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  • 2022-04-29 14:07:05 发布

中国半导体行业:材料~细分领域实现技术突破,进口替代有望加快

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'目录材料:半导体产业重要支撑,海外企业寡头垄断严重4材料是半导体企业重要支撑,全球市场被海外企业寡头垄断4全球主要半导体材料企业6国产材料以中低端为主,部分细分品类实现技术突破9需求拉动叠加政策支持,推进我国半导体材料产业发展9国产材料主要应用于中低端领域,部分半导体细分材料实现技术突破10投资建议16图表图表1:材料是半导体产业的重要支撑4图表2:芯片制造产业链4图表3:半导体材料全球市场规模5图表4:半导体材料市场分布5图表5:全球晶圆制造材料和封装材料市场结构5图表6:2015~2017年全球晶圆制造材料市场竞争格局6图表7:晶圆制造材料海外供应商及对标中国上市公司6图表8:全球主要半导体材料企业业绩回顾及展望6图表9:信越半导体硅材料营收增速及营业利润率7图表10:日本信越市盈率区间7图表11:SUMCO营收增速及营业利润率7图表12:SUMCO市盈率区间7图表13:美国空气工业气体营收增速及营业利润率7图表14:美国空气公司市盈率区间7图表15:TOK材料业务营业收入及增速8图表16:TOK市盈率区间8图表17:全球主要半导体材料企业估值表8图表18:中国大陆IC制造业产值9图表19:中国大陆IC封测业产值9图表20:2017年中国大陆半导体材料市场规模76亿美元9图表21:2017年中国大陆半导体材料市场规模占比16.2%9图表22:政策支持我国半导体材料产业发展10图表23:我国成立产业基金扶持半导体产业发展10图表24:我国高端半导体材料国产化率不足10%11图表25:我国半导体材料对外依存度11图表26:我国主要靶材生产企业产品和技术进展11图表27:江丰电子收入及增速11图表28:江丰电子毛利率、净利润及增速11图表29:我国主要抛光垫生产企业产品和技术进展12图表30:SEMI提出的工艺化学品的国际标准等级12图表31:我国主要湿电子化学品生产企业产品和技术进展12图表32:江化微收入增速及毛利率12图表33:晶瑞股份高纯试剂收入增速及毛利率12图表34:电子特种气体类别13图表35:我国主要电子特气生产企业产品和技术进展13图表36:我国主要硅片生产企业产品和技术进展13 图表37:全球主要硅片厂商营业利润率14图表38:主流硅片所占份额14图表39:我国主要光刻胶生产企业产品和技术进展14图表40:光刻技术及其光刻胶的发展15图表41:晶瑞股份光刻胶营收及增速15图表42:北京科华营收和净利润15图表43:中国主要半导体材料公司估值表16 材料:半导体产业重要支撑,海外企业寡头垄断严重材料是半导体企业重要支撑,全球市场被海外企业寡头垄断材料是半导体产业重要支撑,具备细分品种多、技术壁垒高等特点。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节,对半导体产业发展起着重要支撑作用。半导体材料细分品类较多,按照工艺环节分为晶圆制造材料和封装材料,其中晶圆制造材料包括硅片、掩模板、电子特种气体、光刻胶及其配套试剂,湿电子化学品、CMP材料、靶材等,封装材料主要包括封装基板、引线框架、键合丝、粘结材料、包封材料。半导体材料对纯度要求极高、制备工艺复杂、更新换代速度快、下游客户认证时间长且程序复杂,具备很高的技术壁垒。封装材料溅射靶材湿电子化学品CMP抛光材料高纯特种气体光掩模板硅片半导体设备半导体支撑行业光刻胶半导体材料IC封测集成电路IC设计IC制造下游应用半导体行业分立器件图表1:材料是半导体产业的重要支撑PC通信医疗物联网消费电子汽车新能源信息安全,工业等资料来源:新材料在线,图表2:芯片制造产业链介电材料光刻胶显影液去胶剂高纯水等蚀刻剂清洗液高纯气体BF3/AsH3/PH3芯片封装(后道工序)高纯金属源高纯气体树脂、铜箔等表面处理电子化学品划片刀、划片液高纯金属靶材电镀液抛光液、抛光垫、清洗CMP(化学机械研磨)CVD(化学气相沉积)电镀PVD(物理气相沉积)引脚线封装刻蚀光刻、显影、图形化氧化模塑成型、测试测试包装晶圆研磨、切割掺杂清洗光刻、显影、图形化装片硅片制造单晶硅棒切割液、研磨液、抛光液等拉制单晶硅棒硅片切割打磨抛光硅片涂膜晶圆出厂资料来源:IHS,芯片制造(前道工序)2017年全球半导体材料市场规模469亿美元,台湾市场规模最大、中国大陆增长最快。根据SEM统计,2017年全球半导体材料市场规模469亿美元,晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为278亿美元和191亿美元。市场分布方面,台湾、中国大陆、韩国和日本市场规模位居前四,2017年市场占比分别为22%/16%/16%/15%;市场规模增速方面,中国大陆增速最快,2017年中国大陆半导体材料市场规模同比增长12.1%,2014~2017年年均复合增速8.2%。 图表3:半导体材料全球市场规模图表4:半导体材料市场分布500450400350300250200150100500晶圆封装(亿美元)晶圆制造(亿美元)2412422472781821931981912014201520162017500450400350300250200150100500台湾中国大陆韩国日本北美欧洲其他2014201520162017资料来源:SEMI,资料来源:SEMI,半导体材料品类较多、细分材料市场占比相对较低。根据Gartner统计,2017年全球半导体产业收入达4,204亿美元,半导体材料市场规模占比整个半导体产业11%。由于半导体材料细分品种较多,单品种材料市场规模占比较低,其中硅片和封装基板分别是晶圆制造和封装的核心材料,市场占比分别为33%/40%,其余材料占比相对较低。图表5:全球晶圆制造材料和封装材料市场结构4,5004,000全球市场规模(亿美元)溅射靶材晶圆制造材料市场结构硅片+SOI晶圆封装材料市场结构其他封装材料1%封装基板40%3,5003,0002,5002,0001,5001,000500其他3%13%湿法化学品4%光刻胶6%CMP材料7%高纯特种气体33%芯片粘结材料4%引线框架16%包封材料13%-2016年2017年半导体产业半导体材料光刻胶配套化学品4694283,4594,2047%掩模板13%14%键合丝15%陶瓷基板11%资料来源:Gartner,SEMI,半导体材料行业集中度高,主要材料被海外企业寡头垄断。由于半导体材料行业技术壁垒高,主要半导体材料由日本、欧美、韩国等少数跨国企业垄断,行业集中度较高,硅片、光刻胶、电子特种气体、CMP抛光垫等晶圆制造材料前五大企业市场占有率超过90%。 图表6:2015~2017年全球晶圆制造材料市场竞争格局硅片韩国SKSiltronic9%其他6%日本信越28%其他电子特种气体林德8%普莱克斯18%日本太阳日酸18%法国液空24%6%美国气体化工26%湿电子化学品其他台湾企业9%欧美企业35%中国大陆企业10%韩国企业16%日本企业28%2%德国Siltronic15%台湾环球晶圆17%SUMCO25%ArF/浸润ArF光刻胶g/i线光刻胶KrF光刻胶日本住富士胶片其他8%5%陶氏4%JSR24%其他5%韩国东进13%陶氏18%日本住友15%JSR15%东京应化26%富士胶片6%韩国东进6%友3%东京应化34%住友化学15%东京应化20%信越化学24%富士胶片8%JSR18%陶氏11%信越化学22%资料来源:SEMI,中国化工信息中心,上海新阳公告,江化微公告,前瞻产业研究院,图表7:晶圆制造材料海外供应商及对标中国上市公司晶圆制造材料全球市场规模(亿美元)全球主要供应商中国主要上市公司硅片75.8日本信越)、SUMCO、台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国SKSiltronic等上海新阳(上海新昇)、中环股份电子特气38.9美国空气化工、法国液空、德国林德、日本大阳日酸、美国普莱克斯南大光电、雅克科技、中环装备光刻胶15.3日本JSR、日本TOK、日本信越、日本住友、美国Shipley、陶氏等南大光电(北京科华)、晶瑞股份湿电子化学品18.8德国默克、巴斯夫、美国Ashland、霍尼韦尔、住友化学等江化微、晶瑞股份CMP抛光垫19.7陶氏、美国CABOT、日本Fujimi、台湾IVT等鼎龙股份靶材7.3日本日矿金属、美国霍尼韦尔、日本东曹、美国普莱克斯、日本住友化学等江丰电子、有研新材资料来源:IHS,上海新阳公告、鼎龙股份公告、中国化工信息中心、全球主要半导体材料企业图表8:全球主要半导体材料企业业绩回顾及展望Ticker公司名称营业收入(百万美元)净利润(百万美元)FY20171Q182Q18FY2018EFY2019EFY2020EFY20171Q182Q18FY2018EFY2019EFY2020E3436JPSUMCO2,3257147492,9223,2533,554241118141497532614GrowthYoY19%35%30%26%11%9%297%270%160%106%7%15%6488TT环球晶圆1,5194754821,9142,1612,26517395118440547560GrowthYoY166%39%30%26%13%5%495%744%175%154%24%3%WAFGRSiltronic1,3304024311,6591,8762,03320997109429472508GrowthYoY29%46%38%25%13%8%1476%443%191%105%10%8%APDUS美国空气公司8,1882,2172,1568,9709,62210,1471,3863953781,6361,8182,027GrowthYoY9%18%9%10%7%5%24%23%21%18%11%11%4186JP东京应化8212292389671,0301,0965915147287103GrowthYoY9%25%6%18%7%6%-9%25%-27%23%20%19%资料来源:彭博资讯,(盈利预测来自彭博一致预期,空气公司为调整后净利润)►日本信越:全球最大的半导体硅片供应商。信越最早研制成功300mm大硅片并实现SOI硅片产品化,技术一直处于大口径化及高平直度的最尖端。2017年日本信越硅片市场占有率达28%,位居全球第一。受益于下游半导体器件的强劲需求,公司半导体硅片出货量较高,叠加硅片价格有所上调,半导体硅片业务收入和利润快速增长。 图表9:信越半导体硅材料营收增速及营业利润率图表10:日本信越市盈率区间30.0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%-5.0%-10.0%35.0%4Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q1930.0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%18,00016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0002010-01-082010-07-082011-01-082011-07-082012-01-082012-07-082013-01-082013-07-082014-01-082014-07-082015-01-082015-07-082016-01-082016-07-082017-01-082017-07-082018-01-082018-07-080-15.0%信越半导体硅材料收入同比增速营业利润率(右轴)0.0%Price5x10x15x20x25x资料来源:彭博资讯,资料来源:彭博资讯,►SUMCO:全球第二大硅片供应商,全球硅片市场占有率25%。公司主要产品为外延片、抛光片等。因半导体需求旺盛,SUMCO在旗下工厂投资436亿日元扩增产能,目标到2019年上半年300mm片月产能提升11万片/月。伴随下游需求强劲增长及公司产能扩增,SUMCO业绩有望继续快速增长。图表11:SUMCO营收增速及营业利润率图表12:SUMCO市盈率区间40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%-10.0%-20.0%30.0%4Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q1925.0%20.0%15.0%10.0%5.0%6,0005,0004,0003,0002,0001,0002014-01-032014-07-032015-01-032015-07-032016-01-032016-07-032017-01-032017-07-032018-01-032018-07-030-30.0%SUMCO营业收入同比增速营业利润率(右轴)0.0%Price5x10x15x20x25x资料来源:彭博资讯,资料来源:彭博资讯,►美国空气公司(AirProducts):全球领先的工业气体公司,电子特气市场占有率达26%。空气公司核心业务为工业气体,主要提供空分和工艺气体等。近几年公司一直专注于筹资基金,谋求在核心业务领域进行更多投资。图表13:美国空气工业气体营收增速及营业利润率图表14:美国空气公司市盈率区间25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%-5.0%25.5%4Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q1925.0%24.5%24.0%23.5%23.0%22.5%22.0%400350300250200150100502010-01-082010-07-082011-01-082011-07-082012-01-082012-07-082013-01-082013-07-082014-01-082014-07-082015-01-082015-07-082016-01-082016-07-082017-01-082017-07-082018-01-082018-07-080-10.0%美国空气公司工业气体收入同比增速营业利润率(右轴)21.5%Price5x10x15x20x25x资料来源:彭博资讯,资料来源:彭博资讯, ►东京应化(TOK):全球光刻胶供应商领导者。TOK主营基于光刻技术,共有光刻技术、半导体制造、封装等六大类化工品的跨国公司,是光刻胶品类实力最强的公司之一,在g/i线、KrF光刻胶方面市占率分别达26%/34%。公司用于5~7nm节点的EUV光刻胶受到重要客户赞赏并开始销售,公司将继续加大推进研发,争取在最先进工艺的光刻胶市场获得最大市场份额。图表15:TOK材料业务营业收入及增速图表16:TOK市盈率区间30.0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%-5.0%-10.0%25.0%4Q161Q172Q173Q174Q171Q182Q183Q184Q181Q1920.0%15.0%10.0%5.0%6,0005,0004,0003,0002,0001,0002011-01-072011-07-072012-01-072012-07-072013-01-072013-07-072014-01-072014-07-072015-01-072015-07-072016-01-072016-07-072017-01-072017-07-072018-01-072018-07-070-15.0%0.0%TOK材料业务收入同比增速营业利润率(右轴)Price5x10x15x20x25x资料来源:彭博资讯,资料来源:彭博资讯,图表17:全球主要半导体材料企业估值表TickerCompanyCICCM/CapPriceP/EP/BROE(%)EPSGrowthPricechange(%)RatingUSDmn17-Oct2018E2019E2018E2019E2019E2019E5D1M3MYTD4063JP信越NA35,0919,211.0014.813.41.71.312.110%0-5-12-253436JP胜高NA4,2881,641.008.68.11.71.518.36%21-33-48APDUS美国空气公司NA35,016159.6921.519.53.33.016.210%2-52-44186JP日本应化NA1,2823,190.0016.713.80.90.85.521%02-25-406488TT环球晶圆NA3,818269.508.67.02.82.434.524%4-8-49-35WAFGYSiltronicAGNA3,510101.458.17.53.12.438.39%10-5-23-20全球半导体设备-平均全球半导体设备-中位数14.014.812.313.42.11.71.81.5资料来源:彭博资讯,(盈利预测来自彭博一致预期) 国产材料以中低端为主,部分细分品类实现技术突破需求拉动叠加政策支持,推进我国半导体材料产业发展IC制造与封测业不断壮大,拓展中国半导体材料市场空间。根据中国半导体行业协会统计,2017年中国集成电路制造和封测业销售额分别为1,448/1,890亿元,同比增长28.5%/20.8%。IC制造与封装产业不断壮大,带动中国大陆半导体材料市场快速增长,2017年中国大陆半导体材料市场规模76.2亿美元,占全球半导体材料市场规模的16.2%,同比增速12.1%,在全球各地区中增速最快,2014~2017年年均复合增速达8.2%,远超全球增速~2.1%。根据SEMI统计,2017~2020年全球新增62座晶圆厂,其中26座在中国大陆建设,集成电路产业仍在快速向中国转移,国内IC制造与封装产业将快速增长,将继续拓展中国半导体材料市场空间。图表18:中国大陆IC制造业产值图表19:中国大陆IC封测业产值2,5002,0001,5001,000500-20142015201620172018E2019E2020E中国大陆集成电路制造业产值(亿元)增速(%)30%28%26%24%22%20%18%16%14%12%10%2,5002,0001,5001,000500-20142015201620172018E中国大陆封测业产值(亿元)增速(%)22%2,2831,8901,5641,3841,25620%18%16%14%12%10%资料来源:IEK,资料来源:中国半导体行业协会,图表20:2017年中国大陆半导体材料市场规模76亿美元图表21:2017年中国大陆半导体材料市场规模占比16.2%90807060504030201002013201420152016201714%12%10%8%6%4%2%0%其他台湾13%22%欧洲7%北美11%中国大陆16%日本15%韩国16%中国大陆半导体材料市场规模(亿美元)增速(%)资料来源:SEMI,资料来源:SEMI,政策、资金扶持我国半导体材料产业发展:政策方面:2014年我国发布《国家集成电路产业发展推进纲要》,目标到2020年关键装备和材料进入国际采购体系,到2030年集成电路产业链主要环节达到国际先进水平;在发展重点方面要突破集成电路关键材料,开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料。2016年7月,国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》,提出要研制300毫米硅片等关键材料,形成28~14纳米装备、材料、工艺、封测等较完整的产业链,整体创新能力进入世界先进行列。资金方面:2014年我国成立国家集成电路产业投资基金(大基金),募集资金1,387亿元,并撬动地产产业投资基金5,145亿元,大基金一期主要投资集中在IC制造、设计等领域,半导体材料领域主要投资了雅克科技、万盛股份、安集微电子、烟台德邦等公司;目前 二期基金正在筹集中,预计募集资金1500~2000亿元,将尽量对装备、材料产业给予支持。图表22:政策支持我国半导体材料产业发展发布时间政策发布机构主要内容2014年6月《国家集成电路产业发展推进纲要》工信部发展目标:到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%;16/14nm制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体。到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。发展重点:1)加速发展集成电路制造业:加快45/40nm芯片产能扩充,加紧32/28nm芯片生产线建设,迅速形成规模生产能力。加快立体工艺开发,推动22/20nm、16/14nm芯片生产线建设;2)提升先进封装测试业发展水平:展芯片级封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、硅通孔(TSV)、三维封装等先进封装和测试技术的开发及产业化;3)突破集成电路关键装备和材料:开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料,加强集成电路制造企业和装备、材料企业的协作,加快产业化进程,增强产业配套能力。2015年5月《中国制造2025》国务院着力提升集成电路设计水平,不断丰富知识产权(IP)核和设计工具,突破关系国家信息与网络安全及电子整机产业发展的核心通用芯片,提升国产芯片的应用适配能力。掌握高密度封装及三维(3D)微组装技术,提升封装产业和测试的自主发展能力2016年7月《关于印发十三五”国家科技创新规划》国务院攻克14纳米刻蚀设备、薄膜设备、掺杂设备等高端制造装备及零部件,突破28纳米浸没式光刻机及核心部件,研制300毫米硅片等关键材料,研发14纳米逻辑与存储芯片成套工艺及相应系统封测技术,开展75纳米关键技术研究,形成28—14纳米装备、材料、工艺、封测等较完整的产业链,整体创新能力进入世界先进行列。2016年12月《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》国务院提升关键芯片设计水平,发展面向新应用的芯片。加快16/14纳米工艺产业化和存储器生产线建设,提升封装测试业技术水平和产业集中度,加紧布局后摩尔定律时代芯片相关领域。2016年12月《“十三五”国家信息化规划》国务院集成电路、基础软件、核心元器件等关键薄弱环节实现系统性突破;完善产业投资基金机制,鼓励社会资本发起设立产业投资基金,重点引导基础软件、基础元器件、集成电路、互联网等核心领域产业投资基金发展。2017年1月《关于印发新材料产业发展指南的通知》工信部加强大尺寸硅材料、大尺寸碳化硅单晶、高纯金属及合金溅射靶材生产技术研发,加快高纯特种电子气体研发及产业化,解决极大规模集成电路材料制约。加快电子化学品、高纯发光材料、高饱和度光刻胶、超薄液晶玻璃基板等批量生产工艺优化,在新型显示等领域实现量产应用2017年1月《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版发改委集成电路材料:主要包括6英寸/8英寸/12英寸集成电路硅片、绝缘体上硅(SOI)、化合物半导体材料,光刻胶、靶材、抛光液、研磨液、封装材料等。半导体材料:包括硅材料(硅单晶、抛光片、外延片、绝缘硅、锗硅)及化合物半导体材料,蓝宝石和碳化硅等衬底材料,金属有机源和超高纯度气体等外延用原料,高端LED封装材料,高性能陶瓷基板。2017年4月《“十三五”材料领域科技创新专项规划》科技部以大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料为重点,第三代半导体材料与半导体照明、新型显示两大核心方向整体达到国际先进水平,部分关键技术达到国际领先水平;大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料两大重点方向关键技术达到国际先进水平。资料来源:国务院网站,工信部网站,科技部网站,发改委网站,图表23:我国成立产业基金扶持半导体产业发展地区时间规模(亿)用途北京2013-12300投资集成电路设计、制造、封装、测试、核心装备等关键环节天津2014-022亿(每年)集成电路设计产业国家大基金一期2014-101387重点投资集成电路芯片制造业、兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料产业安徽2014-112.5半导体和电子信息产业广东2015-075亿(每年)市级实验室、重点实验室、工程研究中心等研发江苏2015-0710集成电路设计、芯片生产线、先进封装测试湖北2015-08300集成电路制造、兼顾设计、封装等上下游产业链深圳2015-10200存储器合肥2015-10100集成电路产业投资基金贵州2015-1218推动贵州省集成电路产业快速发展上海2016-01500100亿元设计业并购基金、100亿元装备材料业基金、300亿元制造业基金厦门2016-03160培育一批符合厦门产业发展方向的标杆企业湖南2016-0350首期基金规模2.5亿,目标规模50亿元四川2016-03100~120扶持壮大四川优势的集成电路相关企业辽宁2016-05100集成电路产业基金,目标100亿,首期募集20亿广东2016-06150集成电路设计、制造、封装及材料装备等产业链重大和创新项目陕西2016-08300集成电路制造、封装、测试、核心装备等产业关键环节的重点项目投资南京2016-12500~600推动南京集成电路产业发展无锡2017-01200重点聚焦、培育若干个国内外知名的集成电路龙头企业、扶持一批中小集成电路企业昆山2017-02100引导社会资本、产业资本和金融资本等投向集成电路产业安徽2017-05300重点投资集成电路晶圆制造、设计、封测、装备材料等全产业领域国家大基金二期2018年目标募集1500~2000亿元将提高对设计业的投资比例,并将围绕国家战略和新兴行业进行投资规划,比如智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等,并尽量对装备材料业给予支持。资料来源:前瞻产业研究院,,新华网,国产材料主要应用于中低端领域,部分半导体细分材料实现技术突破国产电子材料要应用于中低端领域,晶圆制造材料国产化率低。受制于长期研发投入不足、人才短缺、技术等因素限制,我国电子材料产业与国际企业差距较大。目前国内电子材料主要应用于中低端领域,半导体材料领域大部分产品自给率低,主要依赖进口。根据中国石油和化学工业联合会估算,硅片、抛光液、光刻胶及配套试剂等对外依存度超过70%(考虑外资企业在大陆设厂经营),半导体材料国产化率更低,其中高端晶圆制造材料国产化率不足10%,高端光刻胶、300mm大硅片等基本全部依赖进口。 图表24:我国高端半导体材料国产化率不足10%图表25:我国半导体材料对外依存度30%25%20%15%10%5%12吋硅片0%120%100%80%60%40%20%12吋硅片抛光垫8吋硅片抛光液光刻胶及配套试剂高纯特种气体超净高纯试剂封装材料0%8吋硅片湿电子化学品8吋以上晶圆用光刻胶12吋晶圆用靶材CMP抛光垫国产化率对外依存度资料来源:中国化工信息中心,电子化工新材料产业联盟,资料来源:中国石油和化学工业联合会,部分国产晶圆制造半导体材料逐步实现技术突破:►靶材:江丰电子靶材跨入全球著名半导体厂商最先端制造工艺。目前国内靶材企业与国际同行的技术差距逐渐缩小,市场竞争力不断增强。江丰电子超高纯金属溅射靶材产品已应用于全球著名半导体厂商的最先进制造工艺,在16nm技术节点实现批量供货,同时可以满足国内厂商28nm技术节点的量产需求。有研新材全资子公司有研亿金8~12英寸靶材产品在市场上稳步推进,目前已成为台积电、中芯国际等企业供应商。图表26:我国主要靶材生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展江丰电子公司是国内最大的半导体芯片用高纯溅射靶材生产商,主要生产各种高纯溅射靶材,产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等。目前公司的超高纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的最先端制造工艺,在16纳米技术节点实现批量供货,同时还满足了国内厂商28纳米技术节点的量产需求,在全球范围内与美国、日本跨国公司展开市场竞争。客户方面,公司是中芯国际、台积电、格罗方德、意法半导体、东芝(通过综合商社实现销售)、海力士、京东方、SunPower等国内外知名厂商的高纯溅射靶材供应商。有研新材全资子公司有研亿金目前已实现自超高纯金属到靶材一体化运营,在超高纯金属、铜靶材、钴靶材等产品上实现了技术突破,8-12英寸靶材产品在市场上稳步推进,目前已成为台积电、中芯国际等在内的众多国际一流集成电路企业的稳定供应商。阿石创公司主导产品为溅射靶材和蒸镀材料两个系列产品,目前公司溅射靶材主要应用于平板显示、光学元器件、节能玻璃等行业,同时公司亦加大研发力度,积极拓展半导体、太阳能电池等行业。资料来源:公司官网,公司公告,图表27:江丰电子收入及增速图表28:江丰电子毛利率、净利润及增速60050040030020010002012201320142015201620172018H1营收(百万元)增速(%)55%12618024529629144355050%45%40%35%30%25%20%15%10%7060504030201002012201320142015201620172018H1归母净利润(百万元)毛利率(%)增速(%)160%140%120%100%80%60%40%20%0%资料来源:公司公告,资料来源:公司公告,►CMP抛光垫:鼎龙股份实现突破,打破外资垄断格局。抛光垫是CMP工艺中的重要耗材,也是抛光工艺的技术核心和价值核心。全球抛光垫市场主要由美、日等公司垄断,陶氏市场占有率接近80%。鼎龙股份一期项目于2018年6月试生产,目前公司CMP抛光垫产品已获得客户认证并取得订单,公司在28nm以下先进制程领域也有研发布局。2018年公司收购时代立夫科技,时代立夫抛光垫已在中芯国际、华虹宏力等客户处认证销售,收购后公司抛光垫产品的市场推广有望加快。 图表29:我国主要抛光垫生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展鼎龙股份公司CMP产品获得客户认证并顺利取得订单,实现了从无到有的巨大突破。2018年上半年公司鼎汇CMP抛光垫项目继续取得新订单,部分产品顺利通过客户稽核。新产品的研发方面,公司在28nm以下先进制程领域有完善的产品布局,以保障公司未来持续稳定发展和核心竞争力。公司一期抛光垫产能10万片/月已经建成投产,二期计划建设40万片/月产能。公司于2018年1月顺利通过股权受让的形式收购了时代立夫。时代立夫是国内领先的CMP抛光垫企业,承接了“国家02专项计划”,其抛光垫已在中芯国际、华虹宏力半导体、中航微电子等客户处认证销售。收购时代立夫后,公司抛光垫产品的市场化推广工作有望进一步加速。资料来源:鼎龙股份公告,天通股份公告,►湿电子化学品:国产材料主要集中在G2级别,晶瑞股份双氧水达到G5级别。湿电子化学品主要包括高纯试剂及光刻胶配套试剂等产品,在整个晶圆制造过程中的清洗、光刻、蚀刻等工艺中都需要湿电子化学品进行处理。目前国内湿电子化学品主要集中在G2等级,8吋及8吋以上晶圆加工湿电子化学品国产化率仅为10%左右。国内主要上市公司中,江化微已具备G2~G3等级规模化生产能力;晶瑞股份核心产品超纯氢氟酸、烟酸等纯度达到G3~G4级别,双氧水纯度实现G5级别,达到全球第一梯队技术品质,目前正在推进进口替代。图表30:SEMI提出的工艺化学品的国际标准等级SEMI标准Grade1Grade2Grade3Grade4Grade5金属杂质/(μg/L)≤100≤10≤1≤0.1≤0.01控制粒径/μm≥1.0≥0.5≥0.5≥0.2*颗粒个数/(个/mL)≤25≤25≤5供需双方协定*适应IC线宽*范围/μm>1.20.8-1.20.2~0.60.09~0.2<0.09资料来源:江化微招股说明书,图表31:我国主要湿电子化学品生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展江化微公司生产的湿电子化学品主要适用于平板显示、半导体及LED、光伏太阳能以及锂电池、光磁等电子元器件微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、掺杂等制造工艺过程。目前已经具备G2、G3等级产品的规模化生产能力。公司的发展目标是成为具备G4-G5级产品生产能力的具有国际竞争力的湿电子化学品生产企业。晶瑞股份超净高纯试剂的核心产品超纯氢氟酸、盐酸、硝酸和氨水,纯度已达到SEMIG3、G4等级,双氧水技术突破国际垄断,产品品质达到10ppt(相当于SEMIG5等级),达到全球第一梯队的技术品质,正在稳步推动进口替代,国内8寸和12寸标杆性客户正在按计划推进。江阴润玛公司自主研发的铝腐蚀液、钛腐蚀液、铜腐蚀液、钼铝蚀刻液等多项核心产品填补了国内空白。公司连续两次承担国家级重大科技专项,体现了公司在国内超净高纯试剂行业研发方面的领先水平。资料来源:公司公告,图表32:江化微收入增速及毛利率图表33:晶瑞股份高纯试剂收入增速及毛利率400350300250200150100500201320142015201620172018H1营业收入(百万元)增速(%)毛利率(%)50%40%30%20%10%0%-10%-20%250200150100500201320142015201620172018H1营业收入(百万元)增速(%)毛利率(%)45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%资料来源:万得资讯,资料来源:万得资讯,►电子特气:国产产品以占领低端市场为主,竞争力有望提升。目前全球电子特气市场主要被法国液空、美国空气公司、林德、日本大阳日酸等企业垄断。我国电子特气生产技术已经有较大进步,在高纯硅烷、高纯氨等产品工艺上有所突破,但与国 际先进水平差距较大,目前国内企业多以低价竞争方式占领低端市场,高端市场仍被海外企业垄断。国内雅克科技通过收购科美特、韩国UPChemical等切入半导体电子特气及前驱体领域并实现技术提升,南大光电的高纯气体在半导体行业认证进展良好,未来国产电子特气竞争力有望不断提升。图表34:电子特种气体类别气体种类具体说明电子特种气体硅族气体含硅基的硅烷类,如硅烷、HCDS、乙硅烷等。掺杂气体含硼、磷、砷等三族及五族原子之气体,如三氯化硼、三氟化硼、磷烷、砷烷等。刻蚀清洗气体如氯气、三氟化氮、溴化氢、四氟化碳、六氟化硫等反应气体以碳系及氮系氧化物为主,如二氧化碳、氨、氧化亚氮等气相沉积气体铪、锆、钽、铝、钛、钨、钴、镍等金属卤化物及有机烷类衍生物。资料来源:雅克科技公告,图表35:我国主要电子特气生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展雅克科技公司收购科美特和韩国UPChemical切入电子特气和半导体前驱体(高端特种气体)领域。科美特专注于含氟类特种气体的生产销售,主要产品为六氟化硫和四氟化碳,年产能分别为8500/1200吨,主要客户为电气设备制造商和半导体产业制造商。UPChemical主要产品分为旋涂绝缘介质和前驱体两大类,主要应用于IC芯片制造的旋涂、化学气相沉积(CVD)及原子层沉积(ALD)等成膜工艺等,主要客户为世界知名存储、逻辑芯片生产商,如韩国SK海力士、三星电子等,是世界领先的半导体级SOD和前驱体产品供应商。南大光电控股子公司全椒南大光电已完成了高纯磷烷、砷烷产品的研发和产线建设,高纯磷烷、砷烷产品在LED行业得到顺利推广,半导体行业方面的产品认证工作也取得了较好的进展。中环装备参股子公司启源领先公司锗烷、砷烷、磷烷等特种气体产品已取得部分客户的小批量试用订单。资料来源:公司官网,公司公告,►硅片:200mm硅片量产,300mm硅片放量生产预计仍需时间。国内企业中,浙江金瑞泓具备8吋硅片12万片/月产能,产品通过了国内主流IC企业认证使用,8吋硅片国产份额达64%,占国内市场(含进口硅片)的6.3%;中环股份基于多年技术工艺积淀,目前正在推进半导体产品结构向8~12英寸硅片升级,8英寸区熔硅片实现量产,12英寸晶体部分进入工艺评价阶段;上海新昇半导体开发300mm大硅片(45~28nm节点)正片在2Q17开始已经向中芯国际等厂商提供样片认证,并有挡片、陪片、测试片等产品持续销售。1Q18末硅片正片在上海华力微电子认证并开始销售,在中芯国际等其他晶圆厂的验证进展顺利,预计2018年底前上海新昇硅片产能达到10万片/月,2019年达到15万片/月。目前我国规划建设的300mm大硅片产能较多,由于硅片尺寸越大,资本投入和技术壁垒更高、良品率会下降,客户认证周期长,预计实现放量生产仍需时间。图表36:我国主要硅片生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展上海新昇300mm大硅片项目从2017年第二季度已经开始向中芯国际等芯片代工企业提供样片进行认证,并有挡片、陪片、测试片等产品持续销售;1Q2018末,上海新昇300mm硅片正片通过上海华力微电的认证并开始销售,正片在中芯国际等其它晶圆制造厂的验证也进展顺利。预计2018年底前硅片的产能达到10万片/月,2019年产能可达15万片/月。2018年上半年上海新昇实现收入7,826万元,实现净利润1,015万元。浙江金瑞泓2017年,02专项8英寸硅片研发与产业化及12英寸硅片关键技术研究顺利通过验收,具备8英寸硅片月产12万片的大规模产业化能力,掌握了12英寸硅片核心技术。8英寸硅抛光片产能12万片/月,硅外延片5万片/月,8寸硅片已达国产份额的64%,占国内市场(含进口硅片)的6.3%。立昂二三期项目将投资43亿元,建设30万片/月英寸硅片和10万片/月12英寸硅片项目生产线。中环股份基于多年的技术工艺积淀等,推进半导体产品结构向8~12英寸硅片升级,积极建设天津、内蒙古和江苏三大制造基地。目前8英寸区熔硅片实现量产,12英寸晶体部分进入工艺评价阶段。江苏无锡地区规划到2022年实现8英寸抛光片产能75万片/月,12英寸抛光片产能60万片/月产能。有研半导体具备10万片/月6~8英寸硅片生产线,1万片/月12英寸硅单晶抛光片中试生产线,0.5万片/月直径12英寸硅外延片中试生产线。2018年在德州签约大尺寸硅材料规模化基地项目,拟投资80亿元建设15万片/月8英寸硅片(一期)和30万片/月12英寸硅片(二期)。重庆超硅2016年一期15万片/月8英寸硅片生产线,整体项目达产后将达到50万片/月8英寸硅片产能和5万片/月12英寸硅片产能。资料来源:公司官网,公司公告, 201320142015201620172018图表37:全球主要硅片厂商营业利润率图表38:主流硅片所占份额35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%6~7%8吋硅片25~27%12吋硅片65~70%6吋硅片信越半导体硅材料SUMCO德国Siltronic环球晶圆资料来源:彭博资讯,资料来源:中国化工信息中心,►光刻胶:国产光刻胶技术水平较低,高端光刻胶国产化道路艰难。光刻胶的质量、性能是IC电路性能、成品率及可靠性的关键因素,光刻工艺成本占整个芯片制造35%,耗时占40%~50%。全球光刻胶市场主要由日本、美国和欧洲企业主导。目前我国光刻胶技术水平较低,企业大多从LCD面板光刻胶向g/i线发展,高端光刻胶材料及其配套材料的设计和生产能力不足。目前晶瑞股份、北京科华等实现了g/i线光刻胶量产,但193nm等高端光刻胶产业仍属空白。图表39:我国主要光刻胶生产企业产品和技术进展企业主要产品和技术进展晶瑞股份2018年8月,公司承担的02专项“i线光刻胶产品开发及产业化”项目通过验收。公司生产的光刻胶能够提供紫外负型光刻胶和宽谱正胶及部分g线、i线胶等高端产品,在国内率先实现了IC制造商大量使用的i线光刻胶的量产。南大光电(参股北京科华31.4%股权)2009年5月,北京科华建成高档g/i线正胶生产线(500吨/年)和正胶配套试剂生产线(1000吨/年);2012年12月,科华微电子建成248nm光刻胶生产线。科华是中芯国际、华润上华、杭州士兰、吉林华微电子、三安光电、华灿光电、德豪光电等行业顶尖客户的稳定合作伙伴。2017年,由南大光电牵头的02专项“193nm光刻胶及配套材料的开发”获得立项批复。上海新阳上海新阳与邓海博士技术团队共同发起成立上海新纳微电子材料有限公司,从事193nmArF干法光刻胶及配套材料的研发、生产、销售和技术服务。资料来源:公司官网,公司公告, 图表40:光刻技术及其光刻胶的发展光刻波长主要用途感光剂成膜材料紫外全谱(300-450nm)2μm以上集成电路和半导体器件双叠氮化合物环化橡胶G线(436nm)0.5μm以上集成电路重氮萘醌化合物酚醛树脂I线(365nm)0.35~0.5μm集成电路KrF(248nm)0.25~0.15μm集成电路光致产酸剂聚对羟基苯乙烯及其衍生物ArF(193nm干法)130~65nm集成电路光致产酸剂聚脂环族丙烯酸脂及其共聚物ArF(193nm浸没法)(高折射率浸没流体+高折射率透镜)45nm、32nm集成电路极紫外(EUV,13.5nm)32nm、22nm及其以下集成电路光致产酸剂聚酯衍生物分子玻璃单组分材料电子束掩膜版制备光致产酸剂甲基丙烯酸脂及其共聚物资料来源:CNKI《高档光刻胶材料的分子结构》,201620172018H1图表41:晶瑞股份光刻胶营收及增速图表42:北京科华营收和净利润1009080706050403020100201320142015201620172018H1光刻胶营收(百万元)增速(%)毛利率(%)50%40%30%20%10%0%-10%-20%8,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000--1,000-2,000营收(万元)净利润(万元)资料来源:晶瑞股份公告,资料来源:南大光电公告, 投资建议我国半导体材料国产化进程整体相对较缓慢,目前我国半导体材料应用以中低端领域为主,但靶材、CMP抛光垫、湿电子化学品等部分细分品种实现了较高端技术突破,并逐步在下游晶圆厂商认证使用,我们预计靶材、CMP抛光垫、湿电子化学品等材料国产化进程相对较快,高纯特种气体、大硅片、光刻胶等材料市场规模较大,但国产化放量产销仍需较长时间。投资标的方面,建议关注江丰电子(靶材)、鼎龙股份(CMP抛光垫)、晶瑞股份(湿电子化学品、光刻胶)、江化微(湿电子化学品)、上海新阳(大硅片、电镀液&清洗液、光刻胶),雅克科技(前驱体&电子气体)、南大光电(电子气体&光刻胶)等。图表43:中国主要半导体材料公司估值表公司股票代码收盘价2018/10/17市值(百万)2015A2016AP/E2017A2018E2019E2015A2016AP/B2017A2018E2019E2015A2016AROE2017A2018E2019E新纶科技00234110.7012,319(116)2466927198.63.83.62.92.5(7.1)2.15.211.914.3上海新阳30023618.423,569846649160343.92.92.72.72.64.85.15.71.77.7万润股份0026438.327,56429242019152.92.01.91.71.613.09.99.79.511.3飞凯材料30039815.086,43552957719158.88.23.32.92.515.38.96.216.118.1国瓷材料30028515.6210,0321177741211712.55.95.34.03.311.310.513.619.619.3光华科技00274113.695,12388815524167.06.54.64.03.310.68.39.712.921.8强力新材30042926.487,181836257443211.97.56.85.04.420.014.812.517.414.2南大光电3003469.132,4975633174n.an.a2.12.12.1n.a.n.a.3.80.62.80.00.0鼎龙股份3000545.415,19933221513103.92.31.41.31.212.713.311.410.211.9江化微60307826.712,24436334244306.85.93.02.92.720.019.39.56.58.8晶瑞股份30065513.612,05572615734257.97.14.63.93.311.512.39.811.614.0资料来源:万得资讯,'