《2020中國半導體材料行業特征應用場景發展現狀市場產業研究報告(70頁).pptx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020中國半導體材料行業特征應用場景發展現狀市場產業研究報告(70頁).pptx(71頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、2020年深度行業分析研究報告,目錄半導體材料行業研究框架總論,CONTENTS, 目錄,1.1 半導體材料是整個半導體產業的支撐環節 半導體制造的核心是工藝,工藝的核心是設備和材料。半導體設備、材料、工藝相輔相成, 互為表里。一方面三者相互依存,晶圓制造商必須購買設備和材料獲取相應的制程技術(量測 數據和相關制程參數設定是其采購標準)。另一方面三者相互制約,每一種材料的改進或改變 都意味著相應大量單一工藝和整體工藝的再研發,三者發展需齊頭并進。例如,半導體制造中 的基底材料硅片,2010年前后Intel主推的450mm大硅片在制備技術方面已經日趨成熟,但是受 制造工藝、配套設備及晶圓廠開支制
2、約,何時正式投入商用仍是未知之數。 圖表:半導體材料是整個半導體產業的重要支撐,資料來源:新材料在線,研究所整理繪制,1.1 半導體材料主要分為制造材料和封裝材料兩大類 芯片制造工序中各單項工藝均配套相應材料。按應用環節劃分,半導體材料主要可分為制 造材料和封裝材料。主要的制造材料包括:硅片(硅基材料)、光刻膠及配套試劑、高純試劑、 電子氣體、拋光材料、靶材、掩膜版等;主要的封裝材料包括:引線框架、封裝基板、陶瓷基 板、鍵合絲、包裝材料及芯片粘接材料等。 圖表:芯片制造工序各單項工藝均配套相應材料,資料來源:研究所整理繪制,1.1 半導體材料各細分領域主要用途及應用環節 圖表:半導體材料各細分
3、領域的主要用途及應用環節,資料來源:集成電路產業全書,研究所,硅晶圓,受規模效應影響大尺寸硅片逐漸成為市場主流,目前已從8英寸過渡到12英寸;砷 化鎵,氮化鎵在部分領域替代硅晶圓充當基底材料,靶材,受電子遷移性和材料能帶結構屬性影響,銅、鉭正逐步替代鋁、鈦作為導體層及阻 擋層的薄膜材料,提高集成電路的效率及穩定性,封裝材料,隨著封裝技術向多引腳、窄間距、小型化的趨勢發展,封裝基板已經逐漸取代傳統 引線框架成為主流封裝材料,光刻膠,受摩爾定律影響,對光刻膠分辨率等性能的要求也在提高,從最初始G(436nm)線、 I(365nm)線等到最小的EUV(13.5nm)線不斷演進,濕電子化學品,集成電路
4、用濕電子化學品對金屬雜質控制要求嚴格,國際G5標準漸成市場主流,電子氣體,電路線寬不斷縮短對電子氣體的純度要求不斷提高,以確保IC生產的良率和性能,CMP材料,制程進步帶來拋光步驟增加。以28nm節點工藝為例,所需CMP次數為12-13次,而進 入10nm制程節點后,CMP次數會翻一番,達到25-26次。,資料來源:CNKI,研究所整理,1.1 半導體材料不斷演進以適應更先進的制造需求 圖表:部分半導體材料的演進趨勢,1.2 因特有的產業生態支撐作用而成為國家之間博弈的籌碼,圖表:半導體材料是整個電子信息產業發展的基石,資料來源:研究所繪制,資料來源:SEMI,研究所,圖表:2018年全球半導
5、體材料市場銷售額約519.4億元,SEMI數據顯示,2018年全球半導 體材料市場銷售額約519.4億美 元,其中制造材料銷售額約322 億美元,封裝材料銷售額約197 億美元。在整個電子信息產業 中,半導體材料的產值雖不能 算極高,但卻具有極大的附加 值和特有的產業生態支撐作用, 半導體材料的自主可控關乎整 個電子信息產業生態安全。 2019年日韓貿易摩擦期間,日本 對韓國實施禁運制裁,限制 出口韓國氟聚酰亞胺、光刻膠、 高純度氟化氫三種半導體材料。 據韓國貿易協會報告顯示,韓國 半導體及顯示器行業在氟聚酰亞 胺、光刻膠、高純度氟化氫對日 本依賴度分別為91.9%、43.9%及 93.7%,
6、韓國半導體產業不可避 免蒙受打擊。,1.3 目前全球半導體材料產業被日、美、臺、韓、德等國家和地區主導 圖表:全球半導體材料產業投資地圖,資料247來39127/45450/20200217 09:17 源:集成電路產業全書,研究所整理,1.3 持續研發創新+全球擴張推動半導體龍頭強者恒強,1979 負型光刻膠開始銷售 1982 正型光刻膠開始銷售 1989 筑波實驗室正式開放 1993 UCB-JSR Electronics SA成為合 成橡膠的全資子公司。 1995 首爾辦事處開業 1996 ABS樹脂業務與三菱化學公司的 業務整合 1997 合成橡膠微光電子制造公司的光 刻膠工廠的建造工
7、作已經完成 1999 拋光漿全面銷售 2002 比利時半導體材料公司開業 2004 通過ArF浸入式光刻技術成為世 界上第一家達到32納米分辨率的公司 2011 在中國北京和深圳設銷售基地 2013 在韓國成立了一家合資企業 2015 和日商千住金屬工業股份有限公 司共同開發用于300mm晶圓的注射成型 焊料,ArF浸入式光刻膠全球龍頭,發展 歷程,日本合成橡膠(JSR)發展歷程,資料來源:JSR官網,研究所,1.3 持續研發創新+全球擴張推動半導體龍頭強者恒強,日本信越化工(Shin-Etsu)發展歷程,1939 開始生產金屬 硅 1953 開始工業生產 有機硅 1960 開始生產高純 度硅
8、、開始生產醋酸 乙烯單體,聚乙烯醇 /在葡萄牙建立環境 科學協作研究所 1973 開發環氧模塑 料/在美國建立信越 科技股份有限公司、 馬來西亞信越化學有 限公司 1979 美國信越離子 半導體有限公司成立 1984 歐洲信越離子 半導體有限公司成立 1985 信越有機硅美 國股份有限公司成立,1986 信越有機硅韓國 有限公司成立 1987 信越硅膠臺灣有 限公司成立 1988 馬來西亞信越有 限公司成立 1989 荷蘭信越有機硅 國際檢驗集團/在美國 設立Microsi股份有限 公司成立 1990 信越國際洲有限 公司(荷蘭)成立 1993開始正式生產光纖 用預制件/馬來西亞信 越離子半導
9、體有限公司 1995 臺灣信越半導體 股份有限公司成立,1996 購買澳大利亞 Simcoa Operations 2001 開始商業生產300mm2 硅片/亞洲硅樹脂單體股份 有限公司 2003 信越國際貿易(上海) 有限公司成立 2007 開發RoHS限制對應光 隔離器/和凸版印刷共同開 發和最尖端光刻掩膜版 2011 信越磁性材料越南有 限公司和信越電子材料越南 有限公司成立 2012 信越(長?。┛萍加?限公司成立,發展歷程,源:Shin-Etsu官網,研究所,資料24739127/45450/202002來17 09:17, 目錄,二 植根沃土 方可參天,半導體材料 行業特征,2.1
10、 制造材料細分品類眾多,除硅片外單一品類市場空間較小,資料來源:賽迪智庫,研究所(不同機構因統計口徑不同,市場規模數據可能略有出入),根據賽迪智庫數據,2017年半導體制造材料市場規模278億美元(yoy+11.2%),其中硅片 占比最大(約31.3%),市場規模達87億美元。半導體材料是半導體產業鏈中細分領域最多的 產業鏈環節,每一大類材料通常包括幾十種甚至上百種具體產品。如高純化學試劑中,常用的 包括各類酸(如硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸)、堿(如氫氧化銨、氫氧化鉀)、有機溶劑、氧化 試劑超過30余種,細分領域較多導致單一細分材料往往在半導體制造成本中占比較低。,圖表:全球半導體材料細分領域市場
11、規模,2.2 子行業間技術跨度大,半導體材料各細分領域龍頭各不相同,資料來源:SEMI,研究所,半導體材料產業競爭格局概述,半導體設備產業競爭格局概述,由于技術跨度大且細分領域眾多,半導 體材料行業各個子行業的行業龍頭各不 相同。半導體材料通常為各大工業或化 工巨頭旗下非常細分業務之一。,硅晶圓:信越化工、三菱住友、環球晶圓、德 國創世電子、韓國LG Silitron 等,靶材:霍尼韋爾、Nikko材料、東曹株式會社、,普萊克斯、住友化學 封裝基板:揖斐電、欣興集團、三星機電、 南亞電路、新光電子工業 濕電子化學品:日本約十家濕電子化學品生產 企業占據全球28%的市場份額 電子氣體:美國空氣化
12、工、普萊克斯 /林德氣體集團、法國液空、大陽日酸 CMP拋光材料:陶氏幾乎壟斷全球CMP拋光墊市 場,拋光液被美國、日本、韓國多家企業壟斷,光刻膠:住友化學、信越化工、JSR株式會社、,富士膠卷、陶氏化學,盡管半導體設備行業同樣具備眾多細分 行業,但從整體而言主要由美國、日 本、荷蘭主導。以美國應用材料、荷蘭 阿斯麥、日本東京電子為代表的半導體 設備巨頭在整個半導體設備市場均占據 相當的份額,其中以應用材料為代表的 平臺型企業更是在半導體眾多子行業占 據一席之地。,21.73%,19.80%,16.92%,16.85%,6.53%,2.30% 3.45% 2.31% 4.02%,2.18%3.
13、91%,應用材料 阿斯麥 東京電子 泛林集團 科天 愛德萬 SCREEN 泰瑞達 Kokusai 日立高 其他,圖表:2018年全球半導體巨頭市場份額,極高 認證 壁壘,先進IC制程 400500道工序,上百種材料,客戶需投入大量人力物力,客戶需投入大量驗證時間,其它產品一致性整合,面臨犧牲產能的巨大風險,2.3 下游認證壁壘高,客戶粘性大 先進的IC制程多達500多道工序,配套常用的半導體材料過百種,任意一類半導體材料品 質不過關就可能大致某一批次半導體產品性能缺陷甚至廢棄,造成難以估量的經濟損失。同 時,半導體材料的評估認證過程通常包括送樣檢驗、技術研討、信息回饋、技術改進、小批試 做、售
14、后服務評價等嚴格篩選流程,需要較長的時間周期并花費大量的人力、物力。因此下游 晶圓廠一旦確定供應商,通常會形成穩定的合作關系不會輕易更換供應商。不過對國內半導體 材料商而言,中美貿易摩擦以來國內半導體產業鏈不確定性增加,國內自主晶圓廠出于供應鏈 安全角度考慮,對國內材料供應商的認證意愿相比過去已大大增強。 圖表:半導體材料有極高的下游客戶認證壁壘,資料來源:研究所繪制,12 10 8 6 4 2 0,14,China,Americas,SE Asia,Europe&Mideast,Japan,Korea,Taiwan 2017,2018,2019,2020,2.4 同下游晶圓制造之間具有伴生性
15、,發展依賴晶圓廠產能放量,第一次產業轉移,第二次產業轉移,第三次產業轉移,起源 1950s-1970s 美國,1970s-1990s 日本,1990s 韓國、中國臺灣 地區、新加坡,2000s至今 中國大陸,圖表:半導體制造向中國大陸地區轉移趨勢明確,資料來源:SEMI、研究所(左軸數值表示預計投產的晶圓廠座數),半導體制造產能重心主要經歷了三次轉移,各大半導體材料企業隨制造重心轉移紛紛布局海 外產銷基地及研發中心,以實現因地制宜。根據SEMI數據統計,預計在2017-2020之間全球將 有62座晶圓廠投產,其中26座晶圓廠來自中國大陸地區,將大幅拉動對材料的需求。,2.5 一國綜合工業水平的
16、體現,多靠其他高端工業及化工領域技術轉移,半導體材料屬于精細化學品,其產業發展對基礎工業的依賴非常之高。國際上從事半導體材 料企業多為綜合性的化工、工業巨頭。不少半導體材料(如靶材、電子氣體、高純化學試劑 等)制備及應用技術是從精細化工、高端工業、國防軍工、航空航天、船舶制造等領域轉移過 來的,這充分體現半導體材料制造能力是一國綜合工業水平的體現。同時,半導體材料技術 衍生效應顯著,反過來對光伏、LED、面板顯示等泛半導體行業發展形成技術支撐,也為 半導體材料商進行橫向外延提供可能。,圖表:半導體材料產業對基礎工業依賴度高,同時其技術衍生效應顯著,對泛半導體產業發展形成技術支撐,化工,軍工,工
17、業,航天,船舶,集成電路,光伏,LED,面板,衍生性 半導體材料 依賴性,資料來源:研究所繪制,2.6 研發上具有一定偶得性,持續性的研發投入方能突破閾值,由于半導體材料的配方、制備技術甚至部分原料通常為商業機密,因此國內半導體材料國產 化研發過程存在許多黑箱式的試錯性實驗,研發具有一定偶得性且研發成果通常建 立在日積月累的經驗上。因此,半導體材料企業往往需要足夠的且持續性研發投入,才能實 現真正意義上的突破。,2005到 2009年累 計投入 15.2億,年均投 入3億元,2010到 2014年累 計投入 61.6億,年均投 入12.3 億元,研發投入加大帶來 高額回報:2005年 到200
18、9年的5年 間,半導體材料累 計研發投入15.2億 元,年均投入3億 元,2010年到2014 年的5年間累計投 入61.6億元,年均 投入12.3億元。 2014年研發投入達 到15.2億元,創歷 史新高。巨大的研 發投入帶來高額的 回報,我國半導體 材料不僅實現了國 產化突破,2005年 到2014年累計獲得 發明專利授權1247 項,其中襯底材料 (硅和硅基材料) 和專用封裝材料占 比較大、電子氣 體、拋光材料和金 屬靶材等方面也取 得顯著成果。,資料24來739127/45450/20200217 09:17源:本頁所有數據均來源于集成電路產業全書,研究所,2.7 政策驅動性行業,往往
19、依靠專項政策推動技術成果轉化,資料來源:研究所整理,政策 扶持,日本、韓國、中國臺灣等國家和地區密集 出臺政策支持集成電路產業發展,日本,韓國,中國 臺灣, 1957 電子工業振興臨時措施法 限制外 資進入,保護本國市場,引導本國半導體產 業發展 1971公共電氣通信法修正案 打破NTT壟 斷局面,日本企業可自由競爭 1971 特定電子工業及特定機械工業振興臨 時措施法加強以半導體為代表的電子產業 發展力度 1972 電子計算機新機種開發促進費補助金 制度 資助國內企業從事IBM 370對抗機型 的開發 1976 DRAM制法革新 設立720億日元的基金, 攻克DRAM技術難題 1978 特定
20、機械情報產業振興臨時措施法 強化以半導體為核心的信息產業發展 1994 設立半導體工業研究所 搞活半導體工 業, 1976 推動半導體產業發展的六年計劃 1982 半導體工業扶持計劃 實現國內民用電子產品需求和設備的進口替代 19821987 半導體工業振興計劃 政府投入3.46億美元,帶動私人投資 19861993 VLSI共同開發技術政府為主導,投資1M到64M的DRAM核心基礎技術 19901995半導體設備國產化的5年計劃基礎設備5年內核心部件國產化 1994 半導體芯片保護法確保韓國半導體芯片受到合法保護 1994 電子產業技術發展戰略選定七大戰略技術作為重點開發對象, 1974 集
21、成電路基金 從 海外引進技術、以當局資源 推動技術轉移 1976 集成電路技術轉移許 可證約定良率及人員培訓 1976 CMOS技術轉移協議 1983 VLSI計劃總投資7 億美元,開展DRAM技術和 SRAM技術研發 1983 MPC項目 建立大學內IC 設計與CAD研究能力 1988 微電子技術發展四年 計劃建立世界級的VLSI設 計能力 1990 次微米制程技術發展 五年規劃預算70億臺幣, 建立極大型積體電路研發能 力 1996 深次微米制程技術發 展五年規劃經費100億臺 幣,趕上世界先進制成技術 2002 硅島國家型計劃通過, 目錄,三 天時地利 贏在聚合,中國半導體 材料行業三大
22、,19.10%,17.30%,18.83%,22.50%,17.70%,18.80%,23.00%,23.30%,22.70%22.70%,21.40%21.50% 20.20%,25.90%,24.90%,23.40%23.60%,24.50%24.80%25.10%,28.10%,%,28.90 29.50%,28.60%28.90%,5.00%,10.00%,15.00%,20.00%,25.00%,30.00%,0.00% 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 20
23、13 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 資料來源:集成電路產業全書,研究所,個人電腦,筆記本電腦,智能手機+ 平板,5G+AIOT,3.1 天時:5G+AIOT驅動下游電子裝置含硅量進一步提升 圖表:5G+AIOT驅動下游電子裝置含硅量(Semiconductor Content)不斷提升,資料來源:研究所整理,3.2 地利:中國大陸承接半導體制造產能重心,自主晶圓廠開啟擴產潮 圖表:大陸自主晶圓廠邏輯、存儲、功率&Special多點開花,3.3 人和:專項政策及大基金加持助力產業上下游融合 圖表:中美貿易爭端,特別是中興事件凸顯了中國缺芯之痛,半
24、導體產業國產化迫在眉睫,資料來源:各公司官網,研究所,資料來源:美國商務部,研究所 圖表:大基金一期在半導體材料領域的布局(預計大基金二期會進一步加碼半導體材料領域), 目錄,第一梯隊: CMP拋光材料、濕電子化學 品、靶材、封裝基板及引線 框等部分封裝材料。,第二梯隊: 大硅片(待騰飛)、電子氣 體、化合物半導體、掩模版,第三梯隊: 光刻膠,部分產品技術標準達到全球一流水平, 本土產線已實現中大批量供貨。,個別產品技術標準達到全球一流水 平,本土產線已小批量供貨,技術和全球一流水平仍存在一定差 距,目前基本未實現批量供貨。,4.1 半導體材料國產化三大梯隊 根據我國半導體材料細分產品競爭力及
25、目前國產化進度,目前我們把中國半導體材料產業分 為三大梯隊:從目前的國產化進程來看:第一梯隊第二梯隊第三梯隊。 圖表:半導體材料國產三大梯隊,資料來源:研究所繪制,4.2 大硅片 硅片又被稱為硅圓晶片,是集成電路制作中最為重要的原材料。硅片制備通常先利用直拉 法等晶體生長技術,將高純的多晶硅原材料制備成單晶硅,再通過切、磨、拋等加工工藝, 將單晶硅制備成拋光硅片。從而使其成為集成電路的基體材料。 根據晶胞排列是否有序,硅片可分為單晶硅和多晶硅,二者在力學、光學、熱線、以及電 學等物理性質上存在差異,單晶硅的電學性質通常優于多晶硅。 直拉硅片是用于制造集成電路的硅材料,主要可分為硅拋光片、硅外延
26、片、SOI(絕緣體上 硅)三大類。依據器件的種類、集成度、工藝條件不同選擇相應的硅材料。一般而言, 200mm及以下的集成電路生產線常用硅拋光片;45nm及以下線寬的300mm集成電路生產 線常用硅外延片。硅拋光片由直拉單晶硅碇經過滾圓、切片、磨片、腐蝕、拋光、清洗等 工序制造得來。與硅拋光片相比,硅外延片在晶體完整性方面得到了提高,并能顯著降低 器件的導通電阻,降低粒子軟誤差、避免CMOS集成電路閂鎖現象的發生。,圖表:單晶硅制備流程,拉晶,單晶硅錠,端點移除 和直研磨,主要平面 形成,晶圓切片,邊角磨光,研磨,晶圓蝕刻,拋光,晶圓檢查,圖表:單晶體和多晶體結構,數據來源:研究所整理,數據來
27、源:研究所整理,4.2 大硅片,大硅片生產工藝技術,數據來源:硅產業集團,研究所,4.2 大硅片,50mm,100mm,450mm,150mm,200mm,300mm,1960s,1975年,?,1980s,1991年,2001年,20mm,0.75英寸 2英寸,4英寸,6英寸,12英寸 8英寸,摩爾定律逐漸逼近物理和經濟極限,工藝發展有放緩趨勢,為國內半導體材料企業追趕 國際大廠贏得寶貴時間。從特征尺寸來說,由于先進工藝節點的建廠成本呈指數級增長, 當前全球也僅有中國臺灣地區臺積電、韓國三星等極個別代工廠可以繼續投資7nm及以下工藝 的研發和生產線建設。從晶圓尺寸來說,自2001年出現12英
28、寸硅片以來,由于費用投入過 大的問題,何時向18英寸發展仍是未知之數。在這樣的形勢下,為國產材料追趕迎來良機。,數據來源:新材料在線,研究所整理繪制,圖表:自2001年出現12英寸硅片以來,主流晶圓尺寸發展停滯尚未向上發展 18英寸,4.2 大硅片 根據SEMI統計數據,全球半導體硅片市場規模在2009年受經濟危機影響而急劇下滑, 2010年大幅反彈。2011年到2013年銷售額連續兩年下降,主要系300毫米大硅片的普及造 成硅片單位面積的制造成本下降同時加上企業擴能競爭激烈,2013年全球硅片的市場規模 只有75億美金。2014年受汽車電子及智能終端的需求帶動,12寸大硅片價格止跌反彈,全
29、球硅片出貨量與市場規模開始復蘇。 根據Gartner的預測,到2020年全球硅片市場規模將達到110億美元左右。,圖表:全球硅片市場規模(億美元),圖表:中國硅片市場規模(億元),數據來源:SEMI,研究所,數據來源:ICMtia,研究所,4.2 大硅片 從全球來看,硅材料具有高壟斷性,全球一半以上的半導體硅材料產能集中在日本,尤 其是隨著尺寸越大、壟斷情況就越嚴重。2018年,全球前五大半導體硅片廠份額近92%,其 中Shin-Etsu(信越化工)、Sumco、Siltronic、Global Wafers(環球晶圓)與SK Siltron分別占比 為28.50%、25.15%、14.69%
30、、14.04%、10.50%。國內硅片材料重點企業包括硅產業/上海 新昇、中環股份、有研新材等。,圖表:2018年全球前五大半導體硅片廠份額達92%,圖表:中國大陸部分硅片材料重點企業,數據來源:SEMI,研究所,數據來源:硅產業集團,研究所,4.2 大硅片部分重點公司介紹-硅產業, 硅產業主要從事半導體硅片的研發、生產和銷售,主要產品是300mm及以下的半導體硅 片,是中國大陸規模最大的半導體硅片制造企業之一,率先實現300mm半導體硅片規模 化銷售,打破了我國300mm半導體硅片國產化率幾乎為0的局面,推進了我國半導體關鍵 材料生產技術自主可控的進程。 公司積極承擔7項國家02專項重大科研
31、項目,技術水平和科技創新能力國內領先,部 分產品已獲得格羅方德、中芯國際、華虹宏力、華力微電子、長江存儲、華潤微電子等芯 片制造企業的認證通過。,硅產業:率先實現300mm硅片規?;a,引領大硅片國產替代,2015.112016.05,2016.07,2016.08,2017,2018,2019.03,2019.11,硅產業有 限設立,投資成為法國 Soitec并列第一大 股東,持股14.5%,私有化收購 并控股 Okemtic; 控股上海新 昇;,成為新傲 科技第一 大股東,300mm半導體 硅片業務取得 突破性進展, 正式出貨并實 現小批量銷售,300mm半導體 硅片實現規 ?;N售,新
32、傲科技成為 控股子公司,上海證券交易 所科創版同意 發行上市,圖表:硅產業集團發展歷程,資料來源:公司官網、研究所,4.2 大硅片部分重點公司介紹硅產業,嘉定開發 集團,國盛集團,產業投資 基金,新微集團,上海新陽,其他股東,上海硅產業集團股份有限公司,NSIG Europe,新傲科技,上海保硅,上海新昇,上海硅歐,NSIG Wind,9.37%,武岳峰IC 基金 8.71%,30.48%,30.48%,8.71%,7.51%,4.74%,100%,89.19%,100%,98.50%,100%,100%,圖表:公司股權結構圖,資料來源:本頁圖表均來源于硅產業招股說明書,研究所,圖表:承擔7項
33、國家02專項重大科研項目,4.2 大硅片部分重點公司介紹中環股份,中環股份:產業協同優勢明顯,推進產品結構戰略升級,設立天津市 環歐半導體 材料技術有 限公司,高壓硅堆 產銷量躍 居世界第 一,區熔單晶硅 材料產銷規 模躍居世界 前三位,在深交易所上 市,成為天津 第一家在中小 板上市的企業,子公司環歐公 司承擔國家科 技重大專項 02專項,與十一科技成 立合資公司; 與國電科環合 作,組建天津 市中環半 導體公司,通過IS09002: 1994質量體系認 證,并被認定為 天津市高新技術 企業, 公司致力于半導體節能產業和新能源產業,在硅材料相關技術和晶體生長相關技術方面 具有世界先進和國內領
34、先的比較優勢,產品創新上實現差異化,不斷增強產品結構豐富 性,進行產業鏈延伸。發揮產業協同優勢與中科院簽訂戰略合作,同時設立中國科學院 微電子研究所天津分所,組織實施橫跨天津、內蒙、江蘇的集成電路用半導體大硅片 項目。 2018年,公司實現營業收入137.6億元,yoy+42.63%,實現歸母凈利潤6.3億元, yoy+8.16%。其中半導體材料占公司總營收的7.4%,新能源材料占公司總營收87.9%。 圖表:中環股份發展歷程,資料來源:公司官網、研究所,4.2 大硅片部分重點公司介紹中環股份,新能源材料 87.9%,電力 2.4% 半導體材料 7.4%,1.1%,半導體器件 服務業收入,0.
35、4% 其他 0.8%,新能源材料,半導體材料 電力 半導體器件,服務業收入,其他,圖表:公司營業收入,圖表:公司主要財務指標,圖表:公司歸母凈利潤,圖表:2018年公司營收結構,160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20%,16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0,2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019Q3,百萬元,營業收入YOY,250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% -100% -150% -200%,-200,0,
36、200,400,600,800,2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019Q3,百萬元,歸母凈利潤YOY,資料來源:本頁圖表數據均來源于wind,研究所,4.3 靶材, 高純濺射靶材主要是指純度為99.9%-99.9999%(3N-6N之間)的金屬或非金屬靶材,應用于電 子元器件制造的物理氣象沉積(PVD)工藝,是制備晶圓、面板、太陽能電池等表面電子薄膜 的關鍵材料。,圖表:靶材被離子束轟擊出表面原子,表面原子濺射到基底形成功能薄膜, 在半導體領域,靶材主要用于晶圓導電、阻擋層及封裝金屬布線層制作。在晶圓制造環 節,半導體用濺射靶材主要用
37、于晶圓導電層及阻擋層和金屬柵極的制作,主要用到鋁、 鈦、銅、鉭等金屬,芯片封裝用金屬靶材與晶圓制作類似,主要有銅、鋁、鈦等。,資料來源:江豐電子招股說明書、研究所,33.8,28.6,18.5,11.4,2.5,平板顯示器,記錄媒體,太陽能電池,半導體,其他,4.3 靶材 高純濺射靶材全球市場規模近百億美元,其中半導體用靶材全球市場規模約在十億美元以上 ,市場規模居于平板顯示器、記錄媒體以及太陽能電池之后,是高純濺射靶材的主要應用領 域之一。 據中國電子材料行業協會統計,2015年高純濺射靶材市場全球銷售總額約94.8億美元,其中 半導體、平板顯示器、記錄媒體、太陽能電池銷售額分別為11.4億
38、美元、33.8億美元、28.6 億美元、以及18.5億美元 據IC Mtia統計,2017年中國半導體用靶材市場規模約為10億元。,圖表:2015年全球靶材市場空間約在百億美金,資料來源:中國電子材料協會,研究所,5.0,(圖內數字為應用領域市場規模,單位億美元),5.5,6.6,7.3,8.4,8.8,10.0,0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,12.0,2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017,圖表:中國靶材市場規模(億元),資料來源:ICMtia、研究所,30%,20%,20%,10%,20%,日礦金屬,霍尼韋爾,東曹,普萊克斯,其他,人才壁壘
39、: 高層次技術 人才+專業的 技術支持服 務,資金壁壘: 投入大、周 期長的系統 工程,技術壁壘:制作工藝難;精度要求高;技術保密強; 新產品開發周期長,客戶認證壁壘:嚴格的供應商認證機制+客戶的質量 標準和性能要求(全過程一般2-3 年)=合格供應商,高端靶材寡頭壟斷,霍尼韋爾 日礦金屬 東曹 普萊克斯 .,資料來源:有研新材公司公告,研究所,資料來源:江豐電子招股書,研究整理,4.3 靶材 全球靶材制造行業呈現寡頭壟斷格局,少數日美化工與制造集團主導了全球靶材制造行 業,產業集中度高。 目前全球濺射靶材研制和生產主要集中在美國、日本少數幾家公司。據有研新材公告數據 估算,日礦金屬是全球最大
40、的靶材供應商,靶材銷售額約占全球市場的30%;霍尼韋爾在并 購Johnson Mattey、整合高純鋁、鈦等原材料生產廠后,占到全球市約20%的份額,此外東 曹和普萊克斯分別占比20%和10%。 較高的技術與客戶壁壘導致日美跨國公司形成壟斷優勢,行業集中度高,且產業格局長期 維持在相對穩定的狀態。 圖表:全球靶材市場被幾大制造商占據(2017年數據)圖表:四大壁壘形成行業壟斷格局,4.3 靶材部分重點公司介紹江豐電子,公司成立; 承擔國家863 引導項目,公司三期 新廠房落 成啟用,承擔的國家十 一五02重大專 項通過驗收,董事長姚立軍,博士入選中部 組千人計 劃,公司粉末冶金分 廠成立;液晶
41、平 板用靶材通過客 戶使用評價,公司二號新廠 房落成啟用; GDMS設備引進,獲得浙江 省技術發明 一等獎,公司首次公開發 行股票并在A股 創業板掛牌上市,江豐電子海外 (馬來西亞) 工廠開業,資料來源:公司官網、研究所,4.3 靶材部分重點公司介紹江豐電子,鉭靶 31.7%,鋁靶 24.4%,鈦靶 15.6%,其他收入 28.3%,鉭靶,鋁靶 鈦靶,其他收入,圖表:公司營業收入,圖表:公司主要財務指標,圖表:公司歸母凈利潤,圖表:2018公司營收結構,0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,700 600 500 400 300 200 100 0,20122013201420
42、152016201720182019Q3,百萬元,營業收入YOY,-50%,0%,50%,100%,150%,200%,70 60 50 40 30 20 10 0,20122013201420152016201720182019Q3,百萬元,歸母凈利潤YOY,資料來源:本頁圖表數據均來源于wind,研究所,4.4 CMP拋光材料 化學機械拋光的主要原理是在一定壓力下及拋光漿料存在下,被拋光工件相對于拋光墊做相 對運動,借助于納米粒子的研磨作用與氧化劑的腐蝕作用之間的有機結合,在被研磨的工件 表面形成光潔表面。 根據功能的不同,可劃分為拋光墊、拋光液、調節器、以及清潔劑等,主要以拋光液和拋光
43、墊為主。 拋光墊的作用主要是傳輸拋光液,傳導壓力和打磨發生化學反應的材料表面,通常為影響化 學機械拋光的機械因素。拋光液的作用主要是為拋光對象提供研磨及腐蝕溶解,通常為 影響化學機械拋光的化學因素。 圖表:拋光液與拋光墊配合使用在拋光機臺中完成整套拋光工序,資料來源:安集科技招股說明書,研究所,4.4 CMP拋光材料 2017全球CMP拋光材料市場規模約為17.5億美元,國內市場約占全球市場20%份額。根據SEMI 的統計數據,2017年全球CMP拋光材料市場規模達到17.5億美元。ICMtia數據顯示,2017年中 國拋光材料的市場份額約占全球的20%,市場規模約為25億人民幣。 拋光材料的
44、市場容量主要取決于下游晶圓產量,近年來一直保持較為穩定增長,預計到2020 年全球市場規模達到23億美元以上,其中拋光液的市場規模有望在2020年突破14億美元,是 帶動整個拋光耗材市場成長主要動力。,圖表:全球CMP拋光材料市場規模(億美元),圖表:中國CMP拋光材料市場規模(億元),資料來源:ICMtia、研究所,數據來源:SEMI,研究所,79%,4% 5%,2% 1%,9%,Dow Cabot ThomasWest FOJIBO JSR 其他,4.4 CMP拋光材料 全球芯片拋光液市場主要被在美國、日本、韓國企業所壟斷。全球芯片拋光液主要被日本 Fujimi、Hinomoto Kenm
45、azai公司,美國卡博特、杜邦、Rodel、Eka,韓國的ACE等所壟斷 ,占據全球90%以上的高端市場份額。其中卡博特全球拋光液市場占有率最高,但是已經從 2000年約80%下降至2017年35%,表明未來全球拋光液市場朝向多元化發展,本土化自給率 提升。 全球CMP拋光墊幾乎全部被陶氏所壟斷。陶氏公司占據全球拋光墊市場79%的市場份額,在 細分集成電路芯片和藍寶石兩個高端領域更是占據90%的市場份額。此外,3M、卡博特、日 本東麗、臺灣三方化學等可生產部分芯片用拋光墊。,資料來源:ICMtia,研究所,圖表:陶氏幾乎壟斷全球CMP拋光墊市場,4.4 CMP拋光材料部分重點公司介紹安集科技,
46、安集科技:專業從事化學機械拋光液光刻膠去除劑的半導體材料供應商,公司是一家集研發、生產、銷售、服務為一體的自主創新型高科技微電子材料企業,主要產 品包括不同系列的化學機械拋光液和光刻膠去除劑,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,實現了進口替代。公司擁有授權發明專利190項,先后參與4項國 家02專項。公司獲大基金青睞,國家和北京集成電路基金合計持股16.34%。 公司積累了中芯國際、長江存儲、華虹宏力、華潤微電子、臺積電等眾多優質客戶資源。 2018年,公司實現營業收入2.48億元,yoy+6.63%,實現歸母凈利潤4,496萬元, yoy+13.14%。其中化學機械拋光液業務占公司總營收的82.8%,是公司最主要的收入來源。,安集成立,研發 中心在上海浦東 新區張江高科技 園區建成,安集科技在上 海市浦東新區 金橋出口加工 區建成,首個產品上 線進入量產,產品首次進 入國際市場,成立臺灣子 公司,完成股份制 改造,寧波第二生 產基地開工,成功IPO并 在上海證券 交易所科創 板上市,資料來源:公司官網,研究所,圖表:安集科技發展歷程,4.4 CMP拋光材料部分重點公司介紹安集科技,化學機械拋 光液 82.8%,光刻膠去除 劑 17.0%,其他業務 0.2%,其他主營業 務 0.1%,化學機械拋光液,光刻膠去除劑,其他業務,