电子行业：筚路蓝缕若何看待全球光刻胶龙头TOK的成长之路？

以下为报告原文节选

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1. 光刻胶——半导体材料皇冠上的明珠

光刻是半导体微纳加工的核心工艺，光刻胶是半导体材料皇冠上的明珠。
光刻工艺是半导体微纳加工的核心工艺，紧张包括涂胶、曝光、显影等步骤。
光刻胶是一种对光敏感的稠浊液体，在紫外光、电子束、离子束、X 射线等辐射的浸染下，其感光树脂的溶解度及亲和性由于光固化反应而发生变革，经由适当溶剂处理，溶去可溶部分可得到所需图像。
光刻胶的光敏度决定了微纳图形的精度，因此光刻胶的主要性凸显。

光刻胶按照显影效果可分为正性光刻胶和负性光刻胶，正性光刻胶的运用更为广泛。
曝光前对显影液不可溶，曝光后曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版遮光区相同，称为正性光刻胶；如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版遮光区相反，称为负性光刻胶。
由于负性光刻胶在显影时可能会发生变形和膨胀的情形，正性光刻胶的运用更为广泛。

光刻胶的质料包括光引发剂、树脂、溶剂、单体及其他助剂等。
光引发剂对光刻胶的感光度和分辨率起决定浸染；树脂是光刻胶的基本骨架，决定光刻胶的硬度、柔韧性、附着力、曝光前后溶解度变革程度、光学性能、耐蚀性能等基本性能；溶剂既溶解各种化学身分，也是后续光刻化学反应的介质。
从本钱构造来看，树脂本钱占比最大，约 50%，其次是添加剂（包括单体、助剂）占比约 35%，光引发剂、溶剂本钱合计占比约 15%。

光刻胶树脂具有分外的物理特性和化学特点，半导体光刻胶树脂质量哀求高、生产工艺难度高。
光刻胶树脂是高分子聚合物，具有高分子的一些物理特性，如成膜特性、Tg（玻璃化温度）。
在晶圆制造的光刻工艺中，光刻效果均保持在纳米级别，以是光刻胶的质量同等性、稳定性至关主要。
这对原材料单体的纯度和稳定性、合成反应的可控性、以及后处理工艺的精确性都提出了极高的哀求。

光刻胶单体工艺难度大，认证周期长，进入壁垒高。
光刻胶单体在合成和纯化时：首先，须要防止单体聚合，其单体种类繁多，不同单体合成方法不同，难易不一；其次，半导体级单体哀求高纯度，有时纯度要达到 99.9%以上，其纯度指标要从气相（GC）、液相（HPLC）、凝胶色谱（GPC）等方面来稽核，乃至还有含水量的指标哀求，是难度极大的寻衅。
此外，光刻胶单体企业进入下贱客户的供应商体系须要一个长期的认证过程，且须要征得终真个光刻胶厂家的赞许和认证，一样平常不会轻易改换。
光引发剂是光刻胶身分中的光敏感化合物，紧张分为光致产酸剂 PAG 和感光化合物 PAC。
半导体光刻胶用光引发剂紧张分为 PAG（光致产酸剂，简称光酸，Photo-Acid Generator）和 PAC（感光化合物，Photo-Active Compound）。
PAG 在接管光之后产生酸，因此被称为“光酸”，这些酸会作为催化剂使树脂吊颈挂的酸不稳定基团脱落，从而改变树脂的碱溶解性；PAG 紧张利用于在化学放大型体光刻胶中，包括 KrF、ArF、EUV光刻胶。
PAC 是重氮萘醌酯化合物，在光浸染下从溶解抑制剂转变为溶解促进剂，紧张用于线性酚醛树脂体系光刻胶中，如 g 线/i 线光刻胶。

光刻胶添加剂包括活性剂、稳定剂等，用于掌握和调节光刻胶的性能。
光刻胶中还有其他的添加剂，如碱、光可分解碱等。
此外，还有如匀染剂、表面活性剂、抗氧化剂、稳定剂等干系化合物，都是用来提高光刻胶的性能和稳定性的。
不同波长的半导体光刻胶组分存在较大差异，波长越短的光刻胶树脂含量越低，溶剂的含量越高。
g/i 线光刻胶中树脂的含量常日在 10-20%，KrF 光刻胶中为 7-10%，ArF、EUV 光刻胶中树脂含量常日在 5%以下。

除上游原材料壁垒外，半导体光刻胶国产化还具有配方、设备、客户验证等多重壁垒。
配方是光刻胶的核心技能，厂商难以通过剖析市场产品得到，需不断调度身分和比例以达到特定性能和参数。
光刻胶的配方涉及多种化学身分的精确组合和比例调控，这些身分的选择和配比直接关系到光刻胶的性能表现，如分辨率、粘附性、耐化学堕落性等。
为实现与已有供应商产品的性能和参数的完备匹配，光刻胶厂商首先须要对成百上千个树脂、光酸和添加剂进行排列组合，其次还要不断对各身分的比例进行调度，以实现和现有产品关键参数的完备匹配。
其余，光刻胶生产配套设备光刻机本钱高，因此光刻胶的研发具有较高的门槛。
光刻胶生产须要光刻机进行配套测试，光刻机的购置和测试本钱高。
根据晶瑞电材于 2021 年 8 月公布的集成电路制造用高端光刻胶研发项目信息，该研发项目投资总额为48850万元，个中设备及安装费占总投资额的69%，而光刻机(入口ASML光刻机)霸占设备及安装费的 44%。

下贱客户认证哀求严格，验证周期长。
下贱客户对光刻胶专用化学品供应商的选择非常谨慎，常日采取认证采购的模式。
新研发的光刻胶须要经由 PRS（根本工艺考察）、STR（小批量试产）、MSTR（中批量试产）、RELEASE（量产）四个阶段的客户验证，验证周期在两年以上。
详细而言，面板光刻胶的验证周期为 1-2年，半导体光刻胶的验证周期为 2-3 年。

从环球光刻胶市场份额来看，光刻胶市场仍由日美韩等企业主导。
详细看来，光刻胶市场被东京应化、杜邦、JSR、住友化学等国外巨子所垄断，日企在环球光刻胶市场中霸占主要地位。
东京应化以高达 26%的市场份额高居榜首，紧随其后的是杜邦、JSR 和住友化学，其市场份额分别为 17%、16%和 10%。
在环球市场前四名中，除了美国的杜邦，别的三家均为日本企业。
东京应化、JSR 的产品可覆盖所有半导体光刻胶品种，尤其在高端 EUV 光刻胶领域居市场垄断地位。

2. 复盘环球光刻胶巨子 TOK 发展之路，我们得到了哪些启迪？2.1 实现精益化管理、深化环球化计策是成功的关键所在

东京应化（TOK）拥有天下领先的微处理技能和高纯度加工技能，是环球半导体光刻胶龙头。
东京应化成立于 1940 年，于 1968 岁首年月次开拓半导体光刻胶，拥有天下领先的微处理技能和高纯度加工技能，是环球半导体光刻胶龙头。

东京应化是一家以研发为导向的公司，自 1968 岁首年月次开拓半导体用光刻胶以来，通过扩大研发和完善微纳加工技能，紧张产品包括 g/i 线、KrF、ArF、EUV、面板显示和半导体封装光刻胶。
TOK 公司追求天下最高水平的微纳加工技能，紧张产品包括 g/i 线、KrF、ArF、EUV、面板显示和半导体封装光刻胶，2023 年TOK 产品构造中，前辈制程光刻胶营收占比高，KrF 光刻胶占收入 32%，ArF+EUV 光刻胶产品占收入的 28%。

目前，东京应化的光刻胶产品覆盖从 i 线到 EUV 线的全系列产品，公司是环球半导体光刻胶龙头企业。
详细来看，东京应化 EUV 光刻胶、KrF 光刻胶、g/i 线光刻胶在各自细分领域的市占率均为环球第一，分别为38.0%，36.6%，22.8%，而 ArF 光刻胶的环球市占率为 16.2%，位列第四。

东京应化材料业务不断相应市场需求，古迹持续增长。
2019-2023 年，东京应化材料业务（含光刻胶）持续增长，2022 年材料业务净发卖收入达到 1703.29 亿日元，比较 2019 年增长了 72%，但 2023 年，受 PC、智好手机需求低落以及数据中央增速减慢的影响，公司总体业务承压，材料业务营收小幅低落 4.7%。

东京应化公司以客户为导向，不断发展微纳加工技能和高纯度技能方面的上风，精益化管理，并快速实现环球化布局。
1987 年 TOK 公司开设第一家外洋办事处，随着半导体家当向外洋转移，加快了外洋扩展，并于2012 年在韩国建立了“以客户为根本的基地”，将开拓、制造和发卖职员整合为一体。
在中国台湾和美国加强客户计策，专注于客户计策的长期研究和开拓，快速实现环球化布局。

得益于亚太地区半导体行业的迅猛增长，近年来东京应化外洋营收占比提升至 82.2%。
东京应化不断强化外洋计策，近年来东京应化外洋营收占比不断提升，2022 年外洋营收占比提升至 82.2%。
个中 2022 年中国台湾地区营收占比为 38.7%，超越了日本本土 17.8%和中国大陆 17%的营收占比，成为日本最大的市场。

光刻胶的纯化技能成为保持技能进步的关键点，TOK 公司不断研讨技能，不断致力于产品升级，并通过供应光刻胶产品来更好地实现公司的代价。

2.2 TOK 公司长于利用日本本土设备方面的上风，把握住了两次行业大机遇，实现二次腾飞

回溯光刻胶与光刻机家当发展史，我们可以看到：

第一阶段（1980-1995 年）：1950 年美国柯达公司开拓出 KTFR 光刻胶，随后 1980 年美国的 IBM 公司打破了 KrF 光刻技能，1980-1995 年 IBM 牢牢霸占了 KrF 光刻胶市场。
第二阶段（1995-2007 年）：90 年代，随着日本半导体崛起，尼康和佳能凭借在根本化工领域的履历积累和政府的大力扶持，光刻机业务迅速崛起。
东京应化于 1995 年研发出 KrF 光刻胶，KrF 光刻胶须要在光刻机设备端进行适配和研发，同时快速供应本地风雅化做事。
因此 TOK 公司捉住机遇实现大规模商业化，这标志着日系厂商节制了光刻胶主导权；

第三阶段（2007-2016 年）：ASML 与台积电互助开拓浸没式光刻机，并在 2007 年成功推出第一台浸没式光刻机 TWINSCANxt：1900i，实现了 45nm 的制程工艺，并一举垄断市场。
而尼康、佳能在产品线上掉队于ASML，ASML 开始垄断浸没式光刻机市场。
此时，东京应化、JSR、信越化学和住友化工等光刻胶公司百花齐放，享受浸没式光刻机行业发展的红利。
第四阶段（2016 年至今）：ASML 也从 1999 年开始 EUV 光刻机的研发事情，通过收购环球领先的准分子激光器供应商 Cymer，并以 10 亿欧元现金入股光学系统供应商卡尔蔡司，加速 EUV 光源和光学系统的研发进程，2016 年 ASML 实现下贱客户的供货。
其余一方面，光掩膜检测设备和显影设备对付光刻工艺非常主要，而关键设备被日系厂商垄断，日本光刻胶材料厂商与日本光刻机检测设备厂商深度绑定，牢牢霸占市场。

我们剖析认为，TOK 公司把握住了两次历史性的发展机遇，发展为光刻胶行业巨子：

① 1995 年东京应化研发出 KrF 光刻胶并实现大规模商业化，随着 Nikon 和 Canon 步进式光刻机的崛起，东京应化公司在 KrF 光刻胶领域牢牢节制了市场。
日本光刻机企业尼康、佳能在 1982、1984 年实现了步进式光刻机的发卖。
日本厂商集中精力研发下一代 KrF 光刻机试图弯道超车，在 1988 年实现了 KrF步进式光刻机的发卖，并牢牢节制了市场。
凭借着日本材料厂商对付设备厂商本土化做事上风明显，TOK公司捉住机遇成为环球 KrF 光刻胶龙头。
② 伴随着 EUV 光刻机的客户交付，光掩膜的工艺以及检测设备的浸染凸显，而这些关键设备被日系厂商垄断，TOK 公司捉住机遇快速实现 know-how，成为 EUV 光刻胶领域龙头。
光掩模在制造和利用过程中会涌现污染物沾污、图形非常等毛病，须要进行检测和修复。
日系设备厂商 Lasertec 是环球首家实现用EUV 光源检测 EUV 掩膜版的企业。
日本 Lasertec 于 2018 年成功开拓了光化图形掩模检测系统 ACTIS A150，加速 EUV 技能的商用。
2019 年，Lasertec 推出了对已印有晶圆设计的掩膜版检测设备，成为了这一领域的垄断者。
其余，东京电子 EUV 涂覆显影设备也成为了关键设备。
由于 EUV 光刻胶工艺和光掩膜检测设备被日系厂商垄断，而光刻胶又须要与这些设备进行适配和验证，因此 TOK 公司凭借着技能上风与风雅化做事上风，快速实现 know-how，成为 EUV 光刻胶领域龙头。
光刻胶材料业务与设备业务具备强大的协同效应，构建强大的 M&E (Materials &Equipment)计策。
东京应化公司的材料业务贡献紧张古迹，而材料业务与设备业务具有很强的协同效果，专注于利基领域的“设备业务”是“M&E 计策”不可或缺的一部分。
TOK 公司于 2023 年 3 月将设备业务转让给人工智能机器科技株式会社，今后通过深度互助来实现 M&E 计策，在引领创新的尖端领域和脱碳领域做出较大的贡献。

下贱需求兴旺，给 TOK 公司供应了发展的沃土。
目前，东京应化半导体紧张板块包括了“信息终端”、“云”、“传感与物联网”和“绿色能源”，并将绝大部分资源投入到四大板块，不仅在传统材料，而且在尖端材料领域，供应了更高性能和稳定性的产品。
四大行业下贱需求兴旺，给 TOK 公司供应了发展的土壤。

展望未来，AI 行业变革进一步拉动光刻胶行业市场规模增长，给光刻胶行业带来新的发展机遇。
2023 年环球半导体市场涌现四年来的首次负增长，但估量 2024 年将逆转并再次成为有史以来最大的市场。
在这种情形下，它被认为是未来市场触底/反转的触发成分。
随着天生式 AI 市场的扩大，对图形处理器单元 （GPU）和 HBM（高带宽内存）的需求不断增长。

通过复盘环球光刻胶龙头 TOK 公司的发展之路，希望对付海内半导体光刻胶行业有一定借鉴浸染，我们认为：①光刻胶行业发展迅速，TOK 公司图像传感器和 MEMS（Micro Electromechanical System，微型电子机器系统）产品研发十年，EUV 产品研发二十年，持续性地技能攻坚与精益化管理至关主要；②光刻胶与光刻机、光检测设备密切干系，光刻胶产品须要工艺与量测设备真个打破与进步。
3. 高端光刻胶国产化迫不及待

晶圆厂产能扩展是半导体光刻胶需求增长的核心驱动力。
美国半导体行业协会（SIA）估量 2024 年环球半导体家当发卖将增长 13.1%。
SEMI 估量环球半导体每月晶圆（WPM）产能在 2024 年将增长 6.4%，首次打破每月 3,000 万片大关（以 200mm 当量打算），2024 年的增长将由前沿逻辑和代工、包括天生式人工智能和高性能打算（HPC）在内的运用的产能增长以及芯片终端需求的复苏推动。
从 2022 年至 2024 年，环球半导体行业操持开始运营 82 个新的晶圆厂。
未来随着行业的不断增长，估量到 2026 年，中国大陆 12 英寸晶圆厂月产能有望达 240 万片，环球比重将自 2022 年的 22%，增长至 2026 年的 25%，为光刻胶市场带来新的增长点。

环球半导体光刻胶市场规模持续扩大，2027 年有望超 28 亿美元，ArF 光刻胶为紧张类型。
环球半导体光刻胶市场不断增长，估量 2027 年市场规模超 28 亿美元。
个中 ArF 光刻胶市场份额最高，2021 年 ArFi+ArF光刻胶占环球光刻胶市场规模的比例为 48.1%，KrF 占比 34.7%，G/I 线占 14.7%。

低端半导体光刻胶国产自给率较高，高端半导体光刻胶基本依赖入口。
从不同半导体光刻胶产品的自给率来看，目前适用于 6 英寸硅片的 g 线、i 线光刻胶的自给率约为 20%，适用于 8 英寸硅片的 KrF 光刻胶的自给率不敷 5%，而适用于 12 寸硅片的 ArF 光刻胶基本依赖入口，半导体光刻胶国产化任重道远。

海内半导体家当对付关键材料自主可控的需求更加紧迫，国产光刻胶有望实现导入。
目前海内从事半导体用光刻胶研发和家当化的企业则多以 i 线、g 线光刻胶生产为主，2021 年海内 G 线、I 线光刻胶国产化率已达10%，KrF 以上的高端光刻胶品种基本处于研发状态，国产化率仅为 1%。
海内半导体家当对付关键材料自主可控的需求更加紧迫，国产光刻胶有望实现导入。
目前海内半导体光刻胶进展较快的公司包括彤程新材、华懋科技、晶瑞电材、上海新阳等。
分产品看：g/i线光刻胶：海内华懋科技、晶瑞电材、容大感光和上海新阳已实现大规模量产，已导入海内头部半导体企业，市场份额逐渐提升。
KrF 光刻胶：华懋科技和彤程新材进展较快，2023 年已有多个品种实现发卖；此外晶瑞电材及上海新阳也实现了量产打破。
ArF 光刻胶：南大光电推出海内通过客户验证的第一只国产 ArF 光刻胶，华懋科技后续有多款产品形成发卖。
1. 南大光电：前辈电子材料领军企业，ArF 下贱运用持续推进

前辈电子材料领军企业，2023 年营收平稳增长。
南大光电于 2000 年景立，主营业务涵盖前辈先驱体材料、电子特气、光刻胶及配套材料等三大领域，产品广泛运用于集成电路、平板显示、LED、第三代半导体、光伏和半导体激光器的生产制造。
2023 年由于先驱体材料销量高增，带动公司实现业务收入 17 亿元，同比增长 7.72%；归属于上市公司股东的净利润 2.1 亿元，同比增长 13.26%。
2023 年毛利率 43.16%。
由于下贱光伏、面板和半导体家当需求上行，驱动公司古迹正增长，2024 年 Q1 业务收入 5.09 亿元，同比上升 27.88%，归属于上市公司股东的净利润 8211 万元，同比增长 9.52%，毛利率 46.17%，同比增长 6.83pct。
ArF 下贱运用持续推进。
南大光电在光刻胶技能研发上武断秉持原材料至产品的全面自主化计策。
旗下控股子公司宁波南大光电的光刻胶研发中央具备强大的研发实力，能够自主研制功能单体、功能树脂、光敏剂等关键光刻胶材料，能够实现从光刻胶原材料到光刻胶产品及配套材料的全部自主化。
公司承担的国家 02 专项“高分辨率光刻胶与前辈封装光刻胶产品关键技能研发项目”和“ArF 光刻胶开拓和家当化项目”，已成功研发完成并通过 02 专项办公室验收。
研发的 ArF 光刻胶产品已不才游客户存储芯片 50nm 和逻辑芯片 55nm技能节点的产品上取得了认证并发卖。

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