國內(nèi)缺"芯"的現(xiàn)象這兩年比較突出,但是在完整的半導體產(chǎn)業(yè)鏈上,上游的設備和材料才是受制之嚴重的領域,多個細分材料領域被國外壟斷,國產(chǎn)替代需求強烈。
半導體需求端回暖
半導體行業(yè)下游應用市場包括智能手機、PC、汽車電子、安防、存儲等,在5G的在推動下,需求全面回暖,幾個細分領域在2019年都出現(xiàn)了不同程度的增長。
手機市場:IDC數(shù)據(jù)顯示,2019年第四季度全球智能手機出貨量3.69億臺,同比增長1%,連續(xù)兩個季度正增長;隨著5G加速商用推廣,5G手機將加速滲透,核心部件半導體將同步上漲。
PC市場:2019 年四季度,全球PC銷量達到7180萬臺,同比增長4.8%,創(chuàng)下4年以來單季出貨量新高;2019 年全年PC出貨量 2.67億臺,同比增長2.7%,自2012年以來全球PC 市場首次重回正增長,2020年有望延續(xù)。
汽車電子:中國產(chǎn)業(yè)信息數(shù)據(jù)顯示,2018 年全球和中國汽車電子市場規(guī)模分別為15833億元和6073億元,預計2022年可達21399億元和9783億元,年均復合增長率分別為7.82%和12.66%。
安防領域:Markets and Markets 數(shù)據(jù)顯示,2019年,全球安防市場規(guī)模為2579億美元,2024 年市場規(guī)模將可達3976億美元,復合增長率為9.0%。
半導體龍頭全面擴產(chǎn)
今年1月以來,半導體代工與封測龍頭紛紛上調2020年資本開資指引;臺積電預計2020年資本開支150~160億美元,聯(lián)電、中芯國際、日月光、安靠預計2020年資本開支分別同比上漲66.7%、55.0%、30.0%與 17.0%。
資本開支上調,是半導體行業(yè)產(chǎn)能擴張直觀反映。根據(jù) IC Insight 數(shù)據(jù), 2018年全球硅晶圓產(chǎn)能為1945萬片/月,至2022年,該數(shù)據(jù)將上升至2391萬片/月,較2018年增長22.93%。目前中芯國際、長江存儲、華虹半導體、海力士、合肥長鑫、臺積電等公司都在中國大陸
有新建或擴建產(chǎn)能;現(xiàn)有晶圓廠擴建規(guī)劃項目全部投產(chǎn),預測中國晶圓產(chǎn)能將達580萬片/月。
半導體材料的重要性
半導體材料是半導體制造的基礎,包含硅片、光刻膠、光掩膜、濺射靶材、CMP 材料、電子特氣、濕化學品、石英等細分領域。下圖是半導體制造流程及材料應用。
根據(jù)SEMI 數(shù)據(jù),2018年全球半導體材料市場為322.3億美元,其中以硅片市場最大,市場占比最高。
國內(nèi)半導體材料狀況
全球半導體制造材料基本為美日公司壟斷,國產(chǎn)化率目前處于較低水平。具體看12 英寸硅片國產(chǎn)化率僅約10%;深紫外型光刻膠基本依靠進口;濺射靶材國產(chǎn)化率處于30-40%之間;拋光材料中,拋光液國產(chǎn)化率約 20%,拋光墊目前僅有一家公司可生產(chǎn),基本依靠進口;電子特氣國產(chǎn)化率約25%;濕化學品國產(chǎn)化率約25%。
此外,國內(nèi)半導體材料技術水平與半導體最先進制程對應要求也存在一定差距。目前世界上最先進晶圓制程水平可達7nm,5nm技術已經(jīng)逐步成熟。國內(nèi)最先進制程為28nm,14nm芯片可在2020年有望實現(xiàn)批量供應。國內(nèi)光刻膠、光掩膜、CMP 拋光液最高分別達100nm、30nm、28nm 制程對應性能要求,濺射靶材、部分電子特氣和濕化學品品種可達 28nm 以下制程對應性能要求。
細分領域狀況及龍頭
1、 硅片
半導體硅片是集成電路及其他半導體產(chǎn)品的關鍵性、基礎性原材料,目前 90%以上的半導體產(chǎn)品使用硅基材料制造。目前,全球半導體硅片行業(yè)主要為美日公司所壟斷。不過隨著產(chǎn)業(yè)鏈轉移,國內(nèi)硅片市場量處于快速增長階段。根據(jù) IC Insight數(shù)據(jù),2022 年中國大陸晶圓廠產(chǎn)能將達410萬片/月,占全球產(chǎn)能 17.15%。
目前我國 8 英寸和 12 英寸硅片總產(chǎn)能僅為 116 萬片/月,較需求端存在很大缺口,由于硅片生產(chǎn)線和硅晶圓生產(chǎn)線的制造周期均約為2年,根據(jù)目前的投產(chǎn)計劃,需要到2022年左右才達到供需平衡。目前國內(nèi)公司如上海硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份等已經(jīng)可以實現(xiàn) 12 英寸硅片的量產(chǎn),技術達到全球先進水平。
中環(huán)股份:主營業(yè)務包括新能源材料,半導 體材料,電力,半導體器材等,2018 年公司營業(yè)總收入為137.56 億元,營業(yè)成本為113.69億元,毛利為23.87億元,毛利率為17.35%。其中半導體材料業(yè)務總收入為10.13億元,成本為7.08億元,毛利為3.05億元,毛利率為30.08%。
公司營業(yè)收入整體呈上升趨勢,毛利率穩(wěn)定,營收增長帶動了公司歸母凈利的增長,同樣凈利率和ROE呈現(xiàn)上漲趨勢,2016-2018年公司的歸母凈利分別為4.02億元、5.85億元和6.32億元。
2、光刻膠
光刻膠又名"光致抗蝕劑",是集成電路制造的關鍵基礎材料之一?!度枕n供給受影響,國代替代正當時,光刻膠龍頭還有多少空間?》
晶瑞股份:公司主營業(yè)務為括超凈高純試劑、光刻膠、功能性材料、鋰電池材料和基礎化工材料。2018 年公司超凈高純試劑、光刻膠、功能性材料、鋰電池材料和基礎化工材料收入占比分別為 28%,10%,9%,33%和 14%。公司超凈高純試劑技術水平居于行業(yè)前列,電子級雙氧水達到全球第一梯隊的技術品質,構筑公司技術壁壘。
3、電子特氣
電子特氣指半導體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,如延伸、離子注進、摻和、洗滌、遮掩膜形成過程中使用到一些化學氣體。2018年全球電子特氣市場達到42.7億美元,同比增長10.3%。2015年我國集成電路用電子特氣市場規(guī)模已達到32.8億元。2020年,國內(nèi)集成電路用電子特氣市場規(guī)模將達到81億元。
南大光電:公司主營業(yè)務包括 MO 源產(chǎn)品業(yè)務、高純特種電子特氣業(yè)務、光刻膠及配套產(chǎn)品業(yè)務、ALD前驅體產(chǎn)品業(yè)務等。公司通過設立子公司全椒南大光電材料有限公司,進入了特種氣體(如砷烷、磷烷等)領域,其中砷烷、磷烷已經(jīng)成功量產(chǎn)并供應多家客戶。
4、 CMP
CMP是集成電路(IC)制造過程中的關鍵技術,通過使用化學腐蝕及機械力對加工過程的單晶硅片和金屬布線層進行平坦化。2018 年全球拋光材料市場達到 21.7 億美元,同比增長17.3%,中國拋光材料市場為2.7億美元,目前全球拋光液及拋光墊市場依然主要為美日公司所壟斷。
拋光墊方面,目前國內(nèi)仍然主要依靠進口,僅鼎龍股份一家能夠小批量生產(chǎn)CMP拋光墊產(chǎn)品。拋光液方面,目前安集科技率先突破技術壁壘,實現(xiàn)拋光液國產(chǎn)化。2018 年安集科技在中國市場實現(xiàn)22%市占率,全球約2%的市占率。
安集科技:公司業(yè)務為 CMP 拋光液和光刻膠去除劑,2018年拋光液業(yè)務收入占比82.8%。目前主流制程產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn),拋光液產(chǎn)品已在130-28nm實現(xiàn)規(guī)?;N售。14nm技術節(jié)點產(chǎn)品已進入客戶認證階段,10-7nm產(chǎn)品正在研發(fā)中。公司成功打破了國外廠商對集成電路領域化學機械拋光液的壟斷,實現(xiàn)了進口替代,積累了中芯國際、臺積電等行業(yè)領先的集成電路制造商。
公司2018年毛利率51.1%,行業(yè)平均值46%,盈利能力主要以拋光液貢獻最大,2018年公司拋光液貢獻毛利 1.1億元,占比85.57%,光刻膠去除劑僅貢獻毛利0.15億元,占比12.12%。
鼎龍股份:公司主營業(yè)務包括打印復印耗材,CMP 拋光墊,功能化學品,芯片,基礎化學品等。2018 年公司營業(yè)總收入為13.37億元,營業(yè)成本為8.17億元,毛利為5.2億元,毛利率為38.89%,收入打印復印耗材、CMP拋光墊占比分別為99%和0.24%,CMP 拋光墊業(yè)務總收入為 0.0315 億元,總成本為 0.0264億元,毛利為51萬元,毛利率為16.19%。
公司2018年陸續(xù)推出了應用于精拋和阻擋層拋光的軟墊DH9000系列產(chǎn)品,且已獲得八寸晶圓廠客戶的認證,由于客戶小批量采購后需要較長時間來驗證產(chǎn)品的穩(wěn)定性,產(chǎn)品銷售放量周期較長。
5、 光掩膜
光掩膜一般也稱光罩、掩膜版,是微電子制造中光刻工藝所使用的圖形母版。從產(chǎn)業(yè)鏈來看,掩膜版是下游電子元器件制造商(平板顯示、半導體芯片、觸控和電路板等行業(yè))生產(chǎn)制造過程中的核心模具,起到橋梁和紐帶的作用,掩膜版除應用于半導體芯片領域外,還廣泛應用于平板顯示領域。
根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2018年全球半導體掩膜版市場規(guī)模達45.1億美元,同比增長15.9%;預計2020年市場規(guī)模將超越55億美元。掩膜版行業(yè)進入門檻較高,市場主要參與者主要為境內(nèi)外知名企業(yè),市場集中度較高。2018年中國光掩膜市場達到全球市場的40%,至2020年將達到全球市場的56%。2018年光掩膜國內(nèi)產(chǎn)量為2.19萬平方米,即目前國內(nèi)光掩膜國產(chǎn)化率僅約20%,存在巨大的進口替代空間。
清溢光電:公司主營業(yè)務為掩膜版的研發(fā)、設計、生產(chǎn)和銷售業(yè)務。公司擁有京東方、天馬、華星光電、群創(chuàng)光電,中芯國際、長電科技、士蘭微等客戶。2018年公司營業(yè)總收入為4.07 億元,營業(yè)成本為2.79億元,毛利為1.28億元,毛利率為31.45%。其中石英掩膜版業(yè)務總收入為2.99億元,總成本為2.20億元,毛利為0.79億元,毛利率為26.42%。
6、濺射靶材
濺射靶材詳見《打破美日壟斷、政策持續(xù)加碼,半導體核心材料龍頭爆發(fā)在即?》
7、石英材料
石英玻璃憑借高純度、耐高溫、低的熱膨脹、耐腐蝕等優(yōu)良性能,料被廣泛運用于電光源、半導體、光伏、光通信、航天技術和軍事技術等行業(yè)。2019年,全球石英材料市場空間約為20.55億美元。據(jù)IBISWorld 統(tǒng)計,賀利氏、邁圖、東曹的全球市場份額占比合計超過60%。幾乎壟斷市場。
2018年6月,石英股份發(fā)布公告稱:公司利用連熔法生產(chǎn)工藝制備出高質量光纖預制棒用石英套管新產(chǎn)品獲得成功,其各項指標參數(shù)符合下游光纖客戶需求,已獲得國內(nèi)光纖生產(chǎn)廠家首批訂單。具備進口替代的潛力。
石英股份:公司是國際知名的石英材料供應商,生產(chǎn)的半導體領域用系列石英產(chǎn)品通過日本東京電子株式會社(TEL)官方認證,2018 年 TEL薄膜設備全球市占率高達88%,占據(jù)絕對領先地位。產(chǎn)品已經(jīng)具備進入TEL國際供應鏈體系的市場準入條件,有利于擴大公司與TEL及其下游用戶的市場合作空間。
2018年公司總營收6.33億元,營業(yè)成本3.56億元,毛利2.77億元,毛利率43.74%。產(chǎn)品結構從行業(yè)來看,傳統(tǒng)光源業(yè)務收入增速放緩,占比逐年下降,從 2015 年占比 63%下降至2018年占比42%。業(yè)績增長主要來自光纖半導體行業(yè),從2015年占比19%上升至2018年43%。
8、 濕化學品
濕電子化學品種類上主要分為緩沖刻蝕液、剝離液、刻蝕液、半導體用顯影液、面板用顯影液和極性溶液;應用于半導體、光伏太陽能電池、LED 和平板顯示等領域。2018年,全球濕電子化學品整體市場規(guī)模約52.65 億美元。2020年,全球濕電子化學品整體市場規(guī)模預計將達到58.50億美元。我國濕電子化學品產(chǎn)量由2012年的18.70萬噸增加至2018年的49.50萬噸,年均復合增長率17.61%。
目前國內(nèi)濕化學品產(chǎn)品可滿足太陽能光伏和面板產(chǎn)業(yè)的需求,但半導體領域國產(chǎn)化率仍然較低。國內(nèi)6寸及6寸以下晶圓加工用的濕電子化學品,國產(chǎn)化率為80%,而12英寸及12英寸以上晶圓加工的市場,國產(chǎn)化率僅為10%左右,整體半導體晶圓制作用濕電子化學品的國產(chǎn)化率在 20%左右。
上海新陽:公司主營業(yè)務為涂料、電子化學品、設備及配件等業(yè)務。目前公司在半導體材料行業(yè),長期以來保持了半導體傳統(tǒng)封裝領域電子化學品銷量與市占率全國第一,公司重點投資研發(fā)并成功產(chǎn)業(yè)化晶圓制程超純化學品芯片銅互連電鍍液和刻蝕清洗液,已成為全國 22 條芯片生產(chǎn)線基準材料,能夠滿足芯片 90-28 納米全制程各個技術節(jié)點的工藝要求。
公司營收整體呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢,同比增長率維持在 10%以上,公司的各項指標在2018年下降幅度較大,主要是全資子公司江蘇考普樂公司原材料價格上漲和銷售價格下降所致。2018年公司收入5.6 億元,其中涂料、電子化學品、設備產(chǎn)品、電鍍加工費等業(yè)務占比分別為 53.8%、34.9%、7.6%、1.7%。
總結:
目前國內(nèi)半導體材料行業(yè),國產(chǎn)了較低,多數(shù)半導體材料被國外企業(yè)壟斷。大基金二期即將展開投資,根據(jù)《綱要》,半導體設備和半導體材料將是投資重點,在資本助推下,半導體材料有望加速。