半导体材料-最高端的顺周期化工产品
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2020-11-23 08:32:07
半导体材料顺周期订单释放 板块有望迎戴维斯双击机遇原创 天风电子潘暕团队 科技伊甸园 今天我们每周对于半导体行业的思考进行梳理，从产业链上下游的交叉验证给予我们从多维度看待行业的视角和观点，并从中提炼出最契合投资主线的逻辑和判断。回归到基本面的本源，从中长期维度上，扩张半导体行业成长的边界因子依然存在，下游应用端以5G/新能源汽车/云服务器为主线，具化到中国大陆地区，我们认为“国产替代”是当下时点的板块逻辑，“国产替代”下的“成长性”优于“周期性”考虑。半导体硅片具大宗商品属性，2019产业周期触底，2021-2022有望迎来上升周期。由于半导体硅片行业处于半导体产业链的上游环节，因此半导体行业的周期性波动对半导体硅片行业利润水平影响较大，在半导体行业景气上升阶段，行业利润水平呈现上升趋势，反之则呈下降趋势。建议关注：立昂微/沪硅产业。前驱体材料是ALD技术的关键，ALD 技术对化学前驱物的要求与适用于 CVD 的那些材料不同。通常前驱体材料需要满足挥发性好易液化、高反应性、良好的化学稳定性、会对薄膜或基片造成腐蚀且反应产物呈惰性、液体或气体为佳、材料没有毒性等特点。根据Global Market Insight的预计，2024年High-K，ALD/CVD前驱体材料市场规模将达到9.5亿美元，2015年规模为2.2亿美元，CAGR将达到17.8%。建议关注：雅克科技。CMP抛光材料包括抛光液和抛光垫，其耗用量随着晶圆产量和CMP工艺步骤增加而增加。抛光片市场规模自2009年以来持续增长，预计2017年-2020年全球CMP抛光材料市场规模年复合增长率为6%。更先进的逻辑芯片对CMP抛光材料提出了新的要求，从而带来更多的增长机会，比如14nm以下逻辑芯片工艺要求的关键CMP工艺将达到20步以上，使用的抛光液将从90nm的五六种抛光液增加到二十种以上，种类和用量迅速增长。存储芯片由2D NAND向3D NAND技术变革，也会使CMP抛光步骤数近乎翻倍。建议关注：鼎龙股份/安集科技。半导体光刻胶市场需求快速增长。随着半导体线路图形越来越小，光刻工艺对光刻胶的需求量也越来越大。光刻和刻蚀技术是半导体芯片在精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特征尺寸。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%，耗时约占整个芯片工艺的40%~50%是芯片制造中最核心的工艺。制程节点的缩小，从单次光刻到多次光刻要求更高解析度的光刻胶，增加的晶体管使得工艺步数（蚀刻、ALD）驱动材料应用增多。据前瞻产业研究院预测，2019年，全球光刻胶市场为91亿美元，预计2022年规模将达到105亿美元，CAGR=5%；中国光刻胶市场88亿元，预计2022年达到117亿元，CAGR=15%。建议关注：晶瑞股份/南大光电。1. 半导体硅片具大宗商品属性，2019产业周期触底，2021-2022有望迎来上升周期。半导体硅片具大宗商品属性，2019产业周期触底，2021-2022有望迎来上升周期。由于半导体行业与全球宏观经济形势紧密相关，近年来，全球半导体硅片市场存在一定的波动。2009年，受经济危机的影响，全球半导体硅片市场规模急剧下滑，出货量下降；2010至2013年，半导体硅片市场随全球经济逐渐复苏而反弹，同时12英寸大尺寸半导体硅片技术逐渐普及；2014年至今，受益于通信、计算机、汽车产业、消费电子、光伏产业、智能电网、医疗电子等应用领域需求带动以及人工智能、物联网等新兴产业的崛起，全球半导体硅片出货量呈现上升趋势，直至2019年度出现小幅回落。自2014年以来，我国半导体硅片市场规模呈稳定上升趋势。根据IC Mtia统计，2018年中国半导体硅片市场需求为172.1亿元，预计2019、2020年的市场需求将分别达到176.3亿元、201.8亿元，2014年至2019年的复合增长率为13.74%。从供给来看，我国6英寸及以下半导体硅片市场发展时间较长，技术较为成熟，因而近年来6英寸及以下半导体硅片的整体供给能力未出现明显变化，供给格局较为稳定。在8英寸半导体硅片方面，国内仅有少数厂商掌握8英寸半导体硅片量产技术，供给能力较为有限，国内供给难以满足自身需求，缺口部分从国外进口。在12英寸半导体硅片方面，国内企业尚未能实现量产，主要靠进口来满足国内需求。从全球市场来看，半导体硅片市场具有较高的垄断性，少数主要厂商占据了绝大多数市场份额，掌握着先进的生产技术。上述垄断性在大尺寸半导体硅片市场更为明显。根据中国半导体行业协会的统计，2017年全球半导体硅片销售额前五名为日本Shin-Etsu、日本Sumco、台湾GlobalWafer、德国Siltronic、韩国SKSiltron。全球前五大半导体硅片供应商的市场份额高达92%。由于半导体硅片行业处于半导体产业链的上游环节，因此半导体行业的周期性波动对半导体硅片行业利润水平影响较大，在半导体行业景气上升阶段，行业利润水平呈现上升趋势，反之则呈下降趋势。2014年至今，受益于通信、计算机、汽车产业、消费电子、光伏产业、智能电网、医疗电子等应用领域需求带动以及人工智能、物联网等新兴产业的崛起，全球半导体硅片行业的景气度逐年上升，行业整体的利润水平向好。1.1. 立昂微——半导体硅片生产研发的前列立昂微的主营业务为半导体硅片和半导体分立器件芯片的研发、生产和销售，以及半导体分立器件成品的生产和销售。半导体硅片产品主要为8英寸、6英寸及6英寸以下的硅抛光片与硅外延片。公司控股子公司浙江金瑞泓长期致力于技术含量高、附加值高的半导体硅片的研发与生产，具有硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的完整工艺和生产能力。2004年，公司6英寸半导体硅抛光片和硅外延片开始批量生产并销售，成为国内较早进行6英寸硅片量产的企业；2009年，公司8英寸半导体硅外延片开始批量生产并销售，实现我国8英寸硅片正片供应的突破；公司具备了全系列8英寸硅单晶锭、硅抛光片和硅外延片大批量生产制造的能力，并开发了12英寸单晶生长核心技术，以及硅片倒角、磨片、抛光、外延等一系列关键技术，上述8英寸半导体硅片的大规模产业化和12英寸半导体硅片相关技术已于2017年5月通过国家02专项正式验收，标志着浙江金瑞泓已走在我国大尺寸半导体硅片生产工艺研发的前列。浙江金瑞泓所生产的半导体硅片产品广泛应用于集成电路、半导体分立器件等领域，浙江金瑞泓已经成为ONSEMI、AOS、日本东芝公司、台湾汉磊等国际知名跨国公司以及中芯国际、华虹宏力、华润微电子等国内知名企业的重要供应商。从2015年至2019年公司营业收入从5.91亿元增长至2019年的11.92亿元，复合增长率为19.17%。归属母公司股东的净利润从038亿元增长至1.28亿元，年复合增长率达到35.47%，2020年第三季度公司营业收入达到10.33亿元，同比增长18.41%，归母净利润已达到1.31，同比增长19.4%。毛利率方面，公司毛利率从2015年至2018年毛利率持续上升，由28.46%上升至37.69%，2018年以来受行业景气度及竞争环境激烈影响，毛利率有所下滑，2020年前三季度毛利率为35.81%。ROE方面，公司ROE在2018年达到13.22%，之后下滑至2020年前三季度的8.29%。公司坚持技术创新，研发投入不断加大，研发费用自2015年的0.42亿元已增长至2019年的0.97亿元，研发支出占比达到8.14%，2020年前三季度公司继续坚持研发投入，研发支出达到0.71亿元。在资本支出方面，公司从2015年至2019年大幅增长，由2015年的0.82亿元上涨至2019年的10.84亿元，2020年前三季度资本开支为2.5亿元。2. 前驱体材料：具备国产替代基础，预计2021-2020年国内晶圆厂投产扩建周期带动相关供应商成长显著前驱体材料是ALD技术的关键，ALD 技术对化学前驱物的要求与适用于 CVD 的那些材料不同。通常前驱体材料需要满足以下条件：易气化(挥发性好)，以此降低对整个工艺条件的需求。液体或气体为佳，这样可以避免物料结块，以免发生堵塞或结垢等问题。能与基片表面发生化学吸附或者与表面功能团发生剧烈的化学反应，同时要求达到饱和的时间短，沉积速率快，无气相反应；且副产物通常为气态，以便能顺利被惰性气体净化。具有一定的热稳定性，在最高的工艺温度条件下不会自分解。不会对薄膜或基片造成腐蚀，否则将阻碍自限制薄膜的生长。根据Global Market Insight的预计，2024年High-K，ALD/CVD前驱体材料市场规模将达到9.5亿美元，2015年规模为2.2亿美元，CAGR将达到17.8%。2.1. 雅克科技——国内先进前驱体材料平台雅克科技主要致力于电子半导体材料，深冷复合材料以及塑料助剂材料研发和生产，通过多种方式参与到集成电路(晶圆制造及封装)、平板显示(包含LCD及OLED)等电子制造产业链各个环节，丰富产品链为客户提供多方位的产品和技术服务。2018年，公司通过外延并购，成功切入半导体封装材料领域、电子特气领域、IC材料等领域。目前，公司电子材料业务具体包括半导体前驱体材料/旋涂绝缘介质（SOD）、电子特气、半导体材料输送系统（LDS）、光刻胶和球形硅微粉等业务种类。公司全资控股的韩国 UP Chemical 公司主要从事于生产、销售高度专业化、高附加值的前驱体材料产品，是该领域全球领先的制造企业，其主要产品分为旋涂绝缘介质和前驱体两大类。UP Chemical 公司是知名的半导体材料供应商，其提供的材料主要应用在半导体集成电路存储、逻辑芯片的制造环节。产品主要销售给如韩国SK海力士、三星电子、东芝存储器 和英特尔、台积电等世界知名存储芯片、逻辑芯片生产商。科美特的主营业务是含氟类特种气体的研发、生产、提纯与销售，主要产品为六氟化硫和四氟化碳。六氟化硫广泛应用于电力设备行业、半导体制造业、冷冻工业、有色金属冶炼、航空航天、医疗（X 光机、激光机）、气象（示踪分析）、化工等多个行业和领域。四氟化碳可广泛应用于硅、二氧化硅、氮化硅、磷硅玻璃及钨薄膜材料的刻蚀，在集成电路清洗、电子器件表面清洗、深冷设备制冷、太阳能电池的生产、激光技术、气相绝缘、泄漏检验剂、控制宇宙火箭姿态等方面也大量使用。产品主要销售给 SK 海力士、三星电子、东芝存储器和英特尔、台积电等知名半导体公司及三星、LG、京东方等显示面板生产商。从2010年至2019年公司营业收入从8.93亿元增长至2019年的18.32亿元，复合增长率为8.31%。归属母公司股东的净利润从0.67亿元增长至2.93亿元，年复合增长率达到17.81%。公司2020年业绩良好，2020年第三季度营收达到16.85亿元，同比增长23.72%，归母净利润达到3.44亿元，同比增长85.17%。公司毛利率自2010年开始不断上升，2017-2019年从21.51%快速上升至37.14%，创近年来新高。资产周转率和资产负债率带来的盈利能力的提升直接贡献 ROE 上涨，2018 年公司摊薄 ROE 达到 4.74%。盈利能力的提升直接贡献ROE上涨，2017年至2019年公司ROE自2.25%快速提升至6.81%，并在2020年第三季度达到7.55%。在研发支出方面，公司注重研发创新，研发支出从 2010 年的 0.29亿元增加到 2019 年的 0.98 亿元，复合增长率为14.49%。资本支出方面，雅克科技自2016年以来资本支出不断增加，由2016年的47.95百万元增加至2020年前三季度的259.11百万元。3. CMP抛光材料：具备国产替代 行业空间扩张双重逻辑CMP抛光材料包括抛光液和抛光垫，其耗用量随着晶圆产量和CMP工艺步骤增加而增加。抛光片市场规模自2009年以来持续增长，预计2017年-2020年全球CMP抛光材料市场规模年复合增长率为6%。CMP抛光材料市场中抛光液占了近2/3的市场，2016、2017和2018年全球化学机械抛光液市场规模分别为11.0亿美元、12.0亿美元和12.7亿美元。更先进的逻辑芯片对CMP抛光材料提出了新的要求，从而带来更多的增长机会，比如14nm以下逻辑芯片工艺要求的关键CMP工艺将达到20步以上，使用的抛光液将从90nm的五六种抛光液增加到二十种以上，种类和用量迅速增长。存储芯片由2D NAND向3D NAND技术变革，也会使CMP抛光步骤数近乎翻倍。3.1. 鼎龙股份——CMP全面布局公司是一家从事集成电路芯片及制程工艺材料、光电显示材料、打印复印耗材等研发、生产及服务的先进制造企业，在国际高端细分领域相继开发出彩色聚合碳粉、集成电路CMP用抛光垫及后清洗液、柔性OLED用聚酰亚胺及发光材料、通用耗材芯片、通用硒鼓、磁性载体、电荷调节剂、充电辊、显影辊、高端颜料、萘环酮类染料等十一类高新技术产品。据鼎龙股份董事、总经理朱顺全介绍，通过多年的自主研发，目前公司产品主要技术指标已达到市场主流产品要求。2018年，公司 CMP 抛光垫已经实现从应用于成熟制程到先进制程领域，从硬垫到软垫的全面产品布局。一旦实现量产，在该领域公司在市场上唯一的竞争对手就是陶氏化学。相比较陶氏化学、公司在 CMP 抛光垫产品成本上更具优势，公司有望利用成本与品质优势实现进口替代，未来预期将迅速占领相关市场份额与有利市场地位。2010年至2019年公司营业收入从2.52亿元增长至2018年的13.38亿元，复合增长率达到23.21%。归属母公司股东的净利润从0.43亿元增长至2.93亿元，年复合增长率达到27.11%。2019年受宏观经济环境、部分产品行业政策及市场竞争影响，业绩有所下降，2020年触底反弹，营业收入在第三季度达到12.54亿元，同比增加57.47%，归母净利润达到2.4亿元，同比增长36.08%。公司毛利率从2010年至2018年不断上升，由18.24%增长至38.87%，2019年及2020年毛利率有所下滑，主要原因系受行业新品推出少且老产品升级频繁等不利因素影响。但2020年上半年度芯片出货量的大幅上涨，在一定程度上降低了因销售价格急剧下跌对营收的不利影响，预计新品芯片下半年推向市场，毛利率下滑趋势未来将有一定程度的缓和。公司ROE从2010年至2016年不断上升，由8.47%上升至12.85%，2016年以来受行业政策及景气度波动影响有所下滑。2020年以来行业景气度持续上升，带动芯片出货量大幅上涨，ROE自2019年0.91上升至2020年前三季度的6.17%。高研发支持高毛利，公司研发支出自2016年以来大幅增长，由2015年的0.47亿元增长至2019年的1.68亿元，营收占比由4.24%上升至14.62%。研发成果方面，公司2020年上半年新推出了DH3110/DH3310等应用于先进制程的新产品，进一步丰富了公司的产品线，为未来持续提高公司在抛光垫市场的竞争力保驾护航。目前匹配集成电路28nm技术节点的抛光垫量产技术已经趋于成熟，公司抛光垫的技术研发已全面进入14nm阶段，先进制程的技术工艺已上实现了重大突破，已开始向更高技术等级的产品发展。资本支出情况方面，公司2015年至2019年不断上升，由2015年的0.81亿元增长至2019年的2.06亿元，2020年前三季度公司资本支出为1.51亿元。4. 光刻胶：制造材料领域的“皇冠”半导体光刻胶市场需求快速增长。随着半导体线路图形越来越小，光刻工艺对光刻胶的需求量也越来越大。国内光刻胶行业（包括半导体、PCB、LCD）产量小于需求。全球市场中，半导体、LCD、PCB用光刻胶的供应结构较为均衡；但中国市场中，本土供应以PCB用光刻胶为主，LCD、半导体用光刻胶供应量占比极低。因此单从半导体光刻胶看，供需缺口远大于光刻胶整体市场缺口。全球光刻胶行业呈现寡头垄断格局，长年被日本、欧美专业公司垄断。目前前五大厂商占据了全球光刻胶市场87%的份额，行业集中度较高。其中，日本JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料市占率加和达到72%。据前瞻产业研究院预测，2019年，全球光刻胶市场为91亿美元，预计2022年规模将达到105亿美元，CAGR=5%；中国光刻胶市场88亿元，预计2022年达到117亿元，CAGR=15%。光刻和刻蚀技术是半导体芯片在精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特征尺寸。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的30%，耗时约占整个芯片工艺的40%~50%是芯片制造中最核心的工艺。制程节点的缩小，从单次光刻到多次光刻要求更高解析度的光刻胶，增加的晶体管使得工艺步数（蚀刻、ALD）驱动材料应用增多。进入到3D结构中，3DFinFET多气相沉积步骤、复杂的蚀刻增加了光刻胶的用量。4.1. 晶瑞股份——实现光刻胶中端产品进口替代公司主营业务为超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料、锂电池粘结剂，是半导体、锂电池、 LED、平板显示和光伏电池的原材料。下游应用均是新兴行业，公司长远发展拥有较强的助推力。公司优化产品结构，夯实技术优势，各项业务保持了良好增长的势头，营收取得稳定增长，2019 年营收 7.56亿元，归母净利润0.31亿元，也实现新高。2019 年受宏观经济环境、部分产品行业政策及市场竞争影响，业绩略有下降。2020年前三季度公司营收达到7.14亿元，同比增长25.32%，归母净利润0.62亿元，同比增长196.42%，业绩触底反弹。公司 2017、2018、2019 三年的综合毛利率分别是 28.38%、28.60%、27.26%，略有波动。光刻胶的毛利率显著高于其他产品，2013年后毛利率均高于50%。公司研发能力取得长足的发展，2019年研发支出 0.31 亿元，占营业收入4.1%，各类研发成果，如超净高纯试剂、光刻胶等产品已经获得下游各大半导体厂商的订单。公司拥有先进光刻胶生产水平，且已经逐步实现光刻胶产品的进口替代。公司 i 线光刻胶已经开始为中芯国际、扬杰科技、 福顺微电子等供货，在其他部分半导体厂已经进入测试阶段，另一产品 KrF光刻胶完成了中试，产品分辨率达到 0.25-0.13um的技术要求。RZJ-325 系列光刻胶、高粘附性光刻胶 RFJ-210G 也取得了订单。公司湿电子化学品部分产品也达到了国际先进水平。公司已投产产品获得了华虹半导体、中芯国际、长江存储等客户的订单或订单。在湿电子化学品上，公司拥有较多在建项目，未来建成及投产后会给公司营收带来较大贡献，且能够提高公司的竞争力。在资本支出方面，晶瑞股份由2015年的0.32亿元上升至2018年的1.2亿元，2019年小幅下滑至0.79亿元，2020年前三季度达到1.9亿。
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