芯片景气度正向材料端传导

芯片产业链维持高景气，国内晶圆厂积极扩产，上游材料需求预期提升，芯片产业链景气度正在向材料端传导。
    2020年下半年以来，随着国内疫情企稳，半导体下游需求持续改善，晶圆厂、封测厂的产能利用率上行。以台积电数据为例，2020年四季度，台积电单季实现营业收入126.8亿美元，环比增长4.45%，同比增长22.04%。
    “目前芯片全产业链均维持高景气，不管是前段晶圆代工还是后段封测，半导体产能全线吃紧，并且至少持续到2021年上半年。”
在产业链高景气的推动下，国内长江存储、华虹集团、中芯国际、合肥长鑫等晶圆厂正在积极扩产，比如：
    1）长江存储一期项目于2020年扩产至5万片/月以上，预计未来将达10万片/月，二期土建已于2020年6月开工，两期产能规划共30万片/月；
    2）华虹半导体(无锡)产能预计从2020年末2万片/月扩张至2021年末4万片/月，后续仍有4万片/月扩产空间；
    3）合肥长鑫产能预计从2021年初4万片/月扩张至2022-2023年的12.5万片/月；
    4）中芯国际在北京即将新建10万片/月新厂房。

机构认为，芯片产业链景气度具有传导关系，目前芯片制造景气度已持续将近2个季度，向上游原材料的传导大概需要1-2个季度，因此逻辑上来说，上游材料领域即将迎来高景气。
    从全球半导体材料的需求格局看，2011年中国大陆占全球市场的比例为10%，到2019年已达到16.7%，仅次于中国台湾（21.7%）及韩国（16.9%）。近期，国际半导体产业协会上调了2021年全球半导体材料市场的预测，我国半导体材料市场有望从从95亿美元增长至超100亿美元，超越韩国位居全球第二。
根据最新的产业链信息，梳理了以下三个半导体材料的细分高景气方向——硅片、前驱体、抛光材料。

硅片：最核心上游材料

硅片：硅片是半导体芯片最核心的上游材料，而国内12英寸硅片国产化率仅13%，8英寸硅片也只有少数厂商可以供应。不仅国内需求成长性高，国产替代也有较大空间。
    半导体级硅片纯度须达99.9999999%（7个9）以上，在半导体晶圆制造材料中占比为37%。硅晶棒通过长晶过程在熔融态的硅原料中逐渐生长，再经过切片、磨片、倒角、热处理、抛光、清洗等工序，最后成为硅片。

硅片按产品差异，主要分为抛光片、退火片和外延片三种。抛光片约占硅片总量的70%，广泛用于数字与模拟芯片、存储器和功率器件等产品。

硅片按尺寸差异，主要分为8英寸和12英寸。8英寸主要用于成熟制程，12英寸主要用于先进制程。2019年，全球12英寸半导体硅片出货面积占总出货面积的67.2%。

    2019年，全球半导体硅片市场规模为735亿元，其中中国大陆市场约91亿元。2020至2024年，全球硅片需求有望保持5.1%的复合增长率。中国是全球最大的半导体市场，随着国内芯片制造持续扩产，预计中国半导体硅片市场规模将以高于全球市场的速度持续增长。
    目前，日本信越（27.6%）、SUMCO（24.4%）、德国Siltronic（14%，即将被环球晶圆收购）、中国台湾环球晶圆（16%）、韩国SK Siltron（10%）合计占据全球92%的市场份额。中国12英寸硅片主要依赖进口，国产化率仅13%，8英寸硅片也只有少数厂商可以供应，国产替代空间广阔。
【沪硅产业】12英寸硅片营收占比14.7%，8英寸硅片营收占比74.8%，公司于2018年率先实现12英寸硅片国产化突破，已实现了28nm以上所有节点的产品认证以及64层3D NAND产品验证。
【立昂微】半导体抛光片和外延片营收占比57.7%，子公司金瑞泓主营6/8/12英寸硅片，客户包括华润微、中芯国际、华虹宏力、ONSEMI等。
【中环股份】半导体材料业务（主要为硅片）营收占比为6.0%，曾承接国家“02专项”之“大直径区熔硅单晶及国产设备产业化”项目。目前公司8英寸、12英寸硅片均已实现量产，产能分别为50万片/月、7万片/月，预计2021年内将分别达到70万片/月、15万片/月。

前驱体：核心公司进入全球第一梯队

前驱体是芯片制造的重要材料之一，主要用于气相沉积（包括物理沉积PVD、化学气相沉积CVD及原子气相沉积ALD）镀膜过程，以形成符合半导体制造要求的各类薄膜层，也可用于半导体外延生长、蚀刻、离子注入掺杂以及清洗等。 

前驱体材料的增长驱动主要有三点：随着NAND的堆叠层数不断增多，前驱体用量快速增长；当DRAM向更高的深宽比发展，需要单位价值量更高的High-K前驱体；随着逻辑芯片线宽越细，用到的前驱体品种越多，产品价值量越高。

【雅克科技】半导体化学材料业务营收占比37.7%，子公司UP Chemical的SOD和前驱体业务处于全球领先地位，涉足壁垒最高的High K及ALD用半导体前驱体，此类材料在国内尚处于空白阶段，公司是海力士、三星连续多年的主要供应商，并新增了对铠侠、Intel、台积电的批量供应。

抛光材料

抛光材料：抛光液、抛光垫国产化率均不足5%，近3年抛光垫国内需求将倍增。

    化学机械抛光（CMP）是芯片制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺，相较传统的纯机械或纯化学的抛光方法，CMP技术处理后的晶圆平坦度更高。抛光材料是CMP过程中使用的重要原材料，可分为抛光液与抛光垫，在晶圆制造材料中占比7%。

随着技术发展，芯片制造过程中CMP工序越来越复杂，所需抛光材料的种类、用量也越来越多。2019年全球CMP抛光材料市场规模达140亿元，预计2023年可达176亿元，CAGR达5.9%。
    1）抛光液方面，全球市场规模在2019年为88亿元，国内市场规模在2018年为16亿元，预计2023年将达到24.4亿元。
国内抛光液行业主要被美日企业垄断，美国Cabot和日本的Fujimi市占率分别为36%和11%，目前抛光液国产化率不到5%，国产替代空间广阔。
    2）抛光垫方面，抛光垫全球市场规模在2019年为52亿元，国内市场规模在2018年为19亿元。抛光垫下游中存储器占比最高，因此国内采购额前三大厂商依次为长江存储、合肥长鑫、中芯国际。
    根据长江存储两期产能规划，预计到2023年实现30万片/月的128层NAND产能，对应抛光垫采购额约40亿元；中芯国际、合肥长鑫抛光垫采购额将分别超10亿元。预计2023年后，本土晶圆厂商抛光垫采购额将达75亿元，较2018年增长近3倍。
国内抛光垫市场主要被美国陶氏化学、Cabot占据，二者市占率分别为80%、5%，国产抛光垫渗透率不到5%，国产替代空间巨大。

【安集科技】CMP抛光液营收占比88.8%，产品打破了国外厂商对CMP抛光液的垄断，下游客户覆盖全球芯片制造核心厂商。
公司作为项目责任单位完成了“90-65nm集成电路关键抛光材料研究与产业化”和“45-28nm集成电路关键抛光材料研发与产业化”两个国家“02专项”，目前正在负责“高密度封装TSV抛光液和清洗液研发与产业化”和“CMP抛光液及配套材料技术平台和产品系列”两个国家“02专项”。

【鼎龙股份】抛光垫产品在2019年取得重大突破，成功导入国内主流晶圆厂商，实现营收0.12亿元，占总营收1%，目前拥有抛光垫产能10万片/月。
2020年上半年，公司抛光垫业务在长江存储、中芯国际、合肥长鑫等取得重大进展，顺利通过中芯国际28nm生产线验证，公司抛光垫技术已进入14nm研发阶段。公司上半年抛光垫营收0.21亿元，占总营收2.6%，为2019年抛光垫营收的1.8倍，产品正处于放量阶段。
1月14日盘后，公司发布公告，拟投资1.67亿元用于CMP抛光垫项目（三期）建设，项目产能为50万片/年。