半导体行业深度报告：复盘ASML发展历程，探寻本土光刻产业链投资机会

请务必阅读正文后的重要声明部分 [Table_IndustryInfo] 2020年06月17日 跟随大市(维持) 证券研究报告•行业研究•机械设备 半导体行业深度报告 复盘ASML发展历程，探寻本土光刻产业链投资机会 投资要点 西南证券研究发展中心 [Table_Author] 分析师：倪正洋 执业证号：S1250520030001 电话：021-58352138 邮箱：nzy@swsc.com.cn [Table_QuotePic] 行业相对指数表现 数据来源：聚源数据 基础数据 [Table_BaseData] 股票家数 351 行业总市值（亿元） 23,193.70 流通市值（亿元） 22,512.37 行业市盈率TTM 29.36 沪深300市盈率TTM 12.4 相关研究 [Table_Report] 1. 机械行业周报（6.8-6.12）：挖掘机销量持续高增长，国际原油市场逐渐恢复平衡，重点推荐工程机械和油服板块 (2020-06-13) 2. 机械行业：下游景气持续，5月挖机销量大增68% (2020-06-10) 3. 油服行业：OPEC+七月仍维持历史最高强度减产规模、补偿未完成减产 (2020-06-07) 4. 机械行业周报（6.1-6.7）：油价上涨利好油服板块估值修复，政策加码提升新能源行业景气 (2020-06-07) 5. 锂电设备行业专题报告：新的起点，群雄逐鹿，全球争霸 (2020-06-03) 6. 机械行业周报（5.25-5.31）：国际原油大涨有望推动油服板块估值修复，利好不断看好锂电设备龙头率先反弹 (2020-05-31) [Table_Summary]  光刻机：芯片制造中最核心设备，复杂程度高，形成庞大产业链。光刻环节是晶圆制造中最核心工艺，占晶圆制造耗时40%-50%，占芯片成本30%。作为光刻工艺的核心设备，光刻机结构复杂、成本极高，占晶圆制造设备投资23%。区别于其他晶圆制造设备，浸没式DUV和EUV光刻机可形成自身产业链，因此高端光刻机的突破需要物镜、光源、浸没式系统等核心组件和光刻胶、光刻气、光罩、涂胶显影设备、检测设备等诸多配套设施的协同发展。  ASML：浸没式系统和EUV光刻成为公司发展史上两大关键里程碑。ASML垄断全球高端光刻市场，浸没式DUV全球市占率达93%，EUV全球市占率达100%。2019年，ASML收入132.4亿美元，净利润29.0亿美元，收入排名全球半导体设备厂商第二。复盘其三十余年历史，浸没式工艺技术的突破和EUV产业链的贯通成为ASML打败尼康等日本厂商的两大关键性节点。  打通光刻产业链成为国产光刻机追逐ASML的关键。ASML有大约5000个供应商，与产品直接相关的共790家，占ASML总开支的66%，其中德国蔡司、美国Cymer等厂商几乎垄断全球高端物镜、极紫外光源等技术。受《瓦森纳协议》等国外技术管制影响，国产高端光刻机无法像ASML一样通过全球合作、并购突破，只能依托本土光刻组件和配套设施产业链自主研发实现突破。  02专项强化国内光刻产业链发展，高端光刻机突破在即：在“02专项”的大力支持下，国科精密、启尔机电、华卓精科纷纷在物镜、浸没式系统和双工作台上通过02专项验收，福晶科技部分产品供货ASML。配套设施方面，华特气体、凯美特气实现光刻气突破，南大光电、晶瑞股份、雅克科技等纷纷布局中高端光刻胶及辅材，清溢光电，菲利华打破光罩领域国外垄断，精测电子、睿励科学、赛腾股份实现晶圆前道检测设备国产替代，芯源微涂胶显影设备入驻长江存储、华力等先进晶圆厂。在国内光刻产业链不断完善和突破下，预计上海微电子90nm以内的下一代光刻机突破在即。  关注个股：光刻产业链组件推荐福晶科技（002222），建议关注国科精密、启尔机电、华卓精科、科益虹源等02专项支持企业研发进度；光刻胶建议关注南大光电（300346）、晶瑞股份（300655）、雅克科技（002409）、上海新阳（300236）、容大感光（300576）、北京科华等；涂胶显影设备建议关注芯源微（688037），前道检测设备推荐精测电子（300567），建议关注睿励科学、赛腾股份（603283）；光刻气建议关注华特气体（688268）、凯美特气（002549）；光罩建议关注清溢光电（688138）、菲利华（300395）。 重点公司盈利预测与评级 [Table_Finance] 代码 名称 当前 价格 投资 评级 EPS（元） PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 300567 精测电子 69.61 持有 1.10 1.55 2.41 63 45 29 002222 福晶科技 13.69 持有 0.31 0.35 0.43 44 40 32 数据来源：聚源数据，西南证券 -5%-1%3%7%11%15%19/619/819/1019/1220/220/420/6机械设备 沪深300 半导体行业深度报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 投资要件 我们区别于市场的观点 第一，光刻产业链概念的提出。全球半导体市场转向大陆，国内晶圆厂投资加速，带动半导体设备、材料市场蓬勃发展。光刻机作为晶圆制造中最核心的设备之一，长期以来被荷兰、日本等国企业垄断，特别是高端光刻机市场ASML一家独大。究其原因，我们认为光刻产业链的贯通是ASML能够独霸高端光刻市场的关键。光刻产业链分为光刻组件和光刻配套设施，其中光刻组件包含物镜、浸没式系统、光源、双工作台等，光刻配套设施包含光刻胶、光刻气、光罩、涂胶显影设备、检测设备。通过静态聚焦ASML现有装备零部件和供应商以及动态复盘ASML过往三十余年的发展历程，我们发现ASML在光刻机技术进步的关键时刻，依赖创新与并购，为自身打通全球光刻产业链，最终战胜尼康，傲视全球光刻市场。 第二，不同于ASML通过并购合作形成光刻产业链，本土光刻产业链依托自主研发，持续性强。由于《瓦森纳协议》等国外技术管制措施，本土光刻机生产无法参与到全球光刻产业链中，因此国内高端光刻机的突破必须依托本土光刻产业链的自主研发。02专项自十二五时期便开始支持国内光刻产业链的建设，涌现了国科精密、科益虹源等一批优秀组件企业和南大光电、华特气体、芯源微等一批光刻配套设施企业，以及精测电子、福晶科技等在各自领域自主研发实现突破的企业。在各方努力下，上海微电子制程达90nm的晶圆前道光刻机于2018年通过02专项验收。在技术路径上，下一代光刻机所应用的浸没式技术的成功已经通过ASML和尼康之争的过程得到验证，本土企业可以少走弯路；在技术实力上，本土光刻产业链在02专项和各环节企业协同进步的条件下正逐步完善，预计上海微电子下一代光刻机突破在即。 第三，光刻产业链未来发展空间较大。半导体已成为当今数码产业和经济运行的支柱之一，设备、材料的国产化是我国摆脱国外管制，走向半导体强国的必要途径，由于光刻产业链对光刻机，以及对整个半导体制造产业的重要性，我们认为本土光刻产业链在国内半导体版图中的重要性日益提升。国内光刻机已实现一定突破，与ASML高端光刻机之间差距的缩小速度正在加快，本土光刻产业链相关企业还有较大发展空间。 股价上涨的催化因素 半导体市场周期性恢复；国内晶圆厂投资加速；本土光刻产业链企业研发超预期。 重点推荐个股 半导体产业链转向国内，光刻产业链的国产化和技术提升成为本土半导体产业实力提升的关键，推荐精测电子（300567）：国内唯一一家同时布局半导体前、后道检测业务公司；福晶科技（002222）：全球非线性光学晶体龙头，已具备向ASML供货能力。此外建议关注南大光电（300346）、华特气体（688268）、雅克科技（002409）、上海新阳（300236）、芯源微（688037）、菲利华（300395）等。 投资风险 半导体行业周期波动、光刻产业链研发不及预期、国外技术管制。 nMvNnOwOqQqNpNwOtPmQsM9PcMbRoMrRpNpPeRpPoQiNpOyQ8OpOrQxNoPrNMYnQpM 半导体行业深度报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 目 录 1 提要：光刻工艺是晶圆制造最核心环节，光刻产业链协同发展成为光刻机突破关键因子 .......................................... 1 1.1光刻定义晶体管尺寸，光刻工艺合计占芯片成本近30% .............................................................................................. 1 1.2区别于其他晶圆制造设备，光刻机独有自身产业链概念 .............................................................................................. 4 2 复盘：ASML如何通过光刻产业链垄断全球光刻机市场 ................................................................................................. 7 2.1 ASML成立之前：光刻机即将进入准分子激光时代，美国三雄称霸光刻市场 ............................................................ 7 2.2 1984-2000：PAS5500帮助公司立足全球光刻市场 ......................................................................................................... 8 2.3 2001-2010：双工作台技术提升效率，先发浸没式系统打败尼康、佳能 .................................................................... 9 2.4 2010-至今：打通EUV光刻产业链，成为全球EUV光刻机独家供应商 ..................................................................... 13 3 探寻：02专项加码关键技术突破，本土光刻产业链构建正当时 ................................................................................. 17 3.1光刻机组件：“02专项”强化国产物镜、光源、浸没式系统等高端光刻组件 ......................................................... 19 3.2配套光刻胶：ArFi、EUV光刻胶初见锋芒，南大光电领衔国内公司加速国产替代 .................................................. 22 3.3配套光刻气：决定分辨率范围，华特气体、凯美特气完善国内光刻气链条 ............................................................ 29 3.4配套光罩：光罩占半导体材料市场份额13%，高世代光罩实现突破 ........................................................................ 31 3.5配套设备：涂胶显影设备为光刻必要环节，检测设备成为提升良率关键 ................................................................ 35 4 希冀