光刻胶转债怎么看：国产替代空间大，技术突破望增长

专题内容摘要 光刻胶是半导体制造中使用的核心电子材料之一。光刻胶即光致抗蚀剂，是经紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射后溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，也是光刻工艺中需用到的最重要的材料。光刻胶可以分为面板光刻胶（也称“LCD光刻胶”）、PCB光刻胶和半导体光刻胶（也称“芯片光刻胶”）。 波长最短的EUV光刻胶技术难度最大。根据应用领域不同，光刻胶可以分为面板光刻胶（也称“LCD光刻胶”）、PCB光刻胶和半导体光刻胶（也称“芯片光刻胶”）。三种光刻胶的生产技术难度有所不同，面板光刻胶生产难度较低，而半导体光刻胶生产难度较高，在半导体光刻胶中，一般来说，曝光波长越长，则技术复杂程度越低，因此G/I线光刻胶技术难度较低，其次是KrF光刻胶和ArF光刻胶，技术难度最高的是EUV光刻胶。 半导体光刻胶国产替代率较低，技术瓶颈有待突破。全球光刻胶市场主要为国外企业垄断，日本的东京应化、日本JSR、住友化学和美国杜邦公司占有全球约70%的市场份额。国内层面PCB光刻胶占比最高，而面板、半导体光刻胶占比最低，表明自给率仍较低。我国半导体光刻胶国产替代率在10%以内，其中G/I线光刻胶国产替代率相对较高，其次是KrF光刻胶和ArF光刻胶，而EUV光刻胶国产替代化程度最低，目前还处于研发阶段。 光刻胶市场增长迅速。全球层面，根据Reportlinker数据显示，全球光刻胶市场2019-2026年复合增长率将达到6.3%，预计2023年有望突破100亿美元，2026年将超过120亿美元。根据SEMI数据，2021年全球半导体光刻胶市场规模在24.71亿美元左右，同比增速达19.49%。国内层面根据中商情报网数据显示2017-2021年光刻胶市场规模维持逐年上升趋势，预计2022年市场规模有望达98.6亿元。光刻胶转债推荐关注南电转债，晶瑞转债/晶瑞转2和彤程转债。 南电转债。南大光电是从事先进电子材料生产、研发和销售的高新技术企业，业务分为先进前驱体材料、电子特气和光刻胶及配套材料三个板块。南大光电控股子公司宁波南大光电研发的产品成为国内通过客户验证的第一只国产ArF光刻胶，这标志着国产先进光刻胶产业化取得关键突破，因此原材料壁垒和配方壁垒在未来有望突破。 晶瑞转债。晶瑞电材是一家集研发、生产和销售于一体的科技型新材料公司。公司的i线光刻胶已向国内知名大尺寸半导体厂商供货，ArF高端光刻胶研发工作已正式启动，并正在有序开展中；子公司瑞红（苏州）电子化学品股份有限公司的KrF（ 248nm 深紫外）光刻胶产品分辨率达到了0.25～0.13μm的技术要求，已通过部分重要客户测试，KrF高端光刻胶部分品种已量产。 彤程转债。彤程新材主要从事新材料的研发、生产、销售和相关贸易业务，主营业务主要分为电子材料、汽车/轮胎用特种材料、全生物降解材料三大业务板块。彤程新材子公司北京科华微电子具有自主开发的紫外正性光刻胶(G/I线光刻胶)和 248nm 光刻胶（KrF光刻胶）的完整产线，同步继续开发并完成 193nm 光刻胶（ArF光刻胶）的产线建设，在国内较为领先。 风险提示： 研发进程受阻，客户验证难达预期，转股溢价率过高。 1光刻胶行业分析 在制造半导体等精密电子器件时，光刻、刻蚀、薄膜沉积是三大核心工艺。其中，光刻工艺流程主要包括前处理、涂胶、软烘烤、对准曝光、PEB、显影、硬烘烤、检验八个环节。经过这样一个流程，衬底上就留有具有细微几何图形结构的光刻胶，为下一步刻蚀或离子注入工序做准备。可以看到，光刻胶对于光刻效果的好坏至关重要，光刻胶也成为我国电子产业的关键材料之一。 图表1：光刻工艺流程 光刻胶即光致抗蚀剂，是经紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射后溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料，也是光刻工艺中需用到的最重要的材料。光刻胶由溶剂、树脂、光引发剂、单体等原材料制备而成，主要运用于集成电路、生产平板显示器、LED加工、印制电路板及微机电领域中。 根据应用领域不同，光刻胶可以分为面板光刻胶（也称“LCD光刻胶”）、PCB光刻胶和半导体光刻胶（也称“芯片光刻胶”）。三种光刻胶的生产技术难度有所不同，面板光刻胶生产难度较低，而半导体光刻胶生产难度较高，在半导体光刻胶中，一般来说，曝光波长越长，则技术复杂程度越低，因此G/I线光刻胶技术难度较低，其次是KrF光刻胶和ArF光刻胶，技术难度最高的是EUV光刻胶。 3请务必阅读报告末页的重要声明 图表2：按应用领域的光刻胶分类 光刻胶产业链可分为上、中、下游。上游是光刻胶的生产原材料和设备，光刻胶由溶剂、感光树脂、光引发剂中的光增感剂三种主要成分构成，根据中商产业研究院数据，感光树脂成本占比最高，为50%，随后是单体和光引发剂和助剂，目前我国也已成为世界最大的合成树脂生产国和消费国；除了原材料，光刻胶生产还需要光刻机进行配套测试，受到下游需求刺激，全球光刻机市场规模快速增长。 中游主要是三种光刻胶的生产，全球范围内看，三种主要光刻胶应用占比相对均衡，其中半导体光刻胶占比最少，或是因为其技术复杂程度最高。国内层面可以看到，PCB光刻胶占比最高，而半导体光刻胶占比最低，表明自给率仍较低。 图表3：全球光刻胶产品占比 图表4：国内光刻胶产品占比 下游主要围绕光刻胶在不同领域的应用，主要包括PCB、平板显示屏、半导体、微电子机械系统四个领域。受益于数字技术、消费电子等领域兴起，加之政策扶持推动，下游领域市场规模稳步增长，由此拉动光刻胶市场需求增长。以半导体行业为例，在政策、市场等多因素拉动下，我国半导体行业迅速发展，市场规模逐年提升，行业前景广阔。 4请务必阅读报告末页的重要声明 图表5：2017-2022E我国半导体市场规模走势图 图表6：光刻胶产业链全景图 5请务必阅读报告末页的重要声明 新能源汽车、人工智能、国防等光刻胶终端应用领域迅速发展，下游国内外晶圆厂产能扩张项目接连实现落地，推动着全球光刻胶需求稳步增长，光刻胶市场规模有望快速增长。Reportlinker数据显示全球光刻胶市场2019-2026年复合增长率将达到6.3%，预计2023年有望突破100亿美元，2026年将超过120亿美元。根据SEMI数据，2021年全球半导体光刻胶市场规模在24.71亿美元左右，同比增速达19.49%。 目前全球电子产业制造东移，世界电子产业分工协作趋势带来巨大机遇，而我国拥有着劳动力成本和终端市场需求等强大优势，有望成为全球最大的电子信息产品制造基地，加之市场需求增长和一系列政策扶持推动，我国光刻胶产能逐步释放。 图表7：近三年光刻胶相关政策 6请务必阅读报告末页的重要声明 国内层面，中商情报网数据显示2017-2021年光刻胶市场规模维持逐年上升趋势，在此基础上预计2022年规模再创新高，达98.6亿元。SEMI数据显示中国大陆的半导体光刻胶市场保持最快增速，达4.93亿美元，同比增长43.69%，主要原因可能是半导体行业技术进步带来的光刻胶需求增长。 图表8：2017-2022E国内光刻胶市场规模走势图 然而，中国在半导体光刻胶供应能力方面仍然较弱，国产替代率低，发展前景广阔。由图表3和图表4可知，全球三大光刻胶占比相对平衡，而我国三大光刻胶占比相差悬殊，反映出我国在三种光刻胶发展能力上的不平衡。具体来看，目前我国生产技术难度较低的PCB光刻胶最多，而技术难度较高的面板、半导体光刻胶生产较少，其中半导体光刻胶是技术难度最高但成长性最好的细分市场。而我国在这方面光刻胶供应能力较弱，主要依赖于进口，国产替代率很低。 从图表9可以看出，我国面板光刻胶和半导体光刻胶国产化程度很低，半导体光刻胶国产替代率在10%以内，其中G/I线光刻胶国产替代率相对较高，其次是KrF光刻胶和ArF光刻胶，而EUV光刻胶国产替代化程度最低，目前还处于研发阶段。 7请务必阅读报告末页的重要声明 图表9：三大光刻胶国产化程度情况 光刻胶产业链的四大核心壁垒正在逐步突破。四大核心壁垒分别是原材料壁垒、配方壁垒、设备壁垒和认证壁垒。 第一，原材料壁垒主要体现在性能要求差异化导致所使用的原材料在化学结构、性能及加工组合上比较特殊，原材料品质对光刻胶质量至关重要。然而，目前光刻胶原材料基本由国外企业垄断，Trendbank数据显示日本企业数量占比达49%，而我国占比29%，虽然规模不小，但是原材料供应品种相对单一，不同品种的企业分布不均衡。PCB光刻胶专用化学品生产企业布局较完善，而面板光刻胶和半导体光刻胶专用化学品企业分布不均，国产替代率低。 第二，配方壁垒主要体现在不同的光刻过程对光刻胶具体要求有所不同，因此需要调整光刻胶配方来满足光刻胶的差异化需求，这也是光刻胶制造商最核心的技术，技术壁垒也相对较高。 第三，设备壁垒主要指研发配套使用的半导体设备，最重要的是光刻机，这些设备可以保证光刻胶性能的稳定性和一致性。但是这些设备通常价格较高，进口最先进的光刻机受到欧美限制，所以这也成为光刻胶研发的壁垒之一。 第四，认证壁垒主要体现在下游客户复杂、周期长的认证过程，所以客户更换光刻胶供应商的意愿往往不强，因此给国内光刻胶供应商带来很大的困难。 四大核心壁垒使得过去国内光刻胶发展并不顺利，生产也多集中于较低端的PCB光刻胶上，相对高端的半导体光刻胶较少涉足，供应能力弱，国产化程度低。 不过，目前四大核心壁垒正在实现突破。由于国内光刻胶厂商经过多年研发和生产 8请务必阅读报告末页的重要声明 后已储备有丰富的光刻胶生产技术，如晶瑞电材子公司苏州瑞红已拥有G线系列、I线光刻胶系列、KrF光刻胶系列等数十个型号产品，目前正在研发ArF光刻胶；南大光电控股子公司宁波南大光电研发的产品成为国内通过客户验证的第一只国产ArF光刻胶，这标志着国产先进光刻胶产业化取得关键突破，因此原材料壁垒和配方壁垒在未来有望突破。随着政策扶持和资本流入，设备壁垒也不难突破。最后是认证壁垒，在全球经济贸易新形势及国产化需求下，下游客户增强了国内光刻胶供应商的认证意愿。总的来看，在国产替代率的低基数上，我国光刻胶产业国产化进程将进一步加快，光刻胶产业发展前景更加广阔。 目前，全球光刻胶市场主要为国外企业垄断，日本的东京应化、日本JSR、住友化学和美国杜邦公司占有全球69.4%的市场份额，其中，日本企业凭借政策扶持来加大实现上下游协同发展，稳居龙头地位，因此国产化进程任重道远。 聚焦到半导体光刻胶的细分市场，根据2020年数据，日本东京应化在G/I线光刻胶、KrF光刻胶和EUV光刻胶的市场份额位居第一，分别是25.2%、31.4%和51.8%，日本JSR则在ArF光刻胶领域的市场份额最大，达24.9%，由此可见日本企业在高端的半导体光刻胶领域有着绝对优势。 图表10：全球光刻胶市场竞争格局 目前由于半导体光刻胶技术壁垒很高，我国在相应领域布局的企业较少。我们主要关注行业内的三个龙头企业，即南大光电、晶瑞电材、彤程新材。其中，彤程新材旗下半导体光刻胶生产企业北京科华是国内领先的半导体光刻胶龙头生产商，目前已布局G/I线光刻胶、KrF光刻胶和ArF光刻胶技术，已实现I线光刻胶和KrF光刻胶量产。在ArF光刻胶领域，南大光电进展较快，目前已达到客户认证阶段，晶瑞电材已启动研发工作。而三家公司目前均没有量产的EUV光刻胶技术。 9请务必阅读报告末页的重要声明 图表11：我国光刻胶企业研发进展 2光刻胶三大转债推荐 2.1南电转债（123170.SZ） 近年来半导体行业的高速发展，下游晶圆厂由于产能扩建对光刻胶需求旺盛，光刻胶市场需求保持了良好的增长态势。从半导体光刻胶细分市场分析，光刻胶及配套材料是光刻工艺中的关键材料，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，ArF干式和浸没式光刻胶已成为集成电路制造领域需求量最大的光刻胶产品。根据TECHCET数据，2020年和2021年全球ArF浸没式光刻胶市场规模分别为7.1亿美元和7.59亿美元，同比增长6.3%，预计202