半导体光刻胶行业分析报告( 46 页)

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目 录

1、 半导体工业发展的基石——光刻技术 .... 6

1.1、 集成电路的夕与今 ...... 6

1.2、 摩尔定律与光刻工艺 ...... 7

1.3、 光刻工艺的影响因素 ...... 8

1.4、 误区纠正：光刻工艺分辨率≠技术节点 ..... 10

2、 “半导体材料皇冠上的明珠”——光刻胶 .... 11

2.1、 负性光刻胶——最传统的光刻胶 ...... 12

2.2、 非化学放大型正性光刻胶——重氮萘醌/酚醛树脂体系光刻胶（DNQ-Novolac） .... 13

2.2.1、 重氮萘醌型感光化合物（PAC） ..... 13

2.2.2、 酚醛树脂及其它组成成分 .... 15

2.3、 DUV 光刻胶——化学放大型KrF & ArF 光刻胶 ....... 15

2.3.1、 光致产酸剂（Photo-Acid Generator，PAG） ....... 16

2.3.2、 DUV 光刻胶的树脂 ..... 16

2.3.3、 浸没式ArF 光刻胶的额外组分——表面隔水涂层 ....... 18

2.4、 EUV 光刻胶 ...... 19

2.5、 光刻胶的生产与验证流程 ..... 20

3、 为什么我们看好大陆半导体光刻胶产业？ .... 22

3.1、 政策端——“强化国家战略科技力量”，行业政策与“大基金”助力突破“卡脖子”领域 ....... 22

3.2、 市场端——乘国内成熟制程产能增长东风，从中低端产品开始发力 ....... 24

3.3、 日本光刻胶厂商给予我们的启发 ...... 28

4、 投资建议 ..... 31

4.1、 彤程新材：光刻胶业务持续放量，布局ArF 项目推动公司电子材料平台建设 .... 31

4.2、 晶瑞电材：光刻胶与湿电子化学品同步推进，半导体材料国产替代进程加速 ..... 34

4.3、 南大光电：ArF 光刻胶通过客户技术验证，研发进度处于行业领先地位 .... 36

4.4、 久日新材：国内光引发剂行业龙头，进军光刻胶产业布局关键光敏剂原料 .... 39

5、 风险分析 ..... 46

图目录

图1：1946 年世界第一台通用电子计算机ENIAC ...... 6

图2：1954 年世界第一台晶体管化计算机TRADIC .... 6

图3：华为麒麟9000 芯片 ....... 6

图4：搭载有麒麟9000 芯片的华为Mate 40 Pro 手机 ..... 6

图5：摩尔定律提出者 & Intel 公司联合创始人：戈登·摩尔 ...... 7

图6：光刻工艺示意图 .... 8

图7：光刻技术分辨率随着曝光光源波长的缩短而不断提升 ...... 9

图8：浸没式光刻能够以更大的角度在光刻胶中成像示意图 .... 10

图9：鳍式场效应晶体管（FinFET）结构示意图 ...... 10

图10：台积电技术节点与栅周期和金属周期的对应关系 ..... 10

图11：半导体光刻胶的分类 ..... 11

图12：正性光刻胶与负性光刻胶曝光结果对比示意图 ..... 12

图13：聚乙烯醇肉桂酸酯的二聚反应....... 12

图14：环化橡胶-双叠氮系负性光刻胶光聚合反应机理 .... 12

图15：典型负性光刻胶SU-8 的溶胀现象示意图 ...... 13

图16：重氮萘醌磺酸酯的光解反应历程 ....... 14

图17：基于氢键作用的溶解抑制机理....... 14

图18：基于碱催化偶联反应的溶解抑制机理 .... 14

图19：部分高性能感光化合物PAC 中用到的骨架化合物 .... 14

图20：非化学放大型光刻胶（左）和化学放大型光刻胶（右）在DUV 条件下的断面形貌 .... 15

图21：部分具有代表性的用于ArF 光刻胶的光致产酸剂 ..... 16

图22：用于ArF 光刻胶的聚甲基丙烯酸酯类树脂体系的常见侧链基团 ....... 18

图23：显影液可溶性表面隔水涂层和光刻胶自生成表面隔水涂层的使用示意图 ..... 19

图24：光刻胶的生产工艺流程 ..... 20

图25：光刻胶的验证流程 ..... 21

图26：国家大基金一期股东结构 ...... 24

图27：国家大基金二期股东结构 ...... 24

图28：2007-2021 年晶圆制造与封装材料市场规模(十亿美元) ..... 25

图29：2016-2021 年全球半导体材料市场分布(十亿美元) .... 25

图30：2021 年不同晶圆制造材料的市场规模占比 ....... 25

图31：2014 至2025 年国内半导体光刻胶市场规模...... 25

图32：ASML TWINSCAN NXE:3600D 型EUV 光刻机 .... 26

图33：ASML TWINSCAN XT:400L 型i 线光刻机 .... 26

图34：2019 年全球不同结构芯片的产能占比 ....... 26

图35：2019 年各国各地区在不同制程逻辑芯片中的产能占比 ..... 26

图36：全球各国各地区晶圆代工产能（折算8 英寸片产能，百万片/月） ....... 27

图37：两种预测口径下2030 年中国大陆晶圆代工产能都将位居世界第一 ...... 27

图38：20 世纪80 年代日本半导体市场规模占比跃居全球第一 ....... 28

图39：2020FY TOK 的主营业务收入构成 .... 29

图40：2020FY 信越化学的主营业务收入构成 ...... 29

图41：2011FY-2020FY TOK 的营收情况及增长率 ....... 29

图42：2011FY-2020FY 信越化学的营收情况及增长率 ..... 29

图43：2020 年不同行业资本支出占销售额比重 ....... 30

图44：TOK 与国内光刻胶企业经营性现金流比较（亿元） ..... 30

图45：TOK 与国内光刻胶企业资本开支比较（亿元） .... 30

图46：TOK 与国内光刻胶企业研发投入比较（亿元） .... 30

图47：国内半导体光刻胶产业链相关标的 ....... 31

图48：彤程新材2016-2021 前三季度营业收入及归母净利润 ....... 32

图49：2021 年11 月北京科华与杜邦公司战略合作签约现场 ....... 33

图50：晶瑞电材2016-2021 前三季度营业收入及归母净利润 ....... 34

图51：晶瑞电材ASML1900 Gi 型光刻机于2021 年年初正式搬入实验室 .... 35

图52：南大光电2016-2021 前三季度营业收入及归母净利润 ....... 36

图53：南大光电2021H1 营收和毛利结构 .... 36

图54：久日新材2016-2021 前三季度营业收入及归母净利润 ....... 40

图55：久日新材2020 年营收结构 .... 40

表目录

表1：不同类型的曝光光源所对应的制程工艺 .... 9

表2：不同曝光光源分类下半导体光刻胶的典型组成成分（树脂与光敏剂） ...... 11

表3：重氮萘醌-酚醛树脂体系光刻胶的主要组成成分 ...... 15

表4：拥有不同酸致脱保护基团的KrF 化学放大型光刻胶的特征及优缺点 ...... 17

表5：用于ArF 浸没式光刻的表面隔水涂层的种类与优缺点 ....... 19

表6：2021 年全球主要企业半导体光刻胶发展情况...... 22

表7：半导体产业发展相关的国家政策 ..... 23

表8：彤程新材盈利预测与估值简表 .... 33

表9：晶瑞电材盈利预测与估值简表 .... 35

表10：南大光电主营业务及所属相关公司 ....... 37

表11：南大光电关键项目预测（万元） ....... 38

表12：南大光电可比公司估值 ..... 39

表13：南大光电盈利预测与估值简表....... 39

表14：久日新材产能规划情况 ..... 41

表15：久日新材关键项目预测（万元） ....... 42

表16：久日新材绝对估值核心假设表....... 43

表17：久日新材现金流折现及估值表....... 44

表18：久日新材敏感性分析表（单位：元） .... 44

表19：久日新材盈利预测与估值简表....... 45