(报告出品方/作者:华创证券,张文龙、冯昱祺)
一、行业特征:技术、资金、劳动密集性产业,壁垒高
光刻胶是集成电路的核心材料之一,光刻工艺是集成电路最重要的工艺技术,制程时间占比约为40-50%,光刻工艺总成本占比约为35%,光刻胶材料总成本占比约为5-6%。光刻胶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, 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。光 刻胶作为光刻环节的重要耗材,其质量和性能直接影响集成电路制造产线良率。
1、技术层面:
研发:光刻胶核心技术资源在于产品配方,配方需要满足产品差异化需求;生产质量和工艺参数要求非常高,研发投入时间和周期较长。由于光刻胶用于微米级甚至纳 米级图形加工,光刻胶产品需要严格控制质量,基本要求为具备高分辨率、高感光度、 精确对准、低缺陷密度。光刻胶及其专用化学品的化学结构特殊,品质要求高,微粒子 及金属离子含量极低,生产工艺复杂,其研发和生产具有较高的技术门槛。同时,光刻胶的品种非常多,针对不同应用需求,需要通过调整光刻胶的配方,满足差异化的应用 需求。
原料:核心资源仍然掌握在日本企业手中,国产化率仅不到 10%。此外,光刻胶辅助材料、光刻胶专用试剂也具有较高的技术壁垒,例如抗反射涂层的配方主要掌握在 JSR、信越化学、陶氏化学、Merck 等国际光刻胶巨头手里。
设备:高端光刻设备被荷兰阿斯麦垄断,中国大陆高端光刻机严重短缺,只能购买到国外二手光刻机,国内生产高端光刻机的企业仅 1 家,成功研发出 28nm 芯片用光刻机,但实现商业化仍需时间。光刻胶生产需要用光刻机进行测试,1 台光刻机包含 13 个分系统,3 万个机械件,200 多个传感器,共计十余万件零部件和上千条极其复杂的供 应链,供应商来自全球各国,各国对于生产技术严格保密,因此制造难度非常高。目前 全球光刻机被荷兰 ASMAL, 韩国 NIKON 和韩国 CANON 垄断,2019 年 TOP 3 市占率合计为 94%,荷兰 ASMAL 一家市占率达到 75%。
2、资金层面:设备及原料购价高昂。
设备方面,目前全球光刻机核心技术处于高度 垄断状态,只有荷兰 ASML 公司可以制造 EUV 光刻机,具有高议价权,单台设备售价 超过 1 亿欧元,且价格呈现逐年上升趋势,ASML 每新出一款 EUV 光刻机,其性能更加优异;技术水平稍低的 DUV 光刻机,售价也在 2000-7000 万美元之间。
原料端,国产化 率不到 10%,国产产品中,光刻胶树脂单价约为 1-4 万元/吨;光引发剂是光刻胶合成的 重要性原料,虽用量占比仅不到 1%,但价格高昂,尤其是 LCD 光引发剂单吨价格在 200 万元以上,主要是有两方面原因:彩色光刻胶和黑色光刻胶含有颜料,具有遮光性, 因此光引发剂需要具有高感光度,技术要求更高;寡头垄断格局,巴斯夫在国内具有 高定价权。溶剂常用材料为丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA 或 PMA),2020 年均价近 1 万 元/吨。这种投资规模大,产品验证周期长的特点,导致光刻胶产业投入回报率低且短期经 济效应不显著。
3、客户层面:光刻胶制造具有很高的个性化定制要求,从提供产品测试到取得大规模量产订单需要 1-3 年。
光刻胶定制化程度高,生产企业与下游客户需要经过相当长的产品检测、验证过程一般是 1-3 年,才能批量供货,取得验证后,需要进行参数和工艺反复修改才可获取客户批量订单,为保持光刻胶供应和效果稳定,下游客户与光刻胶供应商一旦建立供应关系后,就不会轻易更换。
二、中游:中国光刻胶市场增速高于全球,国产化进程加快
(一)市场空间:全球光刻胶整体市场为 87 亿美元,中国市场份额达 30%
光刻胶按照化学反应原理不同,可以分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶为 交联结构,曝光后,曝光部分溶于显影液,未曝光部分显影后留存;负性光刻胶,曝光 后发生交联反应,曝光部分形成交联结构,不可溶解并硬化,留存在基底表面生成图形, 未曝光部分溶解。正性光刻胶的分辨率和对比度较高,适用于更小图形尺寸,目前高端 市场光刻胶以正性为主,如 KrF, ArF, EUV 和 TFT 正性光刻胶;负性光刻胶具有良好的 粘附能力和抗刻蚀能力,因其具有更优的感光性,要求添加的感光剂更少,成本更低, 适用于低成本、高容量的芯片。
光刻胶按照应用领域不同,可以分为半导体用光刻胶、平板显示用光刻胶、印刷电 路板用光刻胶和其他用途光刻胶,技术壁垒相对程度依次降低。全球各类型光刻胶市场份额较为平均,均在 25%左右;中国本土企业生产以技术壁垒相对较低的 PCB 光刻胶为 主,高端光刻胶被国外巨头垄断,高端光刻胶是集成电路 28nm、14nm 乃至 10nm 以下 制程的关键,而我国几乎处于空白状态,国产替代空间广阔。
2020 年全球光刻胶市场规模达 87 亿美元,市场高度集中,2019 年前五大厂商占据 87%份额;中国加快研发进程,布局自主可控全产业链,2020 年光刻胶市场规模达到 176 亿元。PCB 光刻胶中国本土企业占比已达 61%,半导体光刻胶和平板显示光刻胶因核心 技术仍然掌握在国外企业中,本土厂商不足 50%。
(二)国产化进展:壁垒较低产品仍然占据主导,中高端市场逐步布局
光刻胶国产化率仅为 10%,半导体用光刻胶被日本企业垄断,我国仅实现 g 线、i 线、KrF 和 ArF 国产化,而高端市场 EUV 光刻胶尚处于早期研发阶段。平板显示用光刻 胶,主要产地为日本、韩国和中国台湾,其中彩色光刻胶、黑色光刻胶国产化率仅为 5%, 雅克科技收购 LG 化学该板块业务后成为国内最大供应商;TFT 光刻胶,中国大陆大部 分产能仍为进口。PCB 光刻胶,湿膜及阻焊油墨已经基本是实现自给,国产化率达 50%, 而干膜光刻胶仍需大量进口,主要供应地区在日本和中国台湾。
三、上游:从原料到装备,产业链自主可控大踏步向前
(一)原料:10 余家企业已有布局,逐步打破美日欧垄断
光刻胶成分主要是由光刻胶树脂(聚合物)、增感剂(包括光引发剂、光增感剂和 光致产酸剂)、溶剂、单体(活性稀释剂)和其他助剂组成,用量占比分别为 10-40%、 1-6%、50-90%,单体和其他助剂用量小于 1%。
树脂和增感剂是核心原料,占据主要生产成本,大部分仍依赖于进口,主要阻碍因 素为核心技术匮乏以及价格昂贵。树脂是光刻胶的基本骨架,是具有惰性的聚合物,将 其他成本聚合到一起,使光刻胶具有机械和化学性质,成本占比 50%;光引发剂可以控 制和调节曝光过程中光化学反应,引发树脂和活性稀释剂产生连锁胶合,使胶黏剂交联 固化,虽用量占比仅不到 1%,但价格非常昂贵,尤其是 LCD 光引发剂单吨价格在 200 万元以上,与其他助剂合计成本占比为 15%。
光刻胶原料核心技术匮乏,国产化率仅为 0-10%,影响国产光刻胶数量和质量。光 引发剂,目前被德国巴斯夫垄断,国内强力新材、久日新材能够量产,强力新材是国内 少数专营光刻胶原料生产的企业,兼具半导体光引发剂、LCD 光引发剂和 PCB 光引发剂, 2020 年产能分别达到 80t/a、100t/a 和 1400t/a,后两者在建产能分别为 23t/a 和 100t/a; 久日新材光引发剂能够应用于 PCB 油墨,收购子公司大晶信息在建年产 600 吨微电子光 刻胶专用光敏剂项目,预计于 2021-2022 年投产。
光刻胶树脂方面,目前树脂合成专利 主要被日本企业占据,国内,强力新材量产 PCB 光刻胶,圣泉集团、彤程新材量产半导 体用和平板显示用酚醛树脂。单体方面,微芯新材、徐州博康、万润股份能够量产,瑞 联新材有部分产品处于送样测试阶段。溶剂,制备技术壁垒相对较低,常用材料为丙二 醇甲醚醋酸酯(PGMEA 或 PMA),国内有四家主要生产厂商,分别为江苏华伦、江苏 天音化学、百川股份和怡达股份。
国内光刻胶原料生产领域尚处于起步阶段,呈现出产品种类较少、生产规模较小的 特征,但已经实现从无到有,并逐渐向全品类发展。强力新材能够覆盖光刻胶树脂、单 体和光引发剂,久日新材通过收购、投资微芯新材也完成光引发剂、树脂和单体的布局。 一些光刻胶生产企业如徐州博康、雅克科技、彤程新材已经具备部分原料生产能力,原 料能够实现自给的光刻胶生产企业将获取更低的生产成本,并掌握更多的自主性。
(二)设备:上海微电子已突破 28nm 极紫外线光刻机研发
中国大陆晶圆厂光刻机以进口为主,多购入壁垒相对较低、价格相对便宜的 i 线光 刻机。目前国内头部光刻胶生产企业中,已有 3 家成功购入 ASML 光刻机二手设备,用 于研发 ArF 高端光刻胶,有望实现先进制程的突破。
目前中国大陆研发光刻机生产企业有上海微电子、中国电子科技集团公司第四十五 研究所、合肥芯硕半导体、先腾光电科技和无锡影速半导体等,其中上海微电子在产高 端光刻机,已实现 SSX600 系列、SSB500 系列、SSB300 系列和 SSB200 系列光刻机量产, 分别应用于 IC 前道制造、后道封装及面板制造,根据势银膜链发布数据,上海微电子已 成功研发极紫外线光刻机,最高精密度可达 28nm,可与 ASML 光刻机比肩,但实现商 业化尚需时日。
四、下游:我国承接全球面板和半导体产业,配套需求驱动光刻胶国产化
(一)平板显示行业:我国大陆承接面板产业链转移,行业景气上行
平板显示用光刻胶下游主要为面板显示产品,包括液晶显示 LCD 和 OLED。2019 年全球面板显示行业市场规模为 1000 亿美元,2016-2019 年 CAGR 为-1.2%,中国市场 规模约为 1740 亿元,占比 26%,2016-2019 年 CAGR 为 2%。其中,全球、中国的 LCD 产能分别为 2.7、1.1 亿平方米,OLED 产能分别为 0.2、0.02 亿平方米,LCD 仍占据主导 市场。
目前显示面板行业已经入存量发展阶段,新兴技术变革成为核心变量,未来显示面 板发展驱动因素来源于 5 点:
(1)中国大陆承接显示面板产业链转移,国产替代进程加 速。与半导体转移趋势类似,随着韩国 LG 化学和三星显示逐渐退出 LCD 产线,中国大 陆以京东方 A、华星光电、惠科等为代表的厂商迅速崛起。
(2)消费升级背景下,LCD 大尺寸、高附加值趋势清晰。LCD 产能仍然占据国内主要市场,行业进入整合阶段,京 东方 A、华星光电双强局势逐渐清晰,小产能及新进产能收缩,供给端出清是关键因素; 需求端,大尺寸、高清化产品需求旺盛,产品向高附加值演化,行业供需格局逐渐改善, 集中度提升。上游光刻胶生产商进入头部面板生厂商客户体系成为关键。
(3)技术迭代。 显示面板为技术高度密集型行业,该领域经历了 4 次技术迭代,从传统 CRT 到 LCD 再 到 OLED,现在发展至超薄、柔性显示,开启新一轮技术革命。受益于 AMOLED, Mini LED, Micro LED 等新型现实技术量产,全球显示面板行业产值将进一步提升。
(4)应用领域 拓宽。随着智能穿戴、AR 技术、智慧交通、新能源汽车等新兴产业兴起,显示技术应用 场景不断丰富,5G 技术带来手机更新换代,引发消费者换机潮。
(5)国家政策支持。
在 LCD 面板中,彩色滤光片成本占比约为 21%,彩色光刻胶及黑色光刻胶在其中 成本占比约为 46%。彩色滤光片是一种表现颜色的光学滤光片,使液晶显示实现彩色化, 由玻璃基板、彩色滤光层、黑色矩阵、保护层和 ITO 导电膜等组成。
彩色滤光片一方面定制化要求较高,其基板尺寸必须符合客户定制要求;另一方面, 基板材质轻薄,具有很高的运输风险,因此厂商自制趋势愈加明显,国际企业如 LG化学自制比例超过 90%,三星自制比例在 75%以上,国内企业如京东方、天马等自制比例 不超过 30%,以进口为主,2019 年我国净进口 3300 万美元左右,2020 年前 11 月份净进 口额缩小,约为 1000 万美元,主要是从日本凸版印刷株式会社、大日本油墨(DNP)、 东丽公司(TORAY)进口,三大公司占据全球 76%市场份额。厂商自制滤光片趋势及面 板显示产业链向大陆转移将深度推动国内彩色光刻胶需求增长,并与国内晶圆厂商深度 绑定。
(二)半导体行业:我国晶圆厂开启扩产周期,90-28nm 成熟制程占据主导
美国制裁华为、全球“缺芯潮”及日本信越化学断供等事件,让我们意识到保障半 导体制造供应链安全、实现自主可控的重要性,2020 年 9 月,国家发改委、科技部等四 部门联合发布的《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》 指出,要加快在光刻胶等领域突破,国产光刻胶迎来黄金发展机遇期。
晶圆厂产能扩张是半导体光刻胶需求增长核心驱动力,国内外晶圆厂开启新一轮扩 产周期。随着全球第三次半导体产业链向中国大陆转移,主要涉及制造环节,大陆晶圆 产能处于高速扩张期,根据 SEMI 数据,中国大陆晶圆厂产能市场份额从 1995 年 1.7% 提升至 2020 年 22.8%,成为第一大晶圆生产国。2017-2020 年全球陆续投产 62 座晶圆厂, 中国占 40%(26 座),部分处于产能爬坡中;2021-2022 年,中国预计将有另 8 座晶圆 厂开工建设,占全球比例近 1/3,晶圆厂产能扩张和集中建设将刺激半导体配套材料需求 爆发,中国光刻胶生产企业也在加速导入新建生产线。
在现有 8 寸和 12 寸晶圆产线中,90-14nm 产能占比最大增速最高,在晶圆厂新建生 产线中以 90-28nm 制程节点为主,能够应用于该制程的光刻胶为 ArF胶,目前国内仅有 南大光电、徐州博康、上海新阳 ArF 已经成功研发,处于客户验证阶段,能够应用于 28nm 节点,彤程新材和晶瑞电材正在研发中。在成熟制程方面,国产光刻胶质量仍需不断提 高,具有高研发能力的龙头企业最有可能胜出。
(三)PCB 行业:我国全球产值最大,PCB 光刻胶需求稳定增长
印制电路板(PCB)是电子元器件的核心组件,被称为“电子系统产品之母”,应 用非常广泛,PCB 用光刻胶成本占比约为 3%。2020 年全球 PCB 产值为 652 亿美元,中 国占比超过50%,成为全球最大PCB生产国。PCB下游占比最大的是通讯电子和计算机, 两者占比超过 60%,未来随着 5G 商业化、人工智能、云计算等技术发展,PCB 市场将 进一步增长,向高密度、高精度和多层化趋势发展,从而拉升 PCB 用光刻胶质量和需求。
五、化工板块光刻胶企业梳理
光刻胶行业目前处于“协作与竞争”并存局面,未来必将是优胜劣汰、寡头垄断格 局, 研发能力强、产品种类丰富、实现产业链配套的龙头公司将胜出。本报告将从产品 研发、客户体系、人才培养、资金入局以及产业链配套 5 个方面分析各家公司光刻胶发 展情况。
(一)雅克科技:半导体材料布局日渐完善,相关产品进入放量阶段
1、产品研发:收购韩国成熟技术,布局国内高端市场
雅克科技通过收购 LG 化学和 COTEM 引进彩色光刻胶、TFT 正性光刻胶业务、专 利技术和人才。2020 年 7 月,雅克科技子公司斯洋国际收购 LG 化学彩色光刻胶业务,9 月公司收购韩国 Cotem TFT 正性光刻胶,主要应用于 LCD 领域,正是国内缺乏的显示器 用光刻胶中的高端产品,可以用于 8 代线及以上先进制程产线。雅克科技子公司斯洋国 际通过此次收购取得 LG 化学授予的 37 项韩国专利和 28 项韩国境外专利。
2020 年 1-9 月雅克科技光刻胶毛利率水平为 17.47%,低于同行业水平,但该项收购 业务填补了国内空白,技术优势促使其成为公司未来盈利看点。公司计划从平板显示用 光刻胶着手,未来向半导体光刻胶领域扩展。
雅克科技成功转型为半导体材料平台型公司,进入产能释放阶段,定增近 12 亿元进 行产能扩张,寻求规模优势,增强盈利能力,抓住半导体战略转移机遇,加速国产化替 代进程。2021 年,公司拟募集资金不超过 12 亿元用于投资建设 3 个项目,投产后光刻 胶产能将达到 1.968 万吨/年,成为国内平板显示用光刻胶产能最大企业;光刻胶配套试剂产能将达 9 万吨/年。税后投资回收期分别为 6.33、4.13、6.61 年,税后内部收益率分 别为 19.74%、37.46%、14.87%。
2、客户体系:覆盖全球前七大液晶显示器面板厂商
雅克科技光刻胶以开拓国内厂商为主,目前已覆盖国内京东方、华星光电、惠科、 天马微电子、群创光电、友达光电等,韩国市场主要客户包括 LG 显示和三星显示两大 面板显示巨头,新开发的 OLED 显示屏用光刻胶开始供应 LG 显示屏的苹果电子产品生 产线,并在华星光电测试认证。
3、人才培养:引进国外专业人才,研发团队多元化
技术负责人兼具资深研发、产业和管理经验。COTEM 成立了 TFT 和彩色光刻胶研 发部门,研发负责人为吴世泰(Oh SaeTae)博士和雅克科技总工程师谢东颖博士。吴世泰博士具有 24 年从业经验,曾任职于德国默克和华星光电,具有丰富的面板光刻胶研发 经验,2019 年供职于 COTEM 并担任研发总负责人。
4、资金情况:引入战投获资金和资源强力支持
国家大基金一期控股 5.73%,2017 年宣布投资 5.5 亿元认购股份,助力雅克科技收 购江苏先科和成都科美特(电子特气业务),开拓前驱体&SOD 和电子特气业务,2018 年正式入股,至今尚未退出。大基金入局强有力证明公司产品较高认可度,在资金技术 方面给予支持,一方面利好公司供应链和客户体系的搭建,另一方面加速高端光刻胶国 产化进程。
5、产业链配套:募集资金 6 亿元用于配套试剂扩产,提升自主可控性
雅克科技子公司 COTEM 生产光刻胶配套试剂包括剥离液、显影液、稀释剂、蚀刻 剂,及 BM 树脂,2021 年募集资金 6 亿用于光刻胶及配套试剂扩产,投产后配套试剂产 能将达到 9 万吨/年。
(二)晶瑞电材:中低端光刻胶成熟量产,产研合作布局高端光刻胶
1、产品研发:G/I 线光刻胶成熟量产,KrF 光刻胶完成中试
晶瑞电材深耕光刻胶领域 20 余年,承担并完成了国家 02 专项“i 线光刻胶产品开发 及产业化”项目,拥有较为成熟的研发团队。2020 年,其主要产品 i-line 光刻胶已取得 中芯国际、扬杰科技等厂商的订单,产量达到 100 吨/年。2021 年,晶瑞电材 KrF 光刻胶 产品完成中试,建成中试示范线,已经进入客户测试阶段。其分辨率达到 0.25-0.13μm, 达到国际中高级产品标准。在 ArF 光刻胶研发方面,晶瑞电材正处于实验室研发阶段, 产品配方尚未定型,根据公司公告,预计于 2023 年通过中试,建成中试示范线。为辅助 光刻胶研发,测试检验光刻胶各项性能,晶瑞电材已购置 ASMLXT 1900 Gi型ArF浸入式光刻机,目前处于设备调试阶段。
晶瑞电材研发能力出色,研发进度在国内光刻胶领域中表现出色,积极布局 ArF 光 刻胶方向。2020 年,晶瑞电材研发费用为 0.34 亿元,占其营收比例 3.3%,同时对 ArF 项目进行募资,预计投入近 5 亿元。目前,其光刻胶业务主要由其子公司苏州瑞红负责, 截至 2020 年 9 月,总计持有专利 16 项,现有专利覆盖 g/i-line 光刻胶、KrF 光刻胶领域。
2、客户体系:专注国内市场,拓展下游领域
晶瑞电材主要客户集中于国内厂商,2020 年境外收入为 2346.95 万元,收入占比 2.89%,受贸易摩擦及进出口政策变化影响较小。
晶瑞电材光刻胶产品主要应用于半导体及平板显示领域,其中 i-line 光刻胶适用于 6 英寸和部分 8 英寸晶圆半导体,其匹配制程达到 0.35-0.15μm,可以应用于半导体、LED、 传感器、分立器件等领域。近年来,i-line 光刻胶已向中芯国际、合肥长鑫、扬杰科技、 福顺微电子、士兰微、华虹等知名厂商供货,LCD 光刻胶已向三安光电、华灿光电等供 货。随下游产业的持续扩大,i-line 光刻胶需求也在增长之中。但是芯片制程精细化需求 可能导致部分 i-line 光刻胶应用被 KrF 光刻胶代替。
3、人才培养:吸引优秀人才,探索产学研结合
晶瑞电材公司从事光刻胶行业近 30 年,形成成熟的研发流程与研发团队。主要研发 模式以公司自主创新为主,产学研合作为辅。在公司积极培养研发团队,引进优秀人才 的同时,探索产学研结合模式,与姑苏材料科学实验室、江南大学、南京工业大学等机 构合作,加快光刻胶国产化进程。
据公司公告披露,ArF 光刻胶项目研发团队 35 人,核心技术成员原计 5 人,80%人 员为本科以上学历,近 60%人员研发年限超过 10 年。近期晶瑞电材聘请 TOK 前中国区 部长陈韦帆博士,担任光刻胶事业部总经理。陈韦帆博士曾就读于中国台湾阳明交通大学材 料科学博士班,先后履职力晶、日月光、友达光电、美光(中国台湾)、TOK 等知名半导体企 业,在 TOK 任职 10 年并担任中国区部长职务。TOK 公司主要产品覆盖 g/i-line 光刻胶、 KrF 光刻胶以及 ArF 光刻胶及其配套材料,在全球市场中占据一定份额。
除引入高端人才之外,公司积极探索产学研结合模式,与姑苏材料科学实验室合作, 进行 ArF 光刻胶项目研发,充分利用研究机构智力资源,共同持有专利权益。公司主要 负责科研项目研发过程中的中试、研发成果的产业化以及研发成果的立项报批等工作。 科研院校主要负责项目论证、预研、小试、扩试,在后续研究和产业化过程中提供技术 支持,并在项目研发过程中为公司进行工程技术人员培训。
4、资金情况:ArF 光刻胶专项募资,产研合作共同出资
晶瑞电材对 ArF 光刻胶研发项目总投资 4.885 亿元,拟募集资金不超过 3.13 亿元, 主要目的为向先进制程 ArF 光刻胶产业化提供工艺定型及技术支持,最终提供 90~28nm 先进制程用光刻胶,主要应用于设备及安装费用以及建筑工程费用等。
在建筑、设备等投入之外,晶瑞电材与材料科学姑苏实验室合作,双方共同出资对 合作项目进行研发及实施。晶瑞电材与姑苏实验室按照 1:2 的比例进行出资,用于合作 项目的开展,即公司出资 4033 万元,姑苏实验室匹配出资 8067 万元,通过联合技术攻 关,打通集成电路光刻工艺所谓 ArF 光刻胶(干式和浸没式)关键节点技术,完成从光 刻胶核心原材料合成到光刻胶配方开发,以及光刻胶产品性能测试与验证等工作。
5、产业链配套:原料供应渠道丰富,平台型企业业务协同
晶瑞电材光刻胶原材料如树脂、单体等主要从日本、韩国、中国等国家采购,由于 公司主要产品为 g/i-line 光刻胶与 KrF 光刻胶,属于已经成熟的光刻胶细分子类,其原料 供应渠道较为畅通且来源丰富。其研发设备主要依赖进口,已完成光刻机、扫描电镜等 关键设备购置。
除生产光刻胶之外,晶瑞电材光刻胶配套材料实现向半导体公司批量供货。配套材 料是满足制造中特殊工艺需求的配方类或复配类化学品,晶瑞电材生产的配套材料主要 包括光刻胶配套试剂为主的显影液、剥离液、蚀刻液和清洗液等复配材料,形成一定产 品协同效应。2020 年晶瑞电材光刻胶及配套材料业务营收 1.79 亿元,毛利率达到 57%, 实现规模量产与销售。同时,公司作为平台型企业,产品应用于半导体、新能源等制造 领域不同工艺环节,发挥清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、浆料制备等作用,可以提供 系列的解决方案。
(三)上海新阳:研发投入持续加码,中高端光刻胶产能逐渐成形
1、产品研发:高端光刻胶布局进行时,公司研发能力出众
上海新阳是中国集成电路制造和封测关键工艺材料领域的龙头企业,专注于集成电 路制造用关键工艺材料及配套设备的研发、生产、销售和服务。公司已经完成 KrF 厚膜 光刻胶验证,并取得存储芯片生产厂商客户正式订单,根据公司公告,预计 2021 年小批 量销售,2022 年稳定量产;ArF 干式光刻胶处于线外测试阶段,上线测试开始时间视中 芯国际生产计划而定,根据公司公告,预计 2022 年实现小批量销售,2023 年稳定量产。
公司在 i-line 光刻胶、ArF 湿法光刻胶方面同样进行布局及开拓,用于 i-line 光刻胶、 ArF 浸没式光刻胶研发的光刻机已全部到厂,其中 ArF 湿法光刻胶由上海芯刻微公司主 导研发,仍处于初期研发阶段,产品配方尚未确定。
产业化方面,2020 年上海新阳募资 14.5 亿元,进行高端光刻胶研发、产业化和 500 吨生产线建设等,包含 ArF 干式光刻胶产业化与以及芯微刻负责的 KrF 厚膜光刻胶研发 和产业化。
2、客户体系:本土化服务+原有客户体系助力业务发展
上海新阳主要业务集中于国内市场,有利于实现本土化的服务模式,减少运营成本, 贴近国内市场需求。在公司产品性能与国际竞品相近时,能够在服务的质量方面获取竞 争优势,建立紧密联系,降低客户生产、仓储和物流成本。
公司主要光刻胶产品为 KrF 厚膜光刻胶,目前取得存储芯片厂商第一批订单。由于 光刻胶产品验证时间长,更换供应商的成本较高,上海新阳 KrF 厚膜光刻胶与客户的合 作关系稳定。随着存储芯片产量上升以及上海新阳主动扩展客户,其光刻胶业务有望进 一步扩大市场份额。
光刻胶产品的潜在客户与公司目前的存量客户是一致的。上海新阳电子电镀与电子 清洗两大业务非常成熟,国内 20 多家知名芯片制造企业是公司的长期合作客户,在与中 芯国际、华虹集团、SK 海力士半导体(中国)有限公司、长江存储、合肥长鑫集成电路 有限责任公司等客户在多年合作中,已经建立起完整的销售渠道,有助于新业务在已有 客户的导入;积累的客户信任与长期积累的品牌优势有助于将成熟光刻胶产品导入芯片 制造厂商,在光刻胶产品的验证与推广方面起到积极作用,以加快扩大市场份额。
3、人才培养:长远布局光刻胶项目,积极引进优秀技术团队
上海新阳自 2016 年底以来即开始筹备研发光刻胶项目,坚持引进优秀人才,目前已 组建由多名海外顶尖专家和国内优秀研发人才组成的研发团队,并仍在持续引进高端人 才。已经引进的专家在全球知名光刻胶厂商供职 20 年以上,拥有开发 KrF 以及 ArF 干 法等光刻胶及相关关键材料的丰富经验,还拥有光刻胶树脂及各种光引发剂的开发设计 及应用经验,对光刻胶及原材料的研发体系也具有良好的基础。
光刻胶项目负责人由总经理方书农博士担任。方书农博士取得中国科学技术大学化 学物理专业博士学位,曾在日本东京大学应用化学系藤元研究室从事博士后研究工作。 曾任职于日本 Epson 集团,历任工程技术部副经理、经理,市场销售经理,事业部副总 经理、总经理。
项目技术负责人为公司高级副总、总工程师王溯博士担任,王溯博士于英国帝国理 工大学完成化学本科、纳米材料硕士学习,于香港科技大学完成微电子制造专业博士学 习;近五年先后主持 10 余个项目的研发,其中两项为国家重大项目,项目资金总额 10 亿元左右,并担任国家重大项目“65-45nm 芯片铜互连超高纯电镀液及添加剂研发和产 业化”项目首席专家、国家重大项目 20-14nm 技术节点的“铜互连电镀工艺技术及产品 的研发”任务负责人;所开发的产品及技术打破了国际竞争对手的企业垄断和技术壁垒 并实现了产业化;个人申请了多项国内发明专利和国际发明专利。
在 ArF 湿法光刻胶研制中,由于该领域人才稀缺,上海新阳利用芯刻微公司作为研 发平台,拟引入外部技术团队进行共同研发,以出让芯刻微股权等方式共同经营 ArF 湿法光刻胶项目,这一研发方式有利于培养研发团队,提高研发效率。
4、资金情况:产业化项目专项募资,公司资金配套支持
上海新阳为建设集成电路制造用高端光刻胶研发、产业化项目募资不超过 14.5 亿元, 主要目标为实现 ArF 干法工艺使用的光刻胶和面向 3D NAND 台阶刻蚀的 KrF 厚膜光刻 胶及配套试剂的产业化,并在合肥生产基地建设 500 吨产线,用于未来高分辨率光刻胶 生产。
公司持续进行自主创新,不断增加研发占比,近年来屡次创造历史新高。2021Q1 季度研发投入 3 千万元,营收占比达到 14.56%。前期上海新阳已在光刻胶项目上投入大量 资金支持,已经采购用于 i 线光刻胶研发的 Nikon-i14 型光刻机,用于 KrF 光刻胶研发的 Nikon-205C 型光刻机,用于 ArF 干法光刻胶研发的 ASML-1400 型光刻机,用于 ArF 浸 没式光刻胶研发的 ASMLXT1900Gi 型光刻机等核心研发设备。十三五期间,公司集成电 路制造用高端光刻胶项目、氮化硅蚀刻液、化学机械研磨后清洗液(PCMP)产品和工艺 技术开发项目相继获得国家各类科技专项资金支持,增加研发资金。对于 ArF 湿法光刻 胶研究项目,上海新阳决定利用芯刻微公司作为研发平台,使用控股股东自有资金进行 研发支持。
5、产业链配套:
上海新阳半导体业务包含主要围绕芯片制造中电镀、清洗、光刻三个部分展开。电 镀及清洗方面实现了电子化学材料与电镀、清洗设备产品协同效应。光刻胶方面主要生 产光刻胶及配套产品,不直接生产原料与制造设备。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库官网】。