【研報】半導體行業深度報告：復盤ASML發展歷程探尋本土光刻產業鏈投資機會-20200617[54頁].pdf

1、 Table_IndustryInfo 2020 年年 06 月月 17 日日 跟隨大市跟隨大市(維持維持) 證券研究報告證券研究報告行業研究行業研究機械設備機械設備 半導體行業深度報告半導體行業深度報告 復盤復盤 ASML 發展發展歷程， 探尋本土光刻產業鏈投資機會歷程， 探尋本土光刻產業鏈投資機會 投資要點投資要點 西南證券研究發展中心西南證券研究發展中心 分析師：倪正洋 執業證號：S1250520030001 電話：021-58352138 郵箱： 行業行業相對指數表現相對指數表現 數據來源：聚源數據 基礎基礎數據數據 Table_BaseData 股票家數 351 行業總市值（億元）

2、23,193.70 流通市值（億元） 22,512.37 行業市盈率 TTM 29.36 滬深 300 市盈率 TTM 12.4 相關相關研究研究 Table_Report 1. 機械行業周報 （6.8-6.12） ： 挖掘機銷量 持續高增長， 國際原油市場逐漸恢復平 衡，重點推薦工程機械和油服板塊 (2020-06-13) 2. 機械行業：下游景氣持續，5 月挖機銷 量大增 68% (2020-06-10) 3. 油服行業：OPEC+七月仍維持歷史最 高強度減產規模、補償未完成減產 (2020-06-07) 4. 機械行業周報（6.1-6.7） ：油價上漲利 好油服板塊估值修復， 政策加碼提

3、升新 能源行業景氣 (2020-06-07) 5. 鋰電設備行業專題報告：新的起點，群 雄逐鹿，全球爭霸 (2020-06-03) 6. 機械行業周報（5.25-5.31） ：國際原油 大漲有望推動油服板塊估值修復， 利好 不斷看好鋰電設備龍頭率先反彈 (2020-05-31) 光刻機：芯片制造中最核心設備，復雜程度高，形成龐大產業鏈光刻機：芯片制造中最核心設備，復雜程度高，形成龐大產業鏈。光刻環節是 晶圓制造中最核心工藝，占晶圓制造耗時 40%-50%，占芯片成本 30%。作為 光刻工藝的核心設備， 光刻機結構復雜、 成本極高， 占晶圓制造設備投資 23%。 區別于其他晶圓制造設備，浸沒式

4、DUV 和 EUV 光刻機可形成自身產業鏈，因因 此高端光刻機的突破需要物鏡、光源、浸沒式系統等核心組件和光刻膠、光刻此高端光刻機的突破需要物鏡、光源、浸沒式系統等核心組件和光刻膠、光刻 氣、光罩、涂膠顯影設備、檢測設備等諸多配套設施的協同發展。氣、光罩、涂膠顯影設備、檢測設備等諸多配套設施的協同發展。 ASML：浸沒式系統和：浸沒式系統和 EUV 光刻成為公司發展史上兩大關鍵里程碑。光刻成為公司發展史上兩大關鍵里程碑。ASML 壟斷全球高端光刻市場，浸沒式 DUV 全球市占率達 93%，EUV 全球市占率達 100%。2019 年，ASML 收入 132.4 億美元，凈利潤 29.0 億美元

5、，收入排名全 球半導體設備廠商第二。復盤其三十余年歷史，浸沒式工藝技術的突破和 EUV 產業鏈的貫通成為 ASML 打敗尼康等日本廠商的兩大關鍵性節點。 打通光刻產業鏈成為打通光刻產業鏈成為國產光刻機追逐國產光刻機追逐 ASML 的關鍵。的關鍵。ASML 有大約 5000 個供 應商，與產品直接相關的共 790 家，占 ASML 總開支的 66%，其中德國蔡司、 美國 Cymer 等廠商幾乎壟斷全球高端物鏡、極紫外光源等技術。受瓦森納協 議等國外技術管制影響，國產高端光刻機國產高端光刻機無法像無法像 ASML 一樣通過全球合作、一樣通過全球合作、 并購突破，并購突破，只能依托本土光刻組件和配套

6、設施產業鏈自主研發實現突破。只能依托本土光刻組件和配套設施產業鏈自主研發實現突破。 02 專項強化國內光刻產業鏈發展，高端光刻機突破在即：專項強化國內光刻產業鏈發展，高端光刻機突破在即：在“02 專項”的大 力支持下，國科精密、啟爾機電、華卓精科紛紛在物鏡、浸沒式系統和雙工作 臺上通過 02 專項驗收，福晶科技部分產品供貨 ASML。配套設施方面，華特 氣體、凱美特氣實現光刻氣突破，南大光電、晶瑞股份、雅克科技等紛紛布局 中高端光刻膠及輔材，清溢光電，菲利華打破光罩領域國外壟斷，精測電子、 睿勵科學、賽騰股份實現晶圓前道檢測設備國產替代，芯源微涂膠顯影設備入 駐長江存儲、華力等先進晶圓廠。在國

7、內光刻產業鏈不斷完善和突破下，預計 上海微電子 90nm 以內的下一代光刻機突破在即。 關注個股：關注個股：光刻產業鏈組件推薦福晶科技福晶科技（002222），建議關注國科精密、啟國科精密、啟 爾機電、華卓精科、爾機電、華卓精科、科益虹源科益虹源等 02 專項支持企業研發進度；光刻膠建議關注 南大光電南大光電（300346）、晶瑞股份晶瑞股份（300655）、雅克科技、雅克科技（002409）、上海新、上海新 陽陽（300236）、容大感光容大感光（300576） 、北京科華、北京科華等；涂膠顯影設備建議關注芯芯 源微源微（688037），前道檢測設備推薦精測電子精測電子（300567），建議

8、關注睿勵科睿勵科 學、賽騰股份學、賽騰股份（603283）；光刻氣建議關注華特氣體華特氣體（688268）、凱美特氣、凱美特氣 （002549）；光罩建議關注清溢光電清溢光電（688138）、菲利華、菲利華（300395）。 重點公司盈利預測與評級重點公司盈利預測與評級 代碼代碼 名稱名稱 當前當前 價格價格 投資投資 評級評級 EPS（元）（元） PE 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 300567 精測電子 69.61 持有 1.10 1.55 2.41 63 45 29 002222 福晶科技 13.69 持有 0.31 0.35 0.43 44 4

9、0 32 數據來源：聚源數據，西南證券 -5% -1% 3% 7% 11% 15% 19/619/819/1019/1220/220/420/6 機械設備 滬深300 半導體行業深度報告半導體行業深度報告 投資要件投資要件 我們區別于市場的觀點我們區別于市場的觀點 第一，第一，光刻產業鏈概念的提出。光刻產業鏈概念的提出。全球半導體市場轉向大陸，國內晶圓廠投資加速，帶動 半導體設備、材料市場蓬勃發展。光刻機作為晶圓制造中最核心的設備之一，長期以來被荷 蘭、日本等國企業壟斷，特別是高端光刻機市場 ASML 一家獨大。究其原因，我們認為光刻我們認為光刻 產業鏈的貫通是產業鏈的貫通是 ASML 能夠能

10、夠獨霸高端光刻市場的關鍵。獨霸高端光刻市場的關鍵。光刻產業鏈分為光刻組件和光刻配光刻產業鏈分為光刻組件和光刻配 套設施，其中光刻組件包含物鏡、浸沒式系統、光源、雙工作臺等，套設施，其中光刻組件包含物鏡、浸沒式系統、光源、雙工作臺等，光刻配套設施包含光刻光刻配套設施包含光刻 膠、光刻氣、光罩、涂膠顯影設備、檢測設備。膠、光刻氣、光罩、涂膠顯影設備、檢測設備。通過靜態聚焦 ASML 現有裝備零部件和供應 商以及動態復盤 ASML 過往三十余年的發展歷程，我們發現 ASML 在光刻機技術進步的關 鍵時刻， 依賴創新與并購， 為自身打通全球光刻產業鏈， 最終戰勝尼康， 傲視全球光刻市場。 第二，第二，

11、不同于不同于 ASML 通過并購合作形成通過并購合作形成光刻產業鏈光刻產業鏈，本土光刻產業鏈本土光刻產業鏈依托自主研發，依托自主研發， 持續性強持續性強。由于瓦森納協議等國外技術管制措施，本土光刻機生產無法參與到全球光刻 產業鏈中， 因此國內高端光刻機的突破必須依托本土光刻產業鏈的自主研發。 02 專項自十二 五時期便開始支持國內光刻產業鏈的建設，涌現了國科精密、科益虹源國科精密、科益虹源等一批優秀組件企業 和南大光電、華特氣體、芯源微南大光電、華特氣體、芯源微等一批光刻配套設施企業，以及精測電子、福晶科技精測電子、福晶科技等在各 自領域自主研發實現突破的企業。在各方努力下，上海微電子制程達

12、90nm 的晶圓前道光刻 機于 2018 年通過 02 專項驗收。 在技術路徑上， 下一代光刻機所應用的浸沒式技術的成功已 經通過 ASML 和尼康之爭的過程得到驗證，本土企業可以少走彎路；在技術實力上，本土光 刻產業鏈在 02 專項和各環節企業協同進步的條件下正逐步完善，預計上海微電子下一代光 刻機突破在即。 第三，第三，光光刻產業鏈未來發展空間較大刻產業鏈未來發展空間較大。半導體已成為當今數碼產業和經濟運行的支柱之 一，設備、材料的國產化是我國擺脫國外管制，走向半導體強國的必要途徑，由于光刻產業 鏈對光刻機，以及對整個半導體制造產業的重要性，我們認為本土光刻產業鏈在國內半導體 版圖中的重要

13、性日益提升。國內光刻機已實現一定突破，國內光刻機已實現一定突破，與與 ASML 高端高端光刻機光刻機之間之間差距差距的的 縮小速度正在縮小速度正在加快加快，本土光刻產業鏈本土光刻產業鏈相關企業相關企業還有較大發展空間還有較大發展空間。 股價上漲的催化因素股價上漲的催化因素 半導體市場周期性恢復；國內晶圓廠投資加速；本土光刻產業鏈企業研發超預期。 重點推薦個股重點推薦個股 半導體產業鏈轉向國內，光刻產業鏈的國產化和技術提升成為本土半導體產業實力提升 的關鍵，推薦精測電子（精測電子（300567） ：國內唯一一家同時布局半導體前、后道檢測業務公司； 福晶科技（福晶科技（002222） ：全球非線性

14、光學晶體龍頭，已具備向 ASML 供貨能力。此外建議關注 南大光電南大光電（300346） 、華特氣體、華特氣體（688268） 、雅克科技、雅克科技（002409） 、上海新陽（、上海新陽（300236） 、 芯源微芯源微（688037） 、菲利華、菲利華（300395）等。 投資風險投資風險 半導體行業周期波動、光刻產業鏈研發不及預期、國外技術管制。 oPpQrPuMoOpQnNqPrPsMsRbR8QaQtRqQtRpPfQqQpReRqRxOaQpPuNNZpNpNwMmQoN 半導體行業深度報告半導體行業深度報告 目目 錄錄 1 提要：光刻工藝是晶圓制造最核心環節，光刻產業鏈協同發展

15、成為光刻機突破關鍵因子提要：光刻工藝是晶圓制造最核心環節，光刻產業鏈協同發展成為光刻機突破關鍵因子 . 1 1.1 光刻定義晶體管尺寸，光刻工藝合計占芯片成本近 30% . 1 1.2 區別于其他晶圓制造設備，光刻機獨有自身產業鏈概念 . 4 2 復盤：復盤：ASML 如何通過光刻產業鏈壟斷全球光刻機市場如何通過光刻產業鏈壟斷全球光刻機市場 . 7 2.1 ASML 成立之前：光刻機即將進入準分子激光時代，美國三雄稱霸光刻市場 . 7 2.2 1984- 2000：PAS5500 幫助公司立足全球光刻市場 . 8 2.3 2001- 2010：雙工作臺技術提升效率，先發浸沒式系統打敗尼康、佳能

16、 . 9 2.4 2010- 至今：打通 EUV 光刻產業鏈，成為全球 EUV 光刻機獨家供應商 . 13 3 探尋：探尋：02 專項加碼關鍵技術突破，本土光刻產業鏈構建正當時專項加碼關鍵技術突破，本土光刻產業鏈構建正當時 . 17 3.1 光刻機組件： “02 專項”強化國產物鏡、光源、浸沒式系統等高端光刻組件 . 19 3.2 配套光刻膠：ArFi、EUV 光刻膠初見鋒芒，南大光電領銜國內公司加速國產替代 . 22 3.3 配套光刻氣：決定分辨率范圍，華特氣體、凱美特氣完善國內光刻氣鏈條 . 29 3.4 配套光罩：光罩占半導體材料市場份額 13%，高世代光罩實現突破 . 31 3.5 配

17、套設備：涂膠顯影設備為光刻必要環節，檢測設備成為提升良率關鍵 . 35 4 希冀：本土光刻產業鏈協同發展，上海微電子下一代光刻機突破在即希冀：本土光刻產業鏈協同發展，上海微電子下一代光刻機突破在即 . 41 4.1 晶圓前道光刻機制程達 90nm，封裝、LED、面板光刻機市占率較高 . 41 4.2 國產光刻鏈的打通助力上海微電子下一代光刻機突破 . 43 5 推薦標的推薦標的 . 44 5.1 精測電子（300567） ：布局半導體前、后道檢測設備，邁向泛半導體檢測龍頭 . 44 5.2 福晶科技（002222） ：非線性光學晶體全球龍頭，部分產品供貨 ASML . 45 6 風險提示風險提

18、示 . 46 半導體行業深度報告半導體行業深度報告 圖圖 目目 錄錄 圖 1：19 年全球半導體市場規模達 4090 億美元 . 1 圖 2：數碼產業占全球企業總產值的 41%，半導體成為數碼產業基石 . 2 圖 3：半導體芯片制造工藝流程圖 . 2 圖 4：光刻工藝流程較多，占晶圓制造耗時的 40%- 50% . 4 圖 5：ASML 今年來在國內晶圓廠中頻繁中標 . 6 圖 6：步進掃描式技術可大幅提高產能 . 7 圖 7：1980 年代末美國光刻機“三巨頭”被收購或被迫轉型 . 8 圖 8：PAS5500 系列各型號光刻機介紹 . 9 圖 9：2000 年之前為 ASML 快速增長期 .

19、 9 圖 10：1999 年新興市場已經占據 ASML 總收入相當大比例 . 9 圖 11：Twinscan 雙工件臺結構示意圖 . 10 圖 12：浸沒式光刻可大大縮短等效波長 . 10 圖 13：尼康推出的 ArF 浸沒式光刻機可靠性與 ASML 差距較大 . 11 圖 14：Twinscan NXT: 2000i 配合先進工藝與材料可實現 7nm 制程 . 12 圖 15：ASML 目前的 Twinscan NXT 系列光刻機. 12 圖 16：2009 年金融危機后 ASML 營收強勢反彈 . 13 圖 17：浸沒式系統幫助 ASML 毛利率與凈利率提升 . 13 圖 18：2010

20、年 ASML 凈利潤達 13.6 億美元 . 13 圖 19：2001- 2010 年 ASML 光刻機銷量全球占比提升 . 13 圖 20：EUV 光源結構示意圖 . 14 圖 21：ASML 在售的 EUV 光刻機包括 NXE:3300B 和 NXE:3400C 兩種機型 . 15 圖 22：2019 年 ASML 營收屢創新高 . 16 圖 23：2011- 2019 年 ASML 凈利率維持在 20%以上 . 16 圖 24：2011- 2019 年 ASML EUV 銷量與單價齊升 . 17 圖 25：2019 年 ASML EUV 光刻機單價為 ArFi 兩倍 . 17 圖 26：

21、國科精密 Epolith A075 曝光系統（物鏡組）分辨率達到 90nm . 19 圖 27：啟爾機電浸沒式系統研發總體方案 . 20 圖 28：華卓精科雙工件臺樣機打破 ASML 壟斷 . 21 圖 29：福晶科技的部分產品已向 ASML 供貨 . 22 圖 30：2019 年南大光電營收 3.21 億元，同比+40.9% . 24 圖 31：2019 年南大光電歸母凈利潤 0.6 億元，同比+7.4% . 24 圖 32：南大光電 19 年毛利率與凈利率分別約為 44%和 19% . 24 圖 33：南大光電 19 年特氣類占收入比例約為 52% . 24 圖 34：2019 年晶瑞股份

22、營收 7.6 億元，同比- 6.8% . 25 圖 35：2019 年晶瑞股份業績短期承壓 . 25 圖 36：晶瑞股份 19 年毛利率與凈利率分別約為 27%和 5% . 25 圖 37：晶瑞股份 19 年光刻膠占收入比例約為 11% . 25 圖 38：雅克科技近 5 年營收總體穩定增長 . 26 圖 39：2019 雅克科技歸母凈利潤同比+120.2% . 26 圖 40：雅克科技近 2 年毛利率與凈利率大幅提升 . 26 半導體行業深度報告半導體行業深度報告 圖 41：2019 年雅克科技半導體前驅體材料占收入比例約為 27% . 26 圖 42：2019 年容大感光營業收入 4.6

23、億元，同比+7.6% . 27 圖 43：2019 年容大感光業績短期承壓 . 27 圖 44：容大感光近 5 年毛利率與凈利率總體保持穩定 . 27 圖 45：容大感光近 5 年光刻膠占收入比例逐年上升 . 27 圖 46：2019 年上海新陽營收 6.4 億元，同比+14.5% . 28 圖 47：2019 年上海新陽歸母凈利潤 2.1 億元，同比大幅增長 . 28 圖 48：2019 年上海新陽毛利率與凈利率分別約為 32%和 33% . 28 圖 49：2019 年上海新陽涂料品收入占比 58.4% . 28 圖 50：華特氣體與凱美特氣突破國內光刻用氣進口制約 . 29 圖 51：華特氣體近 5 年營收總體穩定 . 30 圖 52：2019 年華特氣體歸母凈利潤 0.7 億元，同比+7.0% . 30 圖 53：2019 年華特氣體毛利率 35.4% . 30 圖 54：2019 年華特氣體光刻及其他混合氣體收入占比 10% . 30 圖 55：2019 年凱美特氣營收 5.1 億元，同比+2.0% .