20200617-西南证券-半导体行业深度报告_复盘ASML发展历程_探寻本土光刻产业链投资机会_54页_6mb

复盘ASML发展历程,探寻本土光刻产业链投资机会总结

核心内容

光刻工艺是芯片制造过程中最核心的环节，占晶圆制造耗时的 $40% - 50%$，占芯片成本的 $30%$。光刻机作为晶圆制造最核心设备，占晶圆制造设备投资的 $23%$，其复杂程度高，产业链协同至关重要。ASML凭借浸没式DUV和EUV光刻技术的突破，垄断了全球高端光刻市场，其市占率分别达到 $93%$ 和 $100%$。

主要观点

• 光刻产业链的重要性：光刻机产业链包括光刻组件（物镜、光源、浸没式系统等）和配套材料与设备（光刻胶、光刻气、光罩、涂胶显影设备、检测设备等），协同发展是光刻机突破的关键。
• ASML的发展历程：ASML通过技术突破和并购构建了完整的光刻产业链，逐步击败尼康、佳能等竞争对手，成为全球光刻机市场领导者。
• 本土光刻产业链的构建：受《瓦森纳协议》等技术管制影响，国内光刻产业链无法参与全球合作，必须依赖自主研发。在“02专项”支持下，国内光刻产业链逐步完善，预计上海微电子下一代光刻机即将实现突破。
• 投资机遇：随着国内光刻产业链的发展，相关企业如国科精密、福晶科技、南大光电等具备一定竞争优势，是未来值得重点关注的投资标的。

关键信息

• 光刻机技术突破：浸没式DUV和EUV光刻技术是ASML发展的关键节点，前者通过提高分辨率和效率，后者则突破波长瓶颈，成为高端光刻市场唯一供应商。
• ASML的技术优势：ASML拥有约5000家供应商，其中与产品直接相关的790家供应商占其总开支的 $66%$，且依赖美国Cymer、德国蔡司等企业。
• 国内光刻产业链进展：国科精密、启尔机电、华卓精科等企业在物镜、浸没式系统和双工作台技术上取得突破；南大光电、华特气体、雅克科技等在光刻胶、光刻气等配套材料上实现国产替代；清溢光电、菲利华在光罩领域打破国外垄断；精测电子、芯源微、赛腾股份在检测和涂胶显影设备上实现国产替代。
• 光刻产业链的未来：随着半导体产业向中国转移，光刻产业链的发展空间巨大，设备和材料的国产化将有助于中国摆脱技术依赖，提升半导体产业实力。

投资建议

推荐个股

• 精测电子（300567）：国内唯一一家同时布局半导体前、后道检测设备的公司，未来增长潜力大。
• 福晶科技（002222）：全球非线性光学晶体龙头，已具备向ASML供货能力。

其他关注企业

• 南大光电（300346）：在光刻胶领域领先，推动国产替代。
• 华特气体（688268）：突破光刻用气进口限制，完善国内光刻气链条。
• 雅克科技（002409）：在半导体前驱体材料领域表现突出。
• 芯源微（688037）：涂胶显影设备实现国产替代。
• 菲利华（300395）：在光罩领域实现突破。
• 赛腾股份（603283）：自动化设备龙头，参与光刻产业链建设。

投资风险提示

• 半导体行业周期性波动。
• 光刻产业链研发进度不及预期。
• 国外技术管制限制国内企业发展。

重点数据

• 2019年ASML收入：132.4亿美元，净利润29.0亿美元。
• ASML全球市占率：浸没式DUV $93%$，EUV $100%$。
• 光刻产业链结构：包括光刻组件和配套材料设备，其中组件占 $66%$。
• 国内光刻产业链发展：在“02专项”支持下，部分领域已达到国际先进水平，上海微电子下一代光刻机突破在即。
• 光刻工艺对芯片成本影响：光刻工艺占芯片成本的 $30%$，是晶圆制造最核心环节。

图表概览

• 图1：19年全球半导体市场规模达4090亿美元。
• 图2：数码产业占全球企业总产值的 $41%$，半导体成为基石。
• 图3：半导体芯片制造工艺流程图。
• 图4：光刻工艺流程较多，占晶圆制造耗时的 $40% - 50%$。
• 图5：ASML在国内晶圆厂中频繁中标。
• 图6：步进扫描式技术可大幅提高产能。
• 图7：1980年代末美国光刻机“三巨头”被收购或被迫转型。
• 图8：PAS5500系列光刻机介绍。
• 图9：2000年之前为ASML快速增长期。
• 图10：1999年新兴市场占据ASML总收入相当大比例。
• 图11：Twinscan双工件台结构示意图。
• 图12：浸没式光刻可大大缩短等效波长。
• 图13：尼康推出的ArF浸没式光刻机可靠性与ASML差距较大。
• 图14：TwinscanNXT:2000i配合先进工艺与材料可实现7nm制程。
• 图15：ASML目前的TwinscanNXT系列光刻机。
• 图16：2009年金融危机后ASML营收强势反弹。
• 图17：浸没式系统帮助ASML毛利率与净利率提升。
• 图18：2010年ASML净利润达13.6亿美元。
• 图19：2001-2010年ASML光刻机销量全球占比提升。
• 图20：EUV光源结构示意图。
• 图21：ASML在售的EUV光刻机包括NXE:3300B和NXE:3400C。
• 图22：2019年ASML营收屡创新高。
• 图23：2011-2019年ASML净利率维持在 $20%$ 以上。
• 图24：2011-2019年ASMLEUV销量与单价齐升。
• 图25：2019年ASMLEUV光刻机单价为ArFi两倍。
• 图33：2019年南大光电特气类占收入比例约为 $52%$。
• 图43：2019年容大感光光刻胶占收入比例逐年上升。
• 图59：光罩占18年全球半导体材料市场份额的 $13%$。
• 图63：2019年菲利华石英玻璃材料收入占比过半。
• 图70：2019年芯源微营收2.1亿元，毛利率 $46.6%$。
• 图74：精测电子近十年营收CAGR高达 $+71.2%$。
• 图75：精测电子近十年归母净利润CAGR高达 $+52.0%$。
• 图76：精测电子近十年毛利率维持在 $45%$ 以上。
• 图78：精测电子半导体前、后道测试设备订单密集落地。
• 图83：上海微电子SSA600/20与ASML的PAS5500系列产品比较。

表格概览

• 表1：2019年台积电先进制程（28nm及以内）收入占比达 $67%$。
• 表2：预计2024年14nm及以下更先进制程全球市场规模将达 $386$ 亿美元。
• 表3：光刻机产业链包含光刻机组件、配套材料和设备。
• 表4：光刻机内部结构复杂。
• 表5：ASML主要供应商。
• 表6：浸没式技术难点均已被ASML解决。
• 表7：EUV光刻机的新挑战基本被ASML解决。
• 表8：ASML通过收购打通EUV产业链。
• 表9：ASML下游客户及收入占比估算。
• 表10：“02专项”目标。
• 表11：“02专项”支持的光刻机及其组件项目。
• 表12：“02专项”支持的光刻配套材料与设备项目。
• 表13：国科精密Epolith A075曝光系统（物镜组）关键指标达到国际先进水平。