面即使技术达到了， 也需要一定的时间进行验证，才能进入生产线。在这种技术壁垒和客户壁垒的双重压制下，国产光刻胶发展任重道远，但光刻胶的产品特性决定一旦实现了量产和下游导入，将成为公司长周期的高毛利率产品，有利于公司实现长期利润。政策和资金加持，国内企业加大光刻胶开发力度中美贸易战愈演愈烈，尤其高端技术领域对中国的封锁，中兴华为事件显示出了我国在芯片领域的