光刻胶行业深度研究半导体材料皇冠上的明珠，迎来国产化机遇

　　（报告出品方/作者：天风证券，潘暕、张健）1. 光刻胶：泛半导体产业核心材料，高价值量&高壁垒
　　1.1. 光刻胶：泛半导体产业核心材料，半导体材料皇冠上的明珠
　　光刻胶又名＂光致抗蚀剂＂，光刻胶具有光化学敏感性，通过利用光化学反应，并经光刻 工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上。光刻胶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材料，可应用于 PCB、LCD 与集成 电路等下游领域。
　　光刻胶主要是由光引发剂（包括光增感剂、光致产酸剂）、光刻胶树脂、单体（活性稀释 剂）、溶剂和其他助剂组成的对光敏感的混合液体。树脂和光引发剂是光刻胶最核心的部 分，树脂对整个光刻胶起到支撑作用，使光刻胶具有耐刻蚀性能；光引发剂是光刻胶材料 中的光敏成分，能发生光化学反应。
　　光刻胶广泛应用于 IC、面板显示和 PCB 等下游泛半导体领域。光刻胶自 1959 年被发明以 来，就成为半导体工业最核心的工艺材料；随后光刻胶被改进运用到印制电路板的制造工 艺，成为 PCB 生产的重要材料；二十世纪九十年代，光刻胶又被运用到 LCD 器件的加 工制作，对 LCD 面板的大尺寸化、高精细化 、彩色化起到了重要的推动作用。光刻胶经 过几十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类。
　　在 IC（集成电路）行业：光刻工艺是将掩膜版的电路结构复制到硅片上的过程，，而光刻 胶是光刻工艺中的重要材料。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的 35%，并且耗费时 间约占整个芯片工艺的 40%-60%。可以将光刻工艺和照相技术做一个类比，照相是将镜头 里的画面＂印＂到底片上，光刻工艺是将电路图和电子元件＂刻＂在＂底片＂上。
　　在 LCD 面板行业：应用于显示面板行业的光刻胶可以按用途再细分为 TFT 用光刻胶、触摸 屏用光刻胶和滤光片用光刻胶。
　　（1）TFT 用光刻胶：用于在玻璃基板上制造场效应管（FET）。 每一个 TFT 都用来驱动一个子像素下的液晶，因此需要很高的精度。
　　（2）触摸屏用光刻胶： 用于在玻璃基板上趁机 ITO，从而制作图形化的触摸电极。
　　（3）滤光片用光刻胶：用于制 作彩色滤光片，又分为彩色光刻胶和黑色光刻胶。
　　在 PCB（印制电路板）行业：PCB 制造目前 90%以上使用光刻胶光刻制造，所用材料为抗 蚀油墨。早期电路板用丝网印刷方式将抗蚀油墨转移到覆铜板上，形成电路图案，再用腐 蚀液腐蚀出电路板。但是由于光刻技术具有精度高、速度快、相对成本较低的优势，已经 基本取代了丝网印刷方式制造电路板。
　　1.2. 光刻工艺&光刻胶——半导体摩尔定律发展核心驱动力
　　上世纪 60 年代，英特尔公司的创始人戈登·摩尔通过对 1959—1965 年芯片上晶体管的集 成数据的观察，提出了著名的＂摩尔定律＂——每隔 18~24 个月，芯片上集成的晶体管数 目就会增加一倍，也就是说处理器的功能和处理速度会翻一番，而成本却会降低一半。电 子元件在芯片上集成度的迅速提高是集成电路性能提高、价格降低的重要原因。
　　迄今为止，规模集成电路均采用光刻技术进行加工，光刻的线宽极限和精度直接决定了集 成路的集成度、可靠性和成本。根据摩尔定律，由于光源波长与加工线宽呈线性关系，这 意味着光源采用更短的波长将得到更小的图案、在单位面积上实现更高的电子元件集成度， 从而使得芯片性能可能呈指数增长，而成本却同步大幅下降。
　　图形的缩微需要曝光波长的缩短来实现技术节点的演变，于是就有了光刻技术的演变迭代， 支撑着整个数字时代的进步。随着光刻的曝光光源向深紫外光发展、加工线宽逼近 10nm、 甚至达到 7nm 以下，但同时光源的发生系统和聚焦系统也面临更大的挑战，制造相同照度 的曝光光源所需的能耗和加工成本也呈指数增长。半导体产业要继续摩尔定律，就需要光 刻胶等材料的革新和光刻技术的颠覆性转变。
　　光刻胶可按照曝光波长分为紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、极 紫外光刻胶（EUV，13.5nm）、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X 射线光刻胶等。通常来说， 波长越短，加工分辨率越佳，X 射线曝光可达到 50nm 左右的精度，深紫外光源的曝光精 度在 100nm 左右，而由于电子的波长较小，电子束光刻的加工精度可以达到 10nm 以内。
　　不同曝光波长的光刻技术的进阶意味重大的技术演变，需要光刻机与光刻胶的协同优化来保证每个技术节点的按时推出。自上世纪 50 年代开始，光刻技术经历了紫外全谱 （300-450nm）、G 线（436nm）、I 线（365nm）、深紫外（248nm 和 193nm）、极紫外（13.5nm） 和电子束光刻等六个阶段，除了对应于各曝光波长的光刻机不断取得进阶外，光刻胶及其 组成部分也随着光刻技术的发展而变化。
　　以 ArF 光刻胶为例，本世纪初，90nm 节点逻辑器件开始采用 ArF 193nm 光刻胶，一直沿 用至 65/55nm 节点；从 45nm 节点开始采用浸没式 ArF 193nm 光刻胶，对应 193nm 浸液 式光刻技术的极限分辨率是 10nm（晶体管密度相当于台积电的 7nm）。而 EUV 作为突破 摩尔定律瓶颈的关键因素之一，已经成为制造 7nm、5nm 和 3nm 逻辑集成电路的关键武 器，相应地，EUV 光刻胶也需在这些工艺节点上与光刻技术配套使用。
　　1.3. 光刻胶产业链：树脂&单体等原料、光刻胶成品——高价值&高壁垒
　　1.3.1. 全球光刻胶产业链：日本独占鳌头
　　光刻胶产业链可以分为上游原材料，中游制造和下游应用三个环节。上游包括感光树脂、 单体、光引发剂及添加助剂等原材料，中游包括 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶 的制备，下游是各种光刻胶的应用。
　　在上游原材料环节，行业代表企业有陶氏杜邦、富士胶片、巴斯夫和强力新材等公司，全 球主要生产企业分布于日本、美国、中国、韩国、英国以及荷兰，其中所属地在日本的企 业占比为 49%。我国企业数量占比有 29%，但各个企业在光刻胶专用化学品上的产量和规 模较小，品种规格较为单一，分布极不均衡。在技术含量相对较低的 PCB 光刻胶上游原材 料，各国企业分布较为均衡，而在面板显示和半导体光刻胶上游，被日韩美等厂商垄断， 国内企业受限于关键技术积累少、产能规模小、资金投入有限等因素，市场份额很低。
　　在中游光刻胶制造环节，全球光刻胶供应市场高度集中，核心技术掌握在日、美等国际大 公司手中，日本的 JSR、东京应化、信越化学及富士胶片四家企业占据了全球 70%以上的 市场份额，处于市场垄断地位。在全球半导体光刻胶市场上，日本企业处于绝对垄断地位。
　　1.3.2. 中国光刻胶产业链：上游布局不全，中游正在崛起
　　国内光刻胶行业产业链自上而下可以分为上游原材料，中游光刻胶制造商以及下游终端应 用厂商。
　　上游：原材料市场长期被日韩厂商垄断，国内从事光刻胶原材料研发及生产的供应商较少， 光刻胶制造商对于光刻胶原材料主要依赖于进口，在原材料环节的议价能力弱。光刻胶设 备供应商方面，主要依赖美国、日本、荷兰等国，国内在上游设备市场竞争力较弱，不如 国外设备厂商议价能力强。
　　中游：国内光刻胶行业中游制造商主要负责光刻胶的研发、制造与销售，北京科华微电子 和苏州瑞红是国内光刻胶制造龙头企业，与国外知名厂商依然存在较大差距，特别是在高 端半导体用光刻胶领域。
　　下游：国内光刻胶行业下游主要包括半导体、平板显示和 PCB 三大领域及其终端应用。随 着 5G 应用落地、新能源汽车行业快速发展、消费电子等行业高景气，以及半导体产业与 平板显示行业逐步东移，国内光刻胶行业下游需求有望持续强势。
　　1.4. 光刻胶及配套化学品占半导体材料产值 12%
　　光刻胶及其配套化学品作为重要的半导体材料，在芯片制造材料成本中的占比高达 12%， 是继晶圆、电子气体之后第三大 IC 制造材料。
　　近年来，中国半导体材料市场与全球市场形成鲜明对比，全球半导体材料将逐步向中国大 陆市场转移。近些年来，全球半导体材料市场受周期性影响较大，尤其中国台湾、韩国两 地波动较大。北美和欧洲市场几乎处于零增长状态 ，日本的半导体材料长期处于负增长 状态。全球范围看，只有中国大陆半导体材料市场处于长期增长状态，2016-2018 年连续 三年增速超过 10%。2007 年至 2018 年，我国半导体材料销售额从全球占比 7.5%大幅提升 至 16.2%。2020 年中国对新冠疫情的有效防控也帮助中国半导体企业迅速恢复生产，稳定 需求和供给，与西方各国进一步拉大差距。
　　半导体材料国产替代空间大，高端领域替代需求更旺。2019 年中国大陆是各地区中唯一增 长的市场，销售额为 86.9 亿美元，占全球半导体材料市场份额的 17%，相比于国内电子产 业全球占比还远远不够，在美日公司占据优势的情况下，虽然目前各大主要品类的半导体 材料领域均有国内企业涉足，但整体对外依存度仍在 60%以上，特别地，大硅片、靶材、 CMP 抛光垫、高端光刻胶等半导体材料对外依存度高达 90%以上，未来国产替代提升空间 大。
　　半导体材料产业国产化率稳步提升，IC 光刻胶有望充分受益。2019 年我国半导体材料生 产企业用于国内半导体晶圆加工领域的销售额达 138 亿元，同比增长 4.4%，整体国产化率 提高到 23.8%，充分显示了近年来企业综合实力的提升。未来随着半导体材料产业国产化 率稳步提升，光刻胶及其配套化学品有望受益。
　　1.5. 技术&客户壁垒高，行业持续高盈利能力
　　光刻胶按照用途可以分为半导体用光刻胶、面板显示光刻胶和 PCB 光刻胶，技术难度逐级 降低，IC 用光刻胶的技术壁垒最高。在上游原材料环节，存在原材料壁垒；在中游光刻胶 制备环节，存在配方壁垒、品质管控壁垒以及设备壁垒，光刻胶制备完成之后，还面临着下游客户认证壁垒。
　　技术壁垒和客户认证壁垒是光刻胶行业主要的壁垒。
　　（1）技术壁垒：光刻胶工艺复杂，定 制化程度高，且难以对光刻胶成品进行逆向分析和仿制，目前光刻胶核心技术被日本、欧 美企业垄断。全球光刻胶研制专利主要分布在日本和美国，合计占比高达 82%；
　　（2）客户 认证壁垒：光刻胶在下游企业的审核认证周期长（1-3 年），测试验证成本高。
　　由于光刻胶行业较高的技术壁垒高，被誉为半导体材料领域皇冠上的明珠，这也使得光刻胶行业保持持续较高的盈利能力。根据上海新阳光刻胶项目效益测算数据，该项目稳定产 生收益后，项目的毛利率和净利率分别有望达到 55%以上和 40%以上。
　　1.6. EUV 光刻胶&电子束光刻胶：重要技术发展方向
　　随着集成电路芯片设计尺寸的不断减小，光学光刻越来越接近其物理分辨的极限，尽管通 过 193nm 浸没式、双重曝光、双重图形等技术可以将 193nm 曝光延续到 10nm 工艺节点， 但工艺复杂度及成本越来越高，EUV 光刻作为下一代光刻技术应运而生。EUV 光刻技术不 仅能够提升光刻的精细程度，还能降低芯片的成本。
　　EUV 光刻是集成电路先进制程发展的趋势，目前市场上最先进的芯片采用 5 纳米工艺，台 积电等厂商正致力于将 3nm 制程商业化，而解决 EUV 光刻胶的难题则是推进芯片制造技 术的最关键途径。据 TECHCET 预测，EUV 光刻胶的市场规模在 2020 年将超过 1000 万美 元，到 2023 年年平均增长率预计达到 50%以上。目前，EUV 光刻胶的市场几乎被日本 TOK、 信越化学和 JSR 垄断。
　　同时，电子束光刻也是最受关注的下一代光刻技术之一。如前所述，限制紫外光刻分辨率 的重要因素是光源的波长，而进一步开发波长更小的光源面临巨大挑战。电子束与紫外光 一样能使一些聚合物产生解链或者交联反应，从而在显影过程中形成对应的图形，因此， 电子束光刻技术也在逐步发展。
　　电子束光刻是至今为止分辨率最高的光刻技术，由于它是直写式方法，不需要昂贵且费时 的掩模版，成本相对较低，而且易于控制、修改灵活，已经引起广泛重视。电子束光刻胶 与紫外光刻胶的反应机理相似，但由于光源特性——比如，电子束在反应过程中会产生散 射，导致其作用过程比紫外光刻复杂的多。
　　市场方面，目前 EUV 光刻胶的市场几乎被日本 TOK、信越化学和 JSR 垄断，日本在 EUV 光刻胶领域具备十分明显的技术优势。国外电子束光刻技术的研究水平已能加工出 2.2nm 的线宽，电子束光刻胶早已投入批量生产。而国内尚未具备 EUV 和电子束光刻胶的研发与生产能力，这一方面仍需突破。2. 供需不匹配，IC、FPD 领域 KrF、ArF 等光刻胶亟待国产化
　　2.1. 市场规模测算：中国市场发展速度远高于全球，重心逐渐东移
　　按下游应用看，面板行业，主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD 触摸屏用光刻胶、 TFT-LCD 正性光刻胶等；在 PCB 行业，主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感 光阻焊油墨等；在半导体集成电路制造行业，主要使用 G/I 线光刻胶、KrF 光刻胶、ArF 光 刻胶等。
　　全球光刻胶市场规模有望破百亿美元，中国市场正在崛起。
　　根据 Cision 数据，2019 年全球光刻胶市场规模预计约 91 亿美元，自 2010 年至 2019 年 CAGR 约 5.4%，预计该市场 2019-2022 年仍将以年均 5%的速度增长，至 2022 年全球光刻 胶市场规模将超过 100 亿美元。2019 年中国光刻胶市场规模约 88 亿人民币，预计该市场 2019-2022 年仍将以年均 15%的速度增长，至 2022 年中国光刻胶市场规模将超过 117 亿 人民币。
　　半导体光刻胶方面
　　全球半导体材料市场规模逐步提升，预计 2020 年达 539 亿美元，2021 年增长 5%，半导体 光刻胶作为重要的半导体材料，主要的 G-Line/I-Line、DUV 光刻胶的 2020 年的市场规模 继 2018 年之后，会再次超过 16 亿美元（约人民币 112 亿元）。另一方面，EUV 光刻胶的 市场规模在 2020 年超过 1,000 万美元（约人民币 7,000 万元），到 2023 年年平均增长 率预计达到 50%以上。同时，2020 年-2022 年，中国大陆圆晶厂将迎来投产高峰期。下游 产能增长将带来对上游光刻胶等材料的高需求。据国内晶圆厂的建设速度和规划，预计 2022 年国内半导体光刻胶市场是 2019 年的两倍，半导体光刻胶市场迎来高速发展，约 55 亿元。
　　分不同曝光波长看，目前，g 线/i 线光刻胶仍占据着最大的市场份额。随着未来功率半导 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 光刻胶对应的集成电路制程节点最为先 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。此外，目前虽已有使 用 EUV 来实现更高分辨率微细加工技术的试探，但由于新型微细加工技术的导入需要巨额 的设备投资，半导体芯片制造商导入 EUV 加工技术的步伐暂未完全迈开。
　　PCB 光刻胶方面
　　PCB 光刻胶受益于中国 PCB 产业景气度持续提升， PCB 光刻胶（包含干膜光刻胶及阻焊 油墨光刻胶）产业向中国转移已经基本完成，2015 年，中国的 PCB 光刻胶产值已经占全 球的 70%以上。2015-2020 年中国 PCB 产值年复合增长率为 3.5%，高于全球增速。随着 PCB 板向高密度、高精度、多层化发展，对于 PCB 光刻胶的质与量的要求会越来越高。
　　面板光刻胶方面
　　彩色光刻胶——LCD 面板生产过程中的关键化学品，成本占比高。在 LCD 面板的加工过程 中，彩色滤光片是液晶显示器实现彩色显示的关键器件，占面板成本的 14-16%，其生产成 本直接影响到液晶显示器产品的售价和竞争力；彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光 片的核心材料，在彩色滤光片材料成本中，彩色光刻胶和黑色光刻胶在整体成本中占比约 27%。
　　全球各面板光刻胶的市场结构相对稳定，彩色光刻胶的需求量最大。
　　2.2. PCB 领域光刻胶基本突破国产化
　　随着电子信息产业发展的突飞猛进，光刻胶市场总需求不断提升。中国光刻胶市场需求增 速高于国际平均，但中国本土供应量在全球的占比仅有 10%左右，具有较大发展空间。全 球市场中，半导体、LCD、PCB 用光刻胶的供应结构较为均衡；但中国市场中，本土供应 以 PCB 用光刻胶为主，LCD、半导体用光刻胶供应量占比极低。
　　随着 PCB 光刻胶生产厂商向中国的产业转移，PCB 光刻胶专用电子化学品供应商的市场份 额及行业地位也在逐渐变化。2002 年以前，国内所需的干膜光刻胶和光成像阻焊油墨全部 需要进口，国内尚无 PCB 光刻胶专用电子化学品的生产厂家。2002 年以后，日本、中国 台湾地区的干膜光刻胶、光成像阻焊油墨厂商开始在中国建立生产工厂，作为原料供应商 的中国台湾地区光引发剂厂商和日本光刻胶树脂厂商也在此时进入中国大陆建厂。
　　PCB 光刻胶市场的行业集中度较高，在干膜光刻胶方面，中国台湾长兴材料、日本旭化成、 日本日立化成三家公司占据了全球超过 80%的市场份额；光成像阻焊油墨方面，日本太阳 油墨占据了全球约 60%的市场份额，前十家公司占据了 80%以上的市场份额。目前中国实 现国产化的光刻胶主要集中在低端 PCB 光刻胶，国产化率约 50%。
　　2.3. IC、FPD 领域 KrF、ArF 等光刻胶对外依存度高，亟待国产化
　　与低端 PCB 光刻胶的高国产化率形成鲜明对比的是，高端 LCD 光刻胶和半导体光刻胶领 域基本依赖于进口，如面板领域彩色光刻胶、半导体领域 KrF 光刻胶国产化率 5%左右，半 导体领域 ArF 光刻胶份额 1%左右、EUV 更是全部进口。在 LCD 光刻胶领域，中国企业已 逐渐具备一定竞争力，中国的大部分光刻胶企业均涉及面板领域，但中国 LCD 光刻胶的综合国产化率还处在 5%左右的较低水平，存在较大进口替代空间；而中国半导体光刻胶技术 水平离国际先进水平差距更大，与世界先进水平仍有 2-3 代的差距，国产替代之路任重道 远。
　　中国半导体光刻胶：技术水平与国际先进水平差距较大
　　半导体光刻胶代表了光刻胶发展的最高水平。目前，主要面向 45nm 以下制程工艺的 ArF 浸没光刻胶在国际上是主流，为主要市场参与者所掌握，而国内厂商在这一领域尚未实现 量产。在更为先进的 EUV 光刻胶领域，JSR 与东京应化已经有能力供应面向 10nm 以下半 导体制程的 EUV 光刻胶。在技术积累，产能建设，品牌形象等多个领域，目前中国厂商与 国际竞争对手目前均有较大差距。
　　以 KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶为代表的高端光刻胶是目前国际上使用量最高的半导体光刻胶， 在全球半导体光刻胶市场占比分别 41%和 22%。其中，KrF 光刻胶可用于 3D NAND 等产品 的生产制造，目前 KrF 厚膜光刻胶主要由日韩、欧美等国家提供，国产化率不足 5%；ArF 光刻胶可以用于 90nm-14nm 甚至 7nm 技术节点的集成电路制造工艺，广泛应用于高端芯 片制造，如逻辑芯片、AI 芯片、5G 芯片和云计算芯片等，国内 ArF 光刻胶几乎全部依赖 进口，超过 90%为日本厂商制造。
　　KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶对外依存度极高，亟需国产化。目前国内适用于 8 英寸硅片的 KrF 光刻胶的自给率不足 5%，而适用于 12 寸硅片的 ArF 光刻胶基本依靠进口，国产替代空间 很大。国内厂商纷纷布局 KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶，如晶瑞股份子公司苏州瑞红高端 KrF （248nm）光刻胶完成中试，产品分辨率达到了 0.25 0.13µm 的技术要求，建成了中试示范线；南大光电 ArF 光刻胶产品 2020 年底通过客户认证，成为国内通过产品验证的第 一只国产 ArF 光刻胶。等等。
　　面板光刻胶：厂商多有布局，国产化率仍然较低
　　彩色光刻胶和黑色光刻胶是彩色滤光片制造中的关键材料，彩色光刻胶和黑色光刻胶的生 产目前由日本、韩国公司主导，全世界的生产几乎被数家日本、韩国厂商所垄断，近几年 中国大陆、中国台湾的少数厂商才开始实现突破并进入该领域。
　　LCD 光刻胶的全球供应集中在日本、韩国、中国台湾等地区，境外企业的市占率超过 90%。 核心材料中，彩色滤光片所需的颜料和颜料分散技术主要被阪田油墨、御国色素等日本颜 料厂商所掌握，彩色光刻胶和黑色光刻胶的核心技术基本被日本和韩国企业垄断。随着中 国大陆企业在 LCD 光刻胶领域的积极布局，目前已能在 TFT 正性胶等产品方面具有一定 的竞争力，但在技术含量更高的彩色光刻胶方面，仍处于探索研发阶段。
　　彩色光刻胶和黑色光刻胶所用的上游材料也被国际大公司高度垄断，如颜料、光引发剂、 树脂等原料，性能要求特别、品质要求苛刻，垄断程度更高。如高性能光引发剂市场长期 被 BASF 公司垄断，LCD 光刻胶树脂主要由日本供应商供应。
　　大陆企业方面布局厂商有：
　　（1）强力新材布局光刻胶上游单体及光引发剂，其研发的 LCD 肟酯类光引发剂填补了国产空白，打破了 BASF 的垄断。
　　（2）雅克科技收购江苏科特美 55% 股权及 LG 化学下属的彩色光刻胶事业部的部分经营性资产。通过收购，雅克科技拥有了 韩国光刻胶龙头 COTEM 的相关专利，也将同时掌握彩胶和正胶的制程工艺，以及全球知 名大客户资源（如 LG Display），成为全球主要的面板光刻胶供应商之一。3. 发展历史：起源美国，日本称霸，重视光刻胶+光刻机联动产业规律
　　3.1. 美国占据先发优势，光刻胶发源地、实现产业化
　　起源于美国，柯达 KTFR 光刻胶为光刻胶工业的开创者，光刻胶跟随摩尔定律不断演进。 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，并成为六七十年代半 导体工业的主力体系，为半导体工业发展立下汗马功劳。逻辑支撑跟随摩尔定律，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。
　　受半导体产业转移等影响，全球光刻胶产业链自诞生至今共发生了 3 次较大规模的转移。 由于半导体产业整体从美国-日本-韩国、中国台湾-中国大陆进行转移，同时由于下游市 场需求的转移和扩散以及光刻机等配套产业的转移，全球光刻胶产业大致经历了＂美国起 源-日本争霸-中国崛起＂三个阶段。
　　美国强大的经济、科技基础、半导体先发优势和大规模集成电路需求催生了美国光刻产业。 基于美国强大的经济及科技优势支撑、人才的吸纳与培养、完备的政策引导及美国科学基 金等的支持促使美国有强大的研发投入资本，使得美国在半导体领域占据先发优势，同时 由于美国大规模集成电路的需求，加速催生了全球第一批光刻产业。
　　美国 IBM 公司不断推进光刻胶的演进，在光刻胶早期市场占据主导地位。美国 IBM 公司 不断突破光刻胶材料，将 tBOC 光刻胶作为专有知识产权材料，化学放大 tBOC 光刻胶使 得 IBM 成为第一个使用深紫外制造技术的公司，赋予了 IBM 显著的竞争优势，在化学放大 光刻胶的时代牢牢占据了市场主导地位。
　　美国光刻胶产业为何逐渐衰弱：
　　（1）20 世纪 70s-90s，美国光刻机产业衰退，光刻机被日 本的尼康和佳能所占据，失去了配套的光刻机产业后美国的光刻胶产业也逐渐呈现颓势；
　　（2）20 世纪 90 年代，其他光刻胶产业推出自己的化学放大深紫外光刻胶，打破了 IBM 对材料的垄断。
　　（3）计算机巨头踊跃参与半导体制造，多数企业（包括 IBM）倾向于从专 业的外部供应商获得制造设备（光刻机）和材料（光刻胶），IBM 由于市场行业分工的动 力积极地将第 2 代和第 3 代化学放大光刻胶转移到了外界，加速了美国光刻胶产业转移。
　　总结光刻胶＂美国起源-日本争霸-中国崛起＂产业转移的背后逻辑主要系：
　　（1）跟随半导 体整体市场的转移而转移；
　　（2）受整体研发实力以及技术的转移而转移；
　　（3）受全球贸易 环境的影响，例如日韩贸易摩擦推动日中的光刻胶转移；
　　（4）受光刻机产业影响；
　　（5）受 国家对光刻胶产业的重视程度、扶持力度以及国家的经济、科技实力影响。
　　3.2. 下游需求崛起，日本逐步垄断全球光刻胶产业链
　　解读日本光刻产业崛起：20 世纪 50-60 年代，日本半导体产业逐渐萌芽，在科研投入和下游需求拉动的作用下，日本光刻产业于 20 世纪 70-90 年代成功崛起。
　　承接半导体装配产业转移下游家电需求拉动，日本半导体产业逐渐萌芽。战后日本经 济以劳动密集型纺织业为主，50 年代开始逐步承接美国劳动密集型产业的半导体装配 产业以及 IC 制造产业，产业结构不断转型升级，战后经济得到快速发展。随后，日 本家电产业的繁荣带动上游半导体产业的崛起。
　　日本＂产、学、官＂相互协作体系诞生，一举奠定了一举奠定了日本半导体产业竞争力基础。1976 年至 1979 年，日本开始建立＂VLSI 技术研究所＂，由政府出资 320 亿 日元，企业筹集 400 亿元，联合日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业，共同设 立国家性科研机构，依赖于举国体制，1986 年日本半导体产业第一次市占率超美。
　　解读日本光刻胶产业崛起：
　　（1）日本光刻机尼康和佳能的崛起，带动了上游核心材料光刻胶的崛起；
　　（2）美国 IBM 公司积极转移第 2 代和第 3 代化学放大光刻胶，放弃光刻胶发展机会，行业竞争压力减小；
　　（3）东京应化于 1995 年实现 KrF 光刻胶的商业化，恰逢半导体工艺制程节点逐步触碰 i 线光刻的极限，天时地利下，日本光刻胶成功崛起。
　　半导体第二次产业转移后，日本光刻胶凭借高度的技术壁垒和市场壁垒，仍占据高端市场 的垄断地位。伴随半导体第二次产业转移，失去和光刻机设备市场协同的日本光刻胶产业 凭借多年积累的技术壁垒，在高端的 ArF 和 EUV 光刻胶市场站稳脚步，日本厂商进一步巩 固霸主地位。
　　当前日本光刻胶仍保持领先优势，企业数量约占全球一半。据产业研究与顾问公司势银 （Trend Bank）调研，全球光刻胶用光引发剂、溶剂、成膜树脂及单体的主要生产企业总 共 44 家，其中所属地在日本的企业最多，占据全球光刻胶原材料生产企业数量的 49%。同 时国外企业在生产规模和产品品种规格上具有较明显的优势，且覆盖面更广。
　　3.3. 光刻胶&光刻机产业：协同发展
　　光刻胶是光刻机的核心耗材，光刻机与光刻胶在新产品开发、产品销售等方面均存在一定 协同效应。光刻是芯片诞生过程中至为关键的步骤，复杂度较高，光刻机与光刻胶需要搭 配使用，光刻工艺需要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后 烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等数道工序才得以最终完成。
　　与光刻胶产业转移类似，全球光刻机产业经历了＂光刻机早期-群雄争霸-ASML 崛起＂三 个阶段。光刻机产业转移前期与光刻胶产业转移步调一致，主要是从美国转移至日本，而 在 20 世纪 80 年代，由飞利浦和荷兰国际先进半导体材料公司合资成立的 ASML 成为行业 黑马，逐渐在半导体高端光刻机市场一家独大，形成了 ASML、尼康和佳能三分天下局面。
　　解读日本：20 世纪七八十年代日本光刻机的崛起带动了日本光刻胶的发展，第二次半导 体产业转移后，日本光刻机企业尼康衰退，光刻胶却牢牢占据了高端市场垄断地位。
　　光刻机发展带来的光刻胶协同发展：
　　（1）光刻胶是光刻机重要的上游材料，对光刻机产业的发展有至关重要的作用。20 世纪 70s-90s 日本尼康和佳能的崛起带动了日本光 刻机上游的光刻胶产业发展，日本 JSR 进军光刻胶领域，东京应化研制出日本首个正 性光刻胶。
　　（2）日本光刻机和光刻胶的崛起是半导体产业转移的成果，战后美国将半 导体装配产业转移至日本，带动日本的半导体产业萌芽；
　　（3）日本家电产业的繁荣带 动上游半导体产业的崛起，下游需求的增加带动了光刻机和光刻机的上游材料协同发 展。
　　光刻机衰退后，光刻胶仍屹立不倒：
　　（1）由于尼康选择干式投影技术放弃浸入式光刻 技术，在光刻机的波长和成本方面与 ASML 相比皆不具有竞争优势，开始逐渐衰退；
　　（2）基于 JSR 等日本企业先后研发出 ArF 光刻胶、ArF 浸没光刻胶等产品并实现 EUV 光刻胶的量产、重视研发投入、目标市场扩展到欧洲、美国、韩国、中国台湾、中国 大陆和日本，并在中国拥有稳定的生产基地，为世界各地开发和提供尖端材料，故日 本企业仍能凭借高度的技术壁垒和市场壁垒，占绝光刻胶的高端市场。
　　解读荷兰：ASML 在加强技术研发和不断收购、投资的过程中抢占光刻机市场，占据 80% 市场份额，成为光刻机领域的龙头，没有良好的光刻胶配套产业。
　　ASML 光刻机为何能成为市场龙头：
　　（1）模块化分工外包协作，集中精力系统研发和 整合，降低产业波动风险；
　　（2）适宜的产品更新策略，推出 PAS 5000、双工作台、浸 入式光刻机和EUV光刻机四大里程碑事件使得ASML在光刻机领域的地位逐渐不可撼 动；
　　（3）适宜的经营管理策略，与飞利浦、台积电和英特尔构建稳定的利益关系，积 极并购美国公司和拓展海外市场。
　　荷兰为何没有配套的光刻胶配套产业：
　　（1）日本光刻胶在高端的 ArF 和 EUV 光刻胶市 场占据了高度的技术壁垒和市场壁垒，难以突破相关壁垒；
　　（2）为了分享产业波动风 险、合作伙伴共同研发攻克技术，填补自身经费空白和满足资本人才需求，ASML 光 刻机 90%的零件都是面向全球采购，故没有配套的光刻胶产业。
　　反观中国：在国家全力扶持半导体产业、半导体产业转移背景和中国半导体消费市场快速 开拓之下，中国光刻产业正在逐步发展。
　　中国光刻胶产业发展：中国光刻胶产业已建成 248nm 光刻胶生产线，研发 EUV 等中 高端光刻胶材料，但仍与日本企业具有较大的差距。大陆北京科华微电子拥有中高档 光刻胶生产基地，分别有百吨级环化橡胶系紫外负性光刻胶和千吨级负性光刻胶配套 试剂生产线、G/I 线正胶生产线（500 吨/年）和正胶配套试剂生产线（1000 吨/年）、 百吨级 248nm 光刻胶生产线；中国台湾长兴化学工业股份有限公司、中国台湾长春 化工集团在 PCB 干膜光刻胶市场占有一席之地。
　　受下游电子终端消费品市场拉动，国内光刻胶产业发展较快，整体处于起步阶段。截至 2019 年 5 月，我国共有 305 家企业从事光刻胶生产和研发，其中数量较多的省或直辖市为江苏 （86 家）、广东（59 家）、上海（32 家）、北京（20 家）。低端光刻胶产业领域基本实现国 产化，半导体光刻胶研发尚处于起步阶段。实力较强的上市公司在 Kr F 和 Ar F 线技术研发 上尚处于起步状态，距离海外企业（尤其是日本企业）仍存在较大差距。
　　中国光刻机产业发展：国内光刻机依赖进口，中国台湾台积电取得一定的成就，但中 国大陆距离国产化仍有相当一段距离。总体而言，中国光刻正在高速发展，光刻胶的 崛起有望带动国内光刻机公司崛起，有望实现光刻机和光刻胶的协同发展。4. 国产化突围：把握成熟制程，核心材料一体化是关键，看好先发优势龙头
　　4.1. 下游需求旺盛：面板制造产能向大陆聚集，半导体成熟制程扩产显著
　　下游需求旺盛，中上游高端制造业＂缺芯少屏＂，政府大力扶植，半导体、面板产业链表 现出同样的特征——下游旺盛需求倒逼上游产业进步构成发展根本动力；政府和资本合力 助推大陆半导体&面板制造蓬勃发展。5G、人工智能、物联网、大数据、智能制造、智慧 交通、智能电网等技术在中国快速发展，成为驱动全球半导体产业持续发展的关键驱动力。 中国大陆对下游高科技产品的旺盛需求使其与日韩、中国台湾地区相比，具备了天然的优 势。中国也在从低成本制造逐渐转向系统方案、再到技术创新，逐渐成为全球产业生态链 的重要合作伙伴。
　　4.1.1. 面板制造：LCD 面板产能向大陆聚集
　　全球显示面板产能正向大陆转移。回顾全球 LCD 产业的发展，产能经历了＂美国起源—日 本发展—韩国超越—中国台湾崛起—大陆发力＂的过程：最早由美国成功研发出 LCD 技术， 由日本厂商将 LCD 技术产业化。1988 年夏普推出世界第一台 14 英寸的液晶显示器，之后 日本几乎垄断世界液晶面板产业。90 年代后，韩国、中国台湾面板企业随之崛起，成功超 越日本企业，并在长时间内主导整个市场。2009 年后，大陆 LCD 面板厂商开始发力，经 过十年努力，发展起来以京东方、华星光电、惠科股份、中电熊猫、和天马微电子等企业 为代表的的 LCD 面板厂商，全球液晶面板产能也由日韩及中国台湾转向中国大陆。
　　2020 年，由于韩国厂商产能退出政策等，中国厂商市场挟产能优势，市场份额继续上升。 大尺寸方面，纵观当前趋势，韩国液晶电视面板制造商最终可能会退出液晶电视面板业务， 将其市场份额转移给中国竞争对手；根据 TrendForce 集邦咨询显示器研究处数据， 2020-2021 年中国大陆面板厂囊括电视面板出货排行榜前三大，合计共占 LCD 电视面板出 货量五成以上。中尺寸方面，根据 TrendForce 集邦咨询初步统计 2021 年面板厂出货数量， 中国大陆面板厂在显示器面板(monitor)的市占率，将自 2020 年的 39%提升至 52%；笔电面 板市占率则由 36%上升至 39%。
　　液晶面板行业具备明显的重资产特征，每条产线投资需上百亿的资金，目前大陆厂商在高 世代线领域已占据有利地位，大陆面板厂商拥有的 8.X 代线数已经位居全球前列，未来投 资兴建的 10+代线也以大陆厂商为主，领先于其他地区厂商。根据群智咨询调研数据， 2019-2022E 全球 TV 面板产线规划来看，新产能、高世代线主要来源于中国大陆地区， 全球 LCD 面板制造产能正在向中国大陆聚集。
　　4.1.2. 半导体：成熟制程扩产显著，28nm 等技术将在国内供需链迎来窗口爆发期
　　我国集成电路产业规模持续增长，2011-2017 年复合增长率远超全球水平。据 WSTS 数据 显示，2011-2017 年，全球集成电路市场销售额仅从 2471 亿美元增长至 3433 亿美元，年 复合增长率仅 6%。与此同时，在下游旺盛需求、国家政策推动下，我国集成电路市场快速 发展，2014 年市场规模突破万亿元。而中国半导体市场协会数据显示，2011-2017 年，我 国集成电路产业市场规模实现翻倍，由 8066 亿元增长至 16709 亿元；销售额扩大近 2 倍， 由 1934 亿元增至 5411 亿元，年均复合增长率高达 19%。我国在显示面板行业＂后来居上＂ 的发展历程为半导体产业发展提供经验与信心。
　　封测先行，设计&制造随后，我国集成电路产业结构向高附加值、高技术含量环节转型， 对全产业链提出了更高要求。在设计、制造、封测三大集成电路细分子行业中，封测附加 值较低，设计、制造技术含量较高，于是，封测业成为我国集成电路产业的＂先行军＂， 据中国半导体行业协会统计数据，2004 年，我国封测业占集成电路销售额的 52%，至 2019 年，这一数字已降至 31%。2004 年以来，设计、制造、封测三个子行业 CAGR 分别达 27%、 18%、15%。2017 年，国内集成电路产业包括设计企业 1380 家、制造企业 58 家、封测企 业 89 家，华为海思、紫光展锐、中兴微、华大位居全球设计企业 20 强，中芯国际、华虹 宏力位居制造企业 20 强，江苏新潮、南通华达、天水华天等 4 家企业位居封测 10 强。集 成电路产业的迅速发展也对全产业链各环节、各厂家提出了更高要求。
　　产能方面，国内成熟制程扩产显著。当前国内成熟工艺代工仍然以中芯国际和华虹为主， 中芯国际具有完善的成熟工艺节点制程的代工能力，可充分满足下游各类需求，未来中芯 国际将积极推进上海 8 寸厂、天津 8 寸厂、深圳 8 寸厂产能扩产，并推动宁波 8 寸厂投产。 除中芯国际和华虹之外，粤芯、上海先进（积塔半导体），士兰集昕微等国内现有成熟制 程产线均有相应的产能扩产计划。后续晶圆代工环节国内代工需求依然旺盛，预计国内晶 圆建厂和扩产的热潮将会至少持续 2-3 年。
　　根据 SEMI 数据显示，从 2017-2021 年全球 200nm 晶圆产能预计增加约 1268k/月，CAGR 约为 4.5%；而根据半导体行业观察及公司公告数据测算，同期我国 200mm 晶圆产能预计 增加 287k 片，CAGR 约为 9.6%。
　　根据 IC Insight 数据，从整体来说，2017 年中国大陆 200nm 晶圆产能落后于中国台湾、日 本，与美国欧洲处于同一水平。2017 年中国大陆 200mm 产能与世界总产能之比约为 13.1%， 然而 2017-2021 年间，中国大陆产能增量占全球增量比却约为 22.6%。
　　而根据公司公告及半导体行业观察数据，通过我们的测算，2021 年中国大陆晶圆龙头中芯 国际的 8 英寸产能将达到 358k 片/月左右，2017-2021 年间的 CAGR 达到了 18%。
　　综上，大陆地区作为近些年晶圆产能增量主要贡献地区，根据 IC Insights 预测，2022 年中国大陆有望成为全球第二市场，晶圆产能将仅次于中国台湾地区。
　　半导体工艺技术不断演进，先进制程已达到 5-7nm 量产阶段，但从终端产品需求看，成 熟制程（28nm 等）技术市场仍十分广泛。据 Omdia 数据，通讯方面，5G 时代各种通讯 基站及设施遍布，80%以上的芯片用量，都可由 28nm 及以上的成熟制程来完成；汽车电 子方面，大部分的用量也都来自于 14nm 甚至 28nm 以上的技术；物联网趋势下，IC 使用 量增加，但不必用到 7nm、5nm 生产，用 28nm 制程即可满足大部分的需求。28nm 成熟 制程产能不足，在下游需求带动下，28nm 全球的晶圆代工进入快速扩张期。
　　中芯国际已于 2018 年宣布完成 28nm HKMG 研发，在今年 3 月的公告中，中芯国际称将 对中芯深圳进行项目发展和营运，重点生产 28 纳米及以上的成熟工艺的集成电路，2022 年开始生产，并且最终形成每月约 4 万片 12 吋晶圆的产能。而在全球晶圆厂与中国的半 导体设计公司的合作情况方面，国内的晶圆代工企业已经能够为中国国内的半导体设计企 业提供相当比例的晶圆代工业务，并且都主要集中在 28nm 及以上成熟制程上的合作。
　　28nm 作为关键节点，国内圆晶厂已有一定量产能力，随国内成熟制程扩产显著，全产业 链自主可控迎来窗口期。根据 Omdia 数据，从国内 28nm 产业链的发展上看，绝大多数设 备和材料在 28nm 节点基本已不存在技术问题。以光刻机为例，上海微电子计划于 2021 年交付首台国产 28nm 的 immersion 光刻机。这也就意味着，国内 28nm 产业链自主，很 快能够取得比较大的进展。尤其是在贸易环境多变的情况下，国内产业链的完善，或许能 够助力中国国内的 28nm 得到更好的发展。Omdia 认为，28nm 晶圆代工技术的关键环节 2021 年将在国内逐步完成供应链自主，14nm 的自主可控产业链也将在 2022 年左右可以 实现。为国内上游材料、设备产业发展提供窗口期。
　　4.2. 上游核心材料&设备是全产业链自主可控薄弱环节，日本限制光刻胶供货提供国产化催化剂
　　半导体行业技术难度高、产业环节长、下游应用广泛。其中，半导体材料与设备位于半导 体产业链的上游，是芯片制造、封测的支撑性行业。半导体设备和材料的供应能力和质量 直接关系到我国集成电路产业链的完整性，自主创＂芯＂意味着半导体全产业链发展；要 实现半导体全产业链自主可控，材料与设备国产化是必然需求。
　　我国各大产业的起步都要晚于欧美日韩等发达国家，虽然形成了后发优势，使得我国的互 联网等新兴产业发展程度处在前列，但最基础的硬件制造产业反倒落后于发达国家。以芯 片为代表的高端制造业＂卡脖子＂问题是我国产业升级、自主可控最突出的问题。就半导 体产业而言，其发展最大的问题就在于产业链不平衡，而整个产业链最薄弱的环节就在于 上游的半导体材料和设备环节。
　　4.2.1. 华为&中芯国际被制裁——高端半导体工艺＂卡脖子＂
　　2020 年 5 月，美国商务部将华为公司列入＂实体清单＂，此后禁令接连升级，无论交易哪 一阶段，只要有华为公司参与，则任何公司未经许可都不得出售用美国软件或设备制造的 半导体。2020 年 9 月 15 日起，华为难以再从商业途径获得芯片。台积电、英特尔、高通、 联发科、美光等芯片大厂乃至中芯国际都相继宣布，即日起无法继续为华为供货。
　　华为公司近年来高速发展，2019 年营收超 8000 亿人民币，其半导体采购支出仅次于 Apple、 三星，位居全球第三。梳理其全球供应链，半导体软件主要来自美国 33 家企业、半导体 代工生产主要来自中国台湾。
　　华为虽拥有芯片设计能力，仍因美国制裁措施受到打击（如 华为海思设计麒麟 9000 芯片委托台积电生产）。背后核心就在于半导体先进制程尚未＂国 产＂，高端半导体工艺成为＂卡脖子＂问题。
　　2020 年 12 月 3 日，继华为被制裁后，美国国防部将中芯国际加入＂中国军方企业＂名单， 意味着美国企业在向中芯国际供应相关技术或产品时，需要获得政府许可，同时无法将获 得来自美国的资金支持。中芯国际成为第二家被制裁的中国高科技企业，被半导体制造设 备、材料＂卡脖子＂，背后仍是高端半导体工艺难以自主可控的重要短板。
　　4.2.2. 日本光刻胶大厂限制供货，多家晶圆厂 KrF 光刻胶供应紧张，全产业链自主可控刻不容缓，国产化加速
　　日本光刻胶大厂产能受限，国内多家晶圆厂供货受限，再次凸显光刻胶国产化重要性。据 集微网称，由于 KrF 光刻胶产能受限以及全球晶圆厂积极扩产等原因，日本信越化学已 经向中国大陆多家一线晶圆厂限制供货 KrF 光刻胶，甚至已通知部分中小晶圆厂停止供货 KrF 光刻胶，国内多家晶圆厂将会面临 KrF 光刻胶大缺货的处境。由于地震原因，信越化 学 KrF 光刻胶产线受到很大程度的破坏，至今尚未完全恢复生产，在产线受到影响和晶圆 厂扩产等多方因素下，信越化学不得不停止向中国大陆几家晶圆厂供应 KrF 光刻胶。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。
　　此外，以日韩贸易战为鉴，材料＂自主可控＂成为国际趋势。根据日本 METI 政府网站消 息，从 2019 年 7 月 1 日开始，日本将韩国从出口贸易＂白名单＂中删除；从 7 月 4 日开 始，日本向韩国出口氟化聚酰亚胺（PI）、光刻胶和高纯氟化氢这三种材料需要单独申请出 口许可证并进行出口审查。此次受限的三种电子材料是上游核心材料，日本基本垄断其全 球主要产能，韩国 OLED、半导体产业对日本电子材料有着较强的依赖性，面对政策调整， 启发下游制造商降低对单一供应商/单一地区供应商依赖、加快扶持本土产业集群提高供应 链安全，材料端＂自主可控＂成为国际趋势。
　　就光刻胶这一核心材料领域来讲，目前半导体光刻胶、面板光刻胶仍有较大国产化空间。 高档光刻胶的保质期通常只有 6 个月左右甚至更短，一旦遇到贸易冲突或自然灾害，我国 集成电路产业势必面临芯片企业短期内全面停产的严重局面。我们认为：
　　（1）无论是贸易 摩擦下高端半导体工艺受到掣肘，还是高端半导体材料受限，都显示着材料端自主可控的 重要性；
　　（2）近期 KrF 光刻胶供应受限再次敲响警钟，同时也为国产光刻胶产品加速导入 提供契机；
　　（3）以光刻胶为代表，对材料和设备产业来讲，面对自主可控的迫切需求和尚 未实现自主的现状之间的矛盾，抓住下游机遇，从产业链角度入手、寻求产业链自主发展 是破局之法。
　　4.3. 产业链抱团发展，加快产品导入、规模量产、新技术研发
　　光刻机龙头 ASML 发展史、华为供应链国产替代发展史，还是日本光刻胶及先进材料产业 集群发展史，无不揭示了上下游协同、产业链抱团发展对先进制造产业发展的重要性。
　　4.3.1. 复盘 ASML 创新生态系统：生产高度分工，上下游协同发展，完成技术跃迁
　　高度外包，产业链布局全球，构建以 ASML 为核心的创新生态系统。ASML 光刻设备 85% 的成本由外部供应商提供，与全球 700 余家供应商合作，其中 40 家核心供应商供应商占 据超 80%的外购成本。700 多家一级、二级和三级供应商中约有 50%来自荷兰本土，其余大 多来自欧盟和美国。
　　ASML 是这个庞大供应商网络的领导者，但同时也与其他几家拥有光刻机关键专业知识的 公司（尤其是 Zeiss 公司）分享其核心地位。Zeiss 的专长是精密光学和精密机械，生产的 投影镜头是光刻机的核心部件；ASML 则从系统与集成的角度关注光刻设备的需求和设计； 实际模块和组件的提供任务都尽可能移交给供应商处理。
　　ASML 历史上最重要的技术跃迁之一——浸润式光刻机的诞生，是产业链上下游协同发展 的成果。浸液光刻思想最早是由台积电工程师林本坚提出，ASML 敏锐捕捉到这个想法， 2002 年开始研究浸液光刻技术。此后通过与 Philips、TNO、Zeiss 以及 ASML 在荷兰的 Veldhoven 研究中心和在美国 Wilton 研究中心的通力合作，创造性解决了浸液式项目面临 的技术挑战，完成了对浸液式光刻技术从概念验证到产品交付的过程。
　　在高度外包的合作模式下，供应商财务的稳定以及在研发和运营能力方面的投资对于支持 ASML 的技术创新至关重要，加强与关键企业的创新合作是 ASML 技术领先战略的有机组 成部分。ASML 依据＂产品路线图＂、＂技术路线图＂，通过对荷兰本土以外的关键供应商的 相关业务的股权收购来加强创新合作，使其可以集中资源按照 ASML 规划节点进行研发攻 关。
　　股权交换或收购是加强创新合作的一种有效方式，ASML 的股权投资不仅体现在与上游供 应商合作中，还体现在与下游客户的合作之中。2012 年，ASML 启动＂客户共同投资计 划＂，台积电、三星和英特尔 3 家芯片制造商共同注资，产业链抱团发展，加速新技术研 发，英特尔率先认购 15%（10%是对 18 寸晶圆光刻机的投资，5%是对 EUV 的投资），台积 电认购 5%，三星认购 3%(放弃了 2%)。
　　4.3.2. 复盘华为供应链国产替代：终端厂商加速培养上游产业集群，设计领域实现戴维斯双击
　　贸易摩擦加速国产替代，IC 设计版块迎来戴维斯双击。国产替代从 2019 年开始，在国际 贸易摩擦加剧、供应链被美国公司限制较强的背景下，国内半导体板块先跌后升，最典型 的戴维斯双击品种是在设计领域，集中在华为产业链上的芯片设计公司，比如射频、指纹、 光学领域，设计公司受益于下游的国产替代诉求，这些国产替代公司的业绩释放并且股价 表现良好，如圣邦股份。
　　从公司营收上看，圣邦股份在 2019 全年、2020 前三季度年业绩表现突出，均实现单季 度营收逐季增长，2019 年全年营收同比增长 38.5%。在盈利能力方面，2020 年圣邦股份归 母净利润同比保持增长，增速均在 40%以上。
　　从股价走势上看，圣邦公司（模拟芯片）从 2020 年开始的股价上升非常显著。
　　我们看到在华为等国内重要整机厂商的需求拉动下，模拟芯片供应链的厂商圣邦股份在 2019 年、2020 年都实现了超预期的财务表现，事实上，对于国内供应商而言，如果能在 供应链上实现国产替代，价值量的跃迁和行业地位的提升将使得国内公司迎来一轮戴维斯 双击。以华为公司为代表的大陆终端品牌厂商将加速培养大陆上游产业集群，特别是上游 关键环节。
　　4.3.3. 复盘日本光刻胶产业逻辑：紧抓下游需求，高度分工协作，建立光刻胶产业集群
　　半导体材料公司往往伴随半导体产业的兴起而发展，经过长期技术积累或兼并收购，建立 起技术壁垒，形成寡头竞争格局，并和下游制造公司形成稳定合作关系。资本密集、技术 高壁垒、导入周期长，这些特征共同决定了单打独斗无益，产业链抱团——下游应用厂商 扶持上游光刻胶成品企业，成品领域协助原料供应商，加速技术进步、产品导入，产业链 协同发展事半功倍。
　　以日本为例，40 年来，日本光刻胶产业已形成高度分工协作的产业集群。围绕 PCB 光刻 胶、面板光刻胶、IC 光刻胶及其上游树脂、光引发剂、溶剂&单体各领域，涌现一批大中 小企业。
　　总结日本材料产业集群形成经验，我们可以做出如下总结：
　　紧抓下游需求，伴随本国半导体制造业同步崛起。
　　解读日本光刻胶产业崛起：
　　（1）日本光刻机尼康和佳能的崛起，带动了上游核心材料 光刻胶的崛起；
　　（2）美国 IBM 公司积极转移第 2 代和第 3 代化学放大光刻胶，放弃光 刻胶发展机会，行业竞争压力减小；
　　（3）东京应化于 1995 年实现 KrF 光刻胶的商业 化，恰逢半导体工艺制程节点逐步触碰 i 线光刻的极限，天时地利下，日本光刻胶成 功崛起。
　　重视持续技术开发和积累，材料超前制造业发展。
　　对材料企业来说，技术需经过长期生产实践验证，2000 年日本材料企业占据 70%份额， 在下游半导体制造业逐渐转出的情况下，2015 年仍能保持 50%以上，最重要的原因在 于其企业重视持续技术开发，与半导体行业发展同步。
　　同时，随着摩尔定律不断演进，要求材料产业超前发展，对其精度、纯度、质量等要 求越来越高，日本光刻胶上下游公司早已提前布局 EUV 光刻胶，实现超前发展。从专 利数量看，全球 EUV 光刻胶领域主要申请人专利数量排列前 10 位的有 7 家日本企业， 日本企业数及其专利数量远高于其他企业、头部效应明显。排名首位的富士胶片更是 拥有 422 项相关专利。
　　细分市场小、研发投资大，各有技术优势，实现规模化分工。
　　光刻胶市场拥有较强＂定制化＂属性，各项产品堪称小众，且验证周期长，企业发展 不易。材料品类繁多，规格多样，对光刻胶企业来讲，也并非都采用统一的技术路线， 各个公司都有自己的技术优势，并在技术积累的基础上，不断加大研发投入，保持累 积优势。在此发展思路的指导下，日本光刻胶产业形成了高度分工协作的产业集群。 以上游材料光刻胶树脂为例，综研化学专注 PCB 光刻胶单体，大阪瓦斯化学等专注面 板光刻胶树脂，而丸善石化、住友电木等企业专职 IC 光刻胶树脂制造。在光引发剂 领域也有相同的分工布局。
　　上下游紧密合作，建立产业联盟。
　　20 世纪 70 年代，日本半导体企业与材料企业紧密合作，充分利用半导体企业资本、 人才、技术等经营资源，取得领先地位。多数材料的研发、样品导入和产品验证都需 要与下游及设备企业紧密配合。
　　时至今日，本日光刻胶企业仍不断通过资本投资等方式实现＂抱团发展＂。2013 年， 富士胶片就与 IMEC（比利时微电子研究中心，是全球半导体的指标性研发机构）合 作，为有机半导体亚微米技术开发一种新的光刻胶技术。2017 年，JSR 与 IEMC 在比 利时共同成立了 EUV 光刻胶制备和认证中心，目的是确保 EUV 光刻胶的认证和半导 体领域应用的质量控制。2020 年 2 月，在 JSR 的主导下，EUV 光刻胶先驱 Inpria 完成 了 C 轮 3100 万美元的融资，参投方包括 SK 海力士、三星、英特尔、台积电。
　　4.4. 树脂&光引发剂、光刻胶成品，核心材料一体化是自主可控关键，看好 先发龙头优势
　　反观我国光刻胶行业，我国光刻胶研究始于 20 世纪 70 年代，起初与国际先进水平相近， 几乎和日本同时起步，但目前差距愈来愈大、已毫无技术优势可言，产品大约相差三代以 上，复盘国内光刻胶企业发展及加速追赶过程，主要存在以下壁垒：
　　目前国内光刻胶企业小、力量散，缺乏产业联盟，发展力量薄弱。
　　根据 TECHCET 数据，2021 年整个半导体用光刻胶的市场只有 19 亿美元的规模，是 一个＂小众化＂的市场。同时市场份额高度集中——ArF 光刻胶，日本的 JSR、信越 化学、东京应化、住友化学四家企业占据了 82%的市场份额；KrF 光刻胶市场中，东 京应化、信越化学、JSR 和杜邦占据了 85%的市场份额。当下国内能够生产 IC 光刻胶 的企业寥寥无几，主要包括晶瑞股份、上海新阳、南大光电等，对比其营收和雇员人 数发现，国内企业规模尚小，营收往往不及国际龙头企业 1/10。
　　由于营收规模较小，公司研发投入不足，在技术积累上具有天然劣势。同时由于需要 加速追赶，国内光刻胶企业近年来相继斥资购买光刻机来验证产品性能，因为光刻机 价格昂贵，企业压力倍增。如晶瑞股份在 ArF 光刻胶研发项目中新增的 ArF 光刻机总价 1.5 亿元，对比公司 2020 年全年净利润（0.82 亿元），是一笔不小的支出。
　　再者，由于光刻胶的应用环境复杂且多样，有时甚至需要针对每个工厂进行特别定制， 很难标准化和模块化，光刻胶从研发成功到进入客户验证阶段，并被大规模使用，中 间所需要的时间都是按照年为单位计算。一般情况下客户并不愿意轻易的更换光刻胶 供应商。
　　日本光刻胶产业强强联合、后来居上的历史经验表明，国内光刻胶企业单打独斗、力 量分散的发展模式缺乏优势。光刻胶巨头通过资本投资、技术投资等与上下游企业结 盟，形成一道几乎牢不可破的防线，为国产光刻胶企业加速追赶之路又增障碍。
　　光刻胶供应链不全，上游材料纯度不足，原材料严重依赖进口。
　　对光刻胶、氟化氢、硅片等半导体先进材料来说，纯度是其最核心的指标之一。相关 资料表明，目前国外先进企业光刻胶阻抗可达1015，国产光刻胶基本上停留在1010（阻 抗越高说明纯度越高）。光刻胶纯度不足会造成芯片良率下降，甚至污染事故。2019 年台积电就因为光阻原料污染导致上万片 12 寸晶圆报废，直接损失达 5.5 亿美元。
　　长期以来，我国光刻胶产业发展缓慢，使得光刻胶原材料的开发缺乏动力和目标，造 成当前光刻材料用原材料大部分依赖进口。光刻胶原材料也是影响纯度的核心因素之 一。目前我国光刻胶用树脂基本上从美、日、韩进口；感光剂从日本进口为主，国内 光刻胶产业链布局不完整。
　　以光刻胶溶剂为例。溶剂占光刻胶总质量 80%-90%，是光刻胶重要原料。最常用的光 刻胶溶剂丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）生产主要集中在美国、西欧及中国等国家和地区， 主要厂家是美国陶氏化学、伊士曼化学，荷兰利安德巴塞尔，德国巴斯夫等企业。这 些企业深耕 PMA 工业生产领域已有 30 多年的历史，拥有丰厚的技术经验，国产企业 一朝一夕间很难突破。
　　先行者高筑专利壁垒，将后来者拒之门外。
　　国产光刻胶企业想要实现突破，不仅面临原材料、纯度等难题，还面临强大的专利壁 垒。受规模限制，国内主要光刻胶企业研发投入情况远低于同期国际企业。在产业化 技术能力上，国际光刻胶企业普遍拥 I 线光刻胶、KrF 光刻胶、ArF/ArFi 光刻胶等系列 产品，并正在开发 EUV 光刻胶，针对核心产品建立了较全面的专利体系和地区覆盖。 国内光刻胶企业仅在中 I 线光刻胶方面实现了大批量应用，KrF 光刻胶处于小批量使 用和产品的系列化开发阶段，与国际光刻胶先进水平的差距 3 代以上，核心专利单薄， 自我发展能力薄弱。
　　从专利申请数量看，也可反应这一状况。截止 2019 年＂光刻胶＂相关专利仍以外国 申请人为主，占比达 67%，另外，前 10 位申请人中，有 7 名申请人来自日本。而国 内申请人不仅专利数量较少、且主要是研究院和高校。分年份看，2010 年，光刻胶 的专利出现井喷，2013 年之后，相关专利的申请已经开始锐减。总体来说，光刻胶已经是一个相当成熟且固化的产业，先行者高筑专利壁垒，将后来者拒之门外。
　　EUV 光刻胶领域也有相同趋势。
　　总结国产光刻胶：布局 EUV 打开想象空间，把握成熟制程实现全产业链国产化是自主可 控关键。面对日本产业集群现有的技术、分工、规模化优势，与光刻胶行业现有寡头垄断 格局，国产光刻胶企业应把握住大陆面板、半导体产业链蓬勃发展的历史性机遇与国产化 契机，与下游企业抱团加快研发进程和产品导入。在发展过程中，布局 EUV 等下游先进制 程所需光刻胶助力企业推高发展＂天花板＂，但更重要的是从 0 到 1，从松散布局到系统化 发展，把握下游成熟制程下光刻胶市场，实现上游树脂&光引发剂、光刻胶成品全产业链 国产化，才是自主可控关键。
　　中国大陆的光刻胶企业与日、韩、美、中国台湾地区光刻胶巨头相比，仍处于发展初期， 但从下游需求旺盛+自主可控要求+加速国产化角度来看，国产光刻胶发展充满机遇：
　　（1）下游 LCD 产业向大陆转移 集成电路成熟制程扩产显著，参考日本半导体产业发展 史，为国产光刻胶企业提供发展土壤与市场空间。
　　（2）中美贸易摩擦、2020 年疫情，使供应链安全与全产业链自主可控成为重中之重；日 本光刻胶产业集群的发展为国内光刻胶企业提供借鉴经验。
　　（3）光刻胶具备高重要程度+成本不敏感属性，供应链存在天然高稳定性的特点；近期 KrF 光刻胶供应受限再次敲响警钟，也加速国产光刻胶产品导入。在加速进口替代的趋势 下，我们看好核心材料一体化+具备先发优势的龙头公司。
　　（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】。