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1、显示面板光刻胶行业产销需求与投资预测一、 半导体光刻胶：技术难度最高，增速最快全球半导体光刻胶市场增速远高于全球光刻胶平均水平，占比不断提升。据SEMI统计，2021年全球半导体光刻胶市场规模达2471亿美元，较上年同期增长1949%，2015-2021年CAGR为1203%。2019年全球半导体光刻胶市场规模分别为约为18亿美元，半导体光刻胶占整体光刻胶比重约219%，到2021年占比提升至2685%。大陆半导体光刻胶增速超全球两倍。分地区看，中国大陆半导体光刻胶市场依旧保持着最快增速，2021年市场规模达到493亿美元，较上年同期增长4369%，超过全年半导体光刻胶增速的两倍；中国占比全球
2、半导体光刻胶市场比重也将从2015年约104%提升到2021年接近20%。中国半导体光刻胶的快速崛起离不开中国整体半导体产业的发展。受益于5G大规模建设，以及2020年新冠疫情导致远程办公、网络直播等应用普及，全球集成电路行业发展迅猛，根据Frost&Sullivan数据，2013年集成电路市场规模为2518亿美元，到2019年集成电路市场规模高达3334亿美元，年复合增长率为479%。2019年全球集成电路市场规模有所下滑，主要系全球贸易摩擦、存储供需变化以及智能手机、服务器等产品需求下滑因素影响。预计到2025年，全球集成电路市场规模将达到4750亿美元，2020-2025年CAGR为60
3、2%。我国集成电路行业起步较晚，但发展迅速。根据中国半导体行业协会数据，2013年中国集成电路销售收入为2508亿元，2019年达到7562亿元，年均复合增速达到202%，在5G和新兴产业的发展带动下，如汽车电子行业和物联网的推动下，中国集成电路行业市场规模将不断扩大，预计到2025年，我国集成电路市场规模将达到18932亿元，2020-2025年CAGR为1622%。按曝光波长分，全球ArF/EUV光刻胶占比超50%，为国际主流。半导体光刻胶按照曝光波长不同可分为g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）以及新兴起的EUV光刻胶5大类，高端光刻胶指Kr
4、F、ArF和EUV光刻胶，等级越往上其极限分辨率越高，同一面积的硅晶圆布线密度越大，性能越好。根据TECHCET数据，从市场分布看，2021年ArFi+ArF光刻胶占全球光刻胶市场规模的比例为481%，KrF占比347%，G/I线占147%。ArF（包括ArFi）光刻胶已是集成电路制造需求金额最大的光刻胶产品，随着集成电路产业超先进制程持续发展，ArF光刻胶持续迎来广阔市场机遇。随着全球半导体产业的发展，制造工艺技术节点的不断缩小，KrF和ArF光刻胶市场需求量更大，增速更快，是推动当下光刻胶市场快速增长的主要因素。从市场规模增速来看，EUV光刻胶发展最快，但处于发展初期体量较小，2021年仅
5、约051亿美元，预计到2025年达到197亿美元，2020-2025CAGR达488%；增速第二快的是KrF光刻胶，其2021年全球市场规模为69亿美元，预计到2025年达到907亿美元，2020-2025年CAGR为82%。ArF光刻胶（ArF+ArFi）2021年全球市场规模为955亿美元，预计到2025达到1072亿美元，2020-2025CAGR为35%；较为低端的g/i线光刻胶预计市场规模变化不大，占比缩小。从应用产品看，2021年逻辑占比超635%，是第一大应用领域。非易失性存储器（NVM）是一种计算机即使关闭电源也能够保存已保存数据的存储器，增速最快。根据TECHCET数据，20
6、21年逻辑用光刻胶需求超过595万升，占比超过635%，到2025年需求量提升到约677万升，2021-2025年CAGR为33%，由于NVM对光刻胶需求的快速提升（2021-2025CAGR128%），预计2025年逻辑占比略降低到595%，NVM占比提升到264%。对非易失性存储器（NVM）的需求是主要由于移动设备所需要的存储容量大幅提升，尤其是相机、智能手机和平板电脑。二、 海外龙头断供提供良机日本信越化学光刻胶断供产生供给缺口，为国产企业导入提供机会。由于2021年日本福岛地震事件，信越化学光刻胶工厂暂停生产，引发新合约涨价事件。受地震影响，信越化学KrF光刻胶产线受到很大程度的破坏，
7、2021年2月至今尚未完全恢复生产，虽然东京应化（TOK）填补了信越化学海外大部分缺失的KrF光刻胶产能，但目前仍存在不小的缺口。另外，除了台积电、三星、英特尔、联电等晶圆厂积极扩产外，SMIC、华虹宏力、广州粤芯等多家本土晶圆厂积极扩产和产能释放，这也就导致国内光刻胶需求量激增，供应不足。2020年底美国商务部将SMIC列入实体清单，对SMIC实施出口限制，导致美国陶氏化学无法向SMIC供应任何半导体材料，其中包括光刻胶。在国外厂商无法供应的情况下，晶圆厂对导入新半导体材料供应商的要求提升，利好国产光刻胶产业。原材料掐脖子对企业正常生产有潜在威胁。2019年日韩贸易战中，日本对韩国半导体材料
8、断供，由于韩国对日本光刻胶依赖程度达845%，此举让韩国企业遭受巨大损失。2019年三季度，三星电子营业利润从二季度128万亿韩元，下降至77万亿韩元，环比下降398%；SK海力士营业利润从6316亿韩元，下降至4100亿韩元，环比下降351%。我国光刻胶对外依赖程度更为明显，半导体光刻胶目前国产化率仅5%，因此我国存在极大的供应链政策风险。我国光刻胶企业大部分供给G/I线光刻胶，仅彤程新材实现了KrF光刻胶商业化。我国的G/I线光刻胶已处于成熟量产阶段，各企业仍处于扩张KrF胶种类以及打入客户验证周期，仅产生极少量KrF胶收入。由于口径不同原因，晶瑞电材将辅材并入光刻胶板块收入，其光刻胶纯胶
9、收入基本由G/I线贡献。光刻胶是图形复刻加工技术中的关键性材料。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，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等主要化学品成分和其他助剂组成，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。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膜版上的图形转移到薄膜上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。虽然不同光刻胶的成分百分比有差异，但半导体光刻胶中的树脂的含量一般在20%以下。总体来说适用于波长越短的光刻胶，树
10、脂的含量越低，溶剂的含量越高，溶剂含量高的能到80%。例如G线和I线光刻胶的树脂含量在10-20%，KrF光刻胶树脂含量10%以下，ArF及EUV光刻胶树脂含量在5%以下。光刻胶历经七十年发展历史。光刻胶起源于美国，柯达KTFR光刻胶为光刻胶工业的开创者；1950s贝尔实验室尝试开发首块集成电路，半导体光刻胶由此诞生；光刻胶不断推进产业演进，i线/g线光刻胶的产业化始于上世纪70年代，KrF光刻胶的产业化也早在上世纪80年代就由IBM完成。光刻胶是光刻工艺中最重要的耗材，其品质决定了成品的精度和良率。微小的误差即可能付出成本高昂的代价。因此，半导体制造商更关注光刻胶的品质、性能、不同批次间的一
11、致性而非价格。正光刻胶是指在光刻过程中，暴露在光线下的部分可溶于光刻胶显影剂，而未曝光部分仍然溶于显影剂。负光刻胶刚好和正光刻胶相反，是指在光刻工艺中，暴露在光线下的部分不溶于显影剂，未曝光部分则可以被光刻胶显影剂所溶解。由于负光刻胶在曝光和显影过程中容易发生变形，导致其分辨率精度不如正光刻胶。因此正光刻胶在高端半导体光刻胶，如ArF光刻胶及EUV光刻胶中应用更为普遍。一直以来半导体工业使用的光刻胶均为聚合物光刻胶，这些光刻胶也被称为化学增幅型光刻胶（ChemicallyAmplifiedResists:CAR），其原理是吸收光并产生质子（酸），从而改变聚合物在蚀刻溶液中的溶解度。然而，聚合物
12、光刻胶在10nm级别时遇到了问题。到目前为止，几十nm级的线条图案规则都是基于使用发射波长为160nm左右的浸入式ArF光源的光刻技术，这在聚合物材料的光吸收和反应范围内。然而，在EUV下，波长是135nm，传统的有机聚合物对这些超短波难以产生良好的反应。另外，当线宽幅度达到10nm左右时，即使做出图案，也会发生抗蚀墙壁面塌陷或者粘连不稳定等问题。直观地讲，在纳米水平上，要在缓慢溶解的系统中保持半导体内的LWR、LER等互连相关值的稳定性和低变异性极为困难。三、 国内光刻胶进口替代趋势明显国内光刻胶进口替代趋势明显。随着电子信息产业向中国转移，美国对中国科技技术的打压和配套产业链的完善，进口替
13、代是趋势所向，其中大部分中低端产品已经实现进口替代，部分国内企业已在光刻胶等高端产品进口替代取得突破。下游需求推动国内光刻胶市场规模持续加大。国内光刻胶市场规模自2015年以来增速加快，2019年国内光刻胶市场规模达159亿元，增速1522%。随着下游需求发展，带动光刻胶行业快速发展，光刻胶市场规模逐步扩大。从产品结构来看，中国本土光刻胶以PCB用光刻胶为主，平板显示、半导体用光刻胶供应量占比极低。中国是PCB光刻胶主要生产国。1990年以前，全球PCB市场由欧美主导，自20世纪90年代中期开始，PCB产业开始转移，2002年外资PCB光刻胶企业陆续在华建厂，至2017年，我国PCB产值占全球
14、508%，PCB光刻胶产值占全球超70%。PCB光刻胶市场规模趋缓，高端市场仍依赖进口。PCB光刻胶技术壁垒较半导体光刻胶和面板光刻胶较低，率先实现，而干膜光刻胶产品高度依赖进口。2019年国内PCB光刻胶市场规模为82亿元，增速38%。从企业类型来看，2020年我国PCB光刻胶国产企业占比达61%。光刻胶占半导体晶圆制造材料价值的5%，光刻胶辅助材料占7%，合计占12%。光刻胶及辅助材料是仅次于硅片、电子特种气体和光掩模的第四大半导体材料。全球半导体光刻胶市场规模在2021年的时候约为19亿美元，预计到2025年超过24亿美元，年化增长率为6%以上。其中，我国作为未来全球半导体产能增长的主力
15、军，预计到2025年，我国半导体光刻胶市场规模最少也是40亿。另外，半导体光刻胶是配方型产品，技术壁垒极高，供应市场集中度高，头部企业基本为日本企业，国内半导体光刻胶企业份额仅占约5%，严重依赖进口。由于当年日本福岛地震事件，信越化学光刻胶工厂至今尚未完全恢复生产，产能一直无法满足市场需求。庞大的市场需求缺口提升了我国半导体光刻胶的进度，叠加第三次半导体产业向中国迁移以及国家大基金二期的逐步落地，半导体产业国产化趋势明显。近年来，在政策大力助推下，半导体的也不断显现成效。以半导体设备为例，根据SEMI数据，2021年全球半导体设备销售额为1026亿元，近年来，受到中国晶圆厂扩产的推动，中国半导
16、体设备销售额的全球占比一直在稳健提升。当前，我国正处于战略转型期，对新材料的战略需求更加突出，为新材料产业的发展提供了难得的历史机遇。湖北省新材料产业高质量发展十四五规划指出，要强化光芯屏端网战略产业协同发展，围绕电子信息材料产业国家战略需求，加快重要原辅料及材料的研发与生产。在电子化学品方面，规划提出要重点突破高分辨率光刻胶、高纯均质靶材、外延工艺气体和前驱体、清洗液和蚀刻液等电子化学品。重点发展集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板等领域相配套的电子化学品。重点突破精细磷系、氟系化工产品，电子级氢氟酸、电子级氟化铵、无水氟化氢、氟化钾、磷酸铁以及磷酸铁锂等。大力发展铝蚀刻液、剥膜液、显影液等芯片用超高纯电子级化学品，电子级双氧水、精细硫化锌、高纯氯化钡、电子级高纯氢氧化钡、高纯硫酸钡等产品。目前，我国光刻胶产业链雏形初现，从上游原材料、中游成品制造到下游应用均在逐步完善，且随着下游
