01.16 電子產業的“生長激素”(ECM):電子特氣及光刻膠行業梳理

電子化工材料(Electronic Chemical Materials,簡稱ECM),指為集成電路和分立器件、電容、電池、印製線路板、液晶顯示器等電子元器件的生產而使用的各種精細化學品,是電子材料和精細化學品結合的高新技術產品。電子化工材料處於電子信息產業鏈的前端,沒有高質量的電子化工材料就不可能製造出高性能的電子元器件,

在電子產業中的作用相當於“生長激素”

目前正處於國內第三次進口替代(電子信息產業的進口替代)的浪潮中,半導體、顯示面板等電子產業鏈持續向中國轉移,中國電子產業市場規模急劇擴張,我國已成為全球最大的半導體生產國家、液晶面板出貨量最大的國家,且未來幾年全球的半導體、顯示面板新增產能主要集中在中國,中國電子元器件的國產化率將大幅提升。但與此同時,上游原材料受制於人的局面亟待改變,部分高端電子化工材料的供應仍以外資企業為主,國產替代需求迫切


一、電子特氣行業:市場空間大,行業增速高

電子特種氣體(簡稱:電子特氣)是特種氣體的一個重要分支,是集成電路(IC)、顯示面板(LCD、OLED)、光伏能源、光纖光纜等電子工業生產中不可或缺的關鍵性原材料,廣泛應用於薄膜、光刻、刻蝕、摻雜、氣相沉積、擴散等工藝,其質量對電子元器件的性能有重要影響。

電子氣體在不同電子元器件製造工藝中的應用(如下圖):

電子產業的“生長激素”(ECM):電子特氣及光刻膠行業梳理

電子特氣市場規模大。據卓創資訊統計,2017 年全球特種氣體的市場規模達 241 億美元,其中電子領域(包括集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等)的特種氣體市場規模預計超過 100 億美元;中國特種氣體的市場規模約 178 億元,其中電子領域的特種氣體市場規模約 100 億元。

半導體用電子特氣行業增速高。在半導體領域,電子特氣在半導體制造的材料成本中佔比高達 13%,是僅次於硅片的第二大材料。僅從集成電路用電子氣體來看,據中國產業信息網的數據,2018 年全球集成電路用電子氣體的市場規模達到 45.12 億美元,同比增長 16%,中國集成電路用電子特氣的市場規模約 4.89 億美元。

基於未來幾年中國大陸地區半導體、顯示面板等主要電子元器件的新增產能較多,以及電子化工材料的進口替代需求強烈,國內電子特氣行業將迎來高速增長。

電子特氣行業相關個股如下:

昊華科技

:①黎明院:電子級三氟化氮、六氟化硫產能規模國內領先,其中六氟化硫產品純度已達到 5N5 級;②光明院:高純硒化氫、硫化氫可用於半導體集成電路製造,綠色四氧化二氮主要用於航天衛星推進劑。

南大光電:①全椒南大光電:高純磷烷、砷烷不僅在 LED 領域規模出貨,且在半導體離子注入環節取得客戶認證通過並實現批量供貨;②飛源氣體:電子級三氟化氮、六氟化硫技術實力較強,批量供應臺積電、中芯國際、京東方等一線大廠。

華特股份(科創板):公司是國內首家打破高純六氟乙烷、高純三氟甲烷、高純八氟丙烷、高純二氧化碳、高純一氧化碳、高純一氧化氮、光刻氣(Ar/F/Ne 混合氣、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne 混合氣)等產品進口制約的氣體公司,已實現了近 20 個產品的進口替代,上述產品均已實現量產並逐步規模化供應給 8 吋以上集成電路廠商。其中公司的光刻氣產品於 2017 年通過全球最大的光刻機供應商 ASML 公司的產品認證。

雅克科技:子公司科美特專業生產電子級六氟化硫、四氟化碳,在建電子級三氟化氮項目。

巨化股份:電子特氣業務主要在參股公司中巨芯(直接持股 39%)體內,中巨芯的子公司博瑞電子已建有高純氯化氫、高純氯氣產能,在建含氟系列電子特氣項目,包括八氟環丁烷、六氟丁二烯、八氟環戊烯等先進工藝刻蝕氣體;博瑞電子與日本中央硝子合資的子公司博瑞中硝在建電子級六氟化鎢項目。

凱美特氣:公司在建電子特氣項目,產品包括二氧化碳、一氧化碳、氮氣、氬氣、氫氣、氪、氙、氖等。

需要注意的是:相比海外公司較高的行業集中度,國內電子特氣產能相對分散,細分領域公司數量較多。相對海外巨頭每家公司都有眾多電子特氣產品類別批量進入半導體制造產業鏈,國內企業目前每家公司僅有個別電子特氣產品打入本土半導體產業鏈,尚與海外公司有較大差距。


二、光刻膠行業:技術壁壘高,低端產品國產化率較高,高端產品技術差距大

光刻膠是電子領域微細圖形加工的關鍵性材料,在半導體、LCD、PCB 等行業的生產中具有重要作用。光刻膠是利用光化學反應,經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩膜板轉移到代加工基片上的圖形轉移介質,是光電信息產業的微細圖形線路加工製作的關鍵性材料。

光刻膠產品是電子化工材料中技術壁壘最高的材料之一,研發難度極大。

按照下游應用,光刻膠可分為半導體用光刻膠、LCD用光刻膠、PCB用光刻膠等,其技術壁壘依次降低。相應地,PCB光刻膠是目前國產替代進度最快的,LCD光刻膠替代進度相對較快,半導體光刻膠目前國產技術較國外先進技術差距最大。

電子產業的“生長激素”(ECM):電子特氣及光刻膠行業梳理

2019 年全球光刻膠市場規模預計近90 億美元,自 2010 年至今 CAGR 約 5.4%,預計未來 3 年仍以年均 5%的速度增長,預計至 2022 年全球光刻膠市場規模將超過 100 億美元。中國光刻膠市場需求增速高於國際平均,但中國本土供應量在全球的佔比僅有 10%左右,發展空間巨大。

1)半導體光刻膠:技術難度最高,國產化率極低

半導體是光刻膠最重要的應用領域。光刻和刻蝕技術是半導體芯片在精細線路圖形加工中最重要的工藝,決定著芯片的最小特徵尺寸。光刻工藝的成本約為整個芯片製造工藝的 30%,耗時約佔整個芯片工藝的40%~50%,是芯片製造中最核心的工藝。光刻膠及其配套化學品在芯片製造材料成本中的佔比高達 12%,是繼硅片、電子氣體的第三大 IC 製造材料。

半導體光刻膠各品種中,目前 g 線和 i 線光刻膠的市場份額較大,ArF 光刻膠市場增速最快。

國內公司目前僅有蘇州瑞紅、北京科華實現了部分品種的國產化,但是整體技術水平較低,僅能進入 8吋晶圓生產線與 LED 等生產線。此外,南大光電、上海新陽

擬建設 ArF 光刻膠生產線,容大感光的 i線光刻膠已經小批量產。

蘇州瑞紅(晶瑞股份子公司):率先在國內實現了 i 線光刻膠的量產,並於 2018 年下半年通過中芯國際上線測試,其 KrF 光刻膠進入中試階段。

北京科華(高盟新材參股):量產 g 線/i 線光刻膠,KrF 光刻膠已向國內芯片製造企業批量供貨,ArF 光刻膠已進入客戶認證階段,EUV 光刻膠處於初步研發階段。

2)LCD光刻膠:市場規模最大,低端產品已實現國產化

根據智研諮詢數據,2019 年全球 LCD 用光刻膠市場規模約 23 億美元,過去 5 年平均增速在 4%左右,預計未來 3 年增速也在 4%左右。2019 年中國 LCD 面板產能佔全球比重已達 40%左右,據此測算中國 LCD 光刻膠市場規模約 9億美元。

國內企業積極進軍佈局。TFT 正性膠等較低端產品方面,國內企業技術較為成熟;彩色光刻膠方面,目前僅永太科技有較為成熟的產品,其他企業多處研發階段。

TFT 正性膠:北京科華、蘇州瑞紅(晶瑞股份子公司)已有量產的產品供應;容大感光、飛凱材料均在積極佈局。

彩色光刻膠:永太科技已建成 1500 噸 CF 光刻膠生產線,產品已在華星光電(TCL集團控股)有部分應用。

3)PCB光刻膠:技術含量較低,國產化率超過 50%

全球 PCB 光刻膠市場規模在 20 億美元左右,中國市場規模佔比達 50%以上。隨著 PCB 光刻膠外企東移和內資企業的不斷髮展,中國已成為全球最大的 PCB 光刻膠生產基地。

PCB 光刻膠技術壁壘較低,國內市場中,容大感光、廣信材料、東方材料、北京力拓達等內資企業已佔據國內 50%左右的溼膜光刻膠和光成像阻焊油墨市場份額。國內企業中,飛凱材料、容大感光、廣信材料等已有相應 PCB 光刻膠產品投產。

飛凱材料:主要以溼膜光刻膠為主,目前產品已具備批量生產能力。

容大感光:阻焊油墨產品已較為成熟,是國內龍頭之一。

廣信材料:阻焊油墨產品在內資品牌中排名第一。


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