1、證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 2021 年 01 月 04 日 公司研究公司研究 評級:評級:買入買入(首次覆蓋首次覆蓋) 研究所 國內國內 CMP 拋光液龍頭拋光液龍頭,深度受益國產替代深度受益國產替代 安集科技安集科技(688019)深度報告)深度報告 最近一年走勢 相對滬深 300 表現 表現 1M 3M 12M 安集科技 -5.8 -4.0 111.6 滬深 300 2.9 13.6 25.7 市場數據 2020-12-31 當前價格(元) 297.80 52 周價格區間(元) 128.00 - 500.85 總市值(百萬) 15815.68 流通市值(百萬) 8899.
2、51 總股本(萬股) 5310.84 流通股(萬股) 2988.42 日均成交額(百萬) 326.67 近一月換手(%) 54.50 相關報告 投資要點:投資要點: 晶圓廠擴建潮晶圓廠擴建潮+技術迭代技術迭代+國產替代全面提速, 國內國產替代全面提速, 國內 CMP 拋光液市場拋光液市場 前景廣闊。前景廣闊。CMP 拋光液是晶圓制造關鍵材料之一,具有制造工藝難、 專用性高、 種類和用量隨制程的降低不斷增多等特點。 前瞻產業研究 院數據顯示,2019 年全球 CMP 拋光液市場規模約 12 億美元,其中 國內市場規模 16 億元,約占據全球 16%份額,我們認為技術迭代和 下游晶圓廠建廠潮驅動產
3、業發展,打開增量空間:1)隨著科技創新, 5G、智能手機等對低制程需求旺盛,帶動制程下移,制程越先進, 需要的 CMP 拋光步驟就越多,制程的不斷推進將推動拋光材料的需 求增長。此外,為了適應小體積、大容量等市場需求,NAND 存儲 芯片正經歷從 2D 到 3D 結構的技術革新,3D 結構拋光步驟為 2D 結 構的兩倍,對拋光材料的需求將翻倍增長;2)CMP 拋光液作為晶圓 制造過程中必備的耗材,下游晶圓廠產能的提升會帶來 CMP 拋光液 增量。受益于技術迭代和晶圓廠擴產潮驅動,CMP 拋光液市場預計 將維持穩定增長態勢,Techcet 預測顯示,全球拋光液市場規模 2024 年或達 18 億
4、美元。從國內市場來看,QY Research 預測顯示國內拋 光液市場規模 2025 年或超 10 億美元, 屆時國內市場占全球市場規模 將過半,遠高于目前約 16%的份額。從競爭格局看,全球 CMP 拋光 液市場主要被 Cabot、 Versum、 Hitachi 等美日廠商壟斷, CR5 近八成, 國內 CMP 拋光液龍頭安集科技 2018 年全球市場份額雖不足 3%,但 在國內市占率超兩成,結構差異明顯。2013-2018 年國內 CMP 拋光 液供給端 CAGR 為 19%, 遠高于需求端 9%的增速, 國內廠商日漸崛 起,國產替代之勢已逐漸顯露。 研發、技術、產品、客戶四位一體研發、
5、技術、產品、客戶四位一體共筑強大護城河,產品結構不斷共筑強大護城河,產品結構不斷 優化, 借國產替代東風崛起。優化, 借國產替代東風崛起。 安集科技深耕 CMP 拋光液領域十余載, 成功打破了國外廠商對該領域的壟斷, 實現了進口替代。 公司產品結 構不斷優化, 光刻膠去除劑產品近年開始起量, 光刻膠去除劑營收占 比從 2017 年的約 10%逐年升至 2019 年的約 17%,CAGR 超 32%。 光刻膠去除劑是用于將光刻膠殘留物去除的濕電子化學品, 下游晶圓 廠擴建潮、 面板需求持續擴大等共同驅動行業快速發展, 全球光刻膠 去除劑市場規模從 2013 年的約 3 億美元增至 2017 年的
6、超 5 億美元, CAGR 近 15%。作為典型的技術密集型行業,公司高度重視研發, 研發費用率穩定在 18%以上, 遠超 Cabot 等國內外可比公司。 公司研 發成效顯著, 擁有一系列達國際領先的核心技術, 涵蓋整個產品配方 和工藝流程,強大技術實力構筑護城河,公司已切入臺積電、中芯國 際、華虹宏力等龍頭廠商供應鏈,同時公司積極拓展新客戶, 合規聲明 國海證券股份有限公司持有該股票未超過 該公司已發行股份的 1%。 -0.5000 0.0000 0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000 安集科技 滬深300 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部
7、分 2 2016-2018 年新增三安光電、立昂微、和輝光電、長江存儲等客戶, 新產品驗證不斷推進, 快速起量。 我們認為公司持續加大的研發投入、 強大的技術實力以及與下游知名客戶的合作經驗和成功案例有助于 公司進一步拓展與新老客戶合作機會, 為公司業務拓展和收入增長提 供動能, 本次募投 3.03 億元用于擴充 CMP 拋光液和光刻膠去除劑產 能和提高產品性能, 有助于加快公司新產品的研發和產業化, 進一步 強化公司的研發和技術實力,提高核心競爭力。 盈利預測和投資評級。盈利預測和投資評級。安集科技致力于關鍵半導體材料的研發和產業 化,產品包括不同系列的 CMP 拋光液和光刻膠去除劑,下游主
8、要應 用于集成電路制造和先進封裝領域。 我們認為華為、 中芯事件凸顯國 內半導體產業鏈自主可控的緊迫性和在設備、 材料領域的短板, 中長 期來看半導體材料加速國產化勢在必行,公司作為國內高端半導體 CMP 拋光液量產企業以及少有的光刻膠去除劑廠商,具備強大護城 河,有望深度受益國產替代。預計公司 2020-2022 年實現歸母凈利 1.29 億/1.65 億/2.14 億元,EPS 分別為 2.43/3.12/4.04 元/股,當前股 價對應 PE 分別為 123/96/74 倍。首次覆蓋,給予“買入”評級。 風險提示:風險提示:研發進度及客戶驗證不及預期;中美貿易摩擦升級;下游 晶圓廠擴產不
9、及預期; 募投項目建設進度不及預期; 產品國產化替代 進程不及預期。 預測指標預測指標 2019 2020E 2021E 2022E 主營收入(百萬元) 285 413 566 751 增長率(%) 15.15% 44.70% 36.97% 32.68% 歸母凈利潤(百萬元) 66 129 165 214 增長率(%) 46.45% 96.05% 28.18% 29.57% 攤薄每股收益(元) 1.24 2.43 3.12 4.04 ROE(%) 7.42% 12.70% 14.00% 15.35% 資料來源:Wind 資訊、國海證券研究所 qRtMrRsPzQqRpQoPmRqNrP6McM
10、bRsQnNtRoPeRnNrQeRmMrM6MrRuNNZqNnOvPrNtM 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 3 內容目錄內容目錄 1、 晶圓廠擴建潮+技術迭代+國產替代全面提速,國內 CMP 拋光液市場前景廣闊 . 6 1.1、 半導體材料為半導體產業基石,細分品類眾多. 6 1.2、 CMP 拋光液:晶圓制造關鍵材料,技術壁壘較高 . 8 1.3、 晶圓廠擴建潮+技術迭代+國產替代全面提速,預計 2025年國內 CMP 拋光液市場規?;虺?10億美元 .11 1.4、 競爭格局:美日廠商壟斷已久,國產替代之勢日漸顯露 . 14 2、 國內 CMP 拋光液龍頭,借國產替代東風
11、崛起 . 16 2.1、 國內 CMP 拋光液龍頭,產品結構不斷優化業績持續向好 . 16 2.2、 持續加碼研發,強大技術實力構筑護城河 . 21 2.3、 切入中芯國際、臺積電等頭部廠商供應鏈,產品驗證不斷推進 . 23 2.4、 募投擴大產能,借國產替代東風崛起 . 25 3、 盈利預測與評級 . 27 3.1、 關鍵假設 . 27 3.2、 盈利預測與投資建議 . 27 4、 風險提示 . 28 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 4 圖表目錄圖表目錄 圖 1:半導體產業鏈 . 6 圖 2:半導體材料市場規模穩步增長 . 7 圖 3:晶圓制造材料市場結構 . 7 圖 4:201
12、9年各晶圓制造材料占比 . 7 圖 5:晶圓制造主要工藝流程 . 8 圖 6:CMP 拋光原理示意圖 . 9 圖 7:CMP 作用前后效果圖 . 9 圖 8:拋光材料各組分成本構成. 9 圖 9:2019年晶圓代工廠各制程營收占比 .11 圖 10:先進制程占比預計將不斷提升 .11 圖 11:CMP 拋光步驟隨著制程提高而增加 . 12 圖 12:NAND 存儲芯片正經歷從 2D 到 3D 的革新(十億美元). 12 圖 13:3D NAND 拋光步驟是 2D NAND 的兩倍 . 12 圖 14:全球晶圓廠新增產能規模 . 12 圖 15:全球拋光液銷售規模(億美元) . 14 圖 16:
13、中國拋光液市場規模. 14 圖 17:CMP 拋光液市場規模 . 14 圖 18:2018年 CMP 拋光液全球市場競爭格局 . 15 圖 19:2018年 CMP 拋光液中國市場競爭格局 . 15 圖 20:Cabot 市場份額不斷下降 . 15 圖 21:CMP 拋光液國內供需情況. 15 圖 22:公司發展歷程. 16 圖 23:全球光刻膠去除劑市場規模(億美元) . 17 圖 24:公司營收和業績穩步增長 . 19 圖 25:公司毛利和凈利穩步提升 . 19 圖 26:拋光液貢獻主要營收,光刻膠去除劑逐步起量 . 19 圖 27:公司分產品銷量情況(噸). 19 圖 28:2017年公
14、司營收結構. 20 圖 29:2019年公司營收結構. 20 圖 30:公司毛利和凈利情況. 20 圖 31:公司毛利率高于同行. 20 圖 32:公司分產品毛利率情況 . 21 圖 33:公司期間費用情況 . 21 圖 34:公司研發投入情況 . 21 圖 35:公司研發費用率同業比較 . 21 圖 36:研發員工占比近四成. 22 圖 37:公司人員學歷結構 . 22 圖 38:2018年公司前五大客戶 . 24 表 1:半導體材料產業主要進入壁壘 . 8 表 2:CMP 拋光液成分及功能. 10 表 3:各類型拋光液主要應用領域 . 10 表 4:CMP 拋光材料主要難點.11 表 5:
15、中國大陸晶圓廠建設情況. 13 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 5 表 6:公司成功打破國外廠商壟斷,實現進口替代 . 16 表 7:公司產品 . 17 表 8:國內外主要 CMP 拋光液、光刻膠去除劑廠商簡介 . 18 表 9:公司核心技術人員簡介 . 22 表 10:公司自研核心技術 . 23 表 11:公司承擔國家重大項目 . 23 表 12:公司向下游客戶主要提供產品 . 24 表 13:2019Q4 中國前十大晶圓廠銷售額 . 25 表 14:2016-2018公司新導入客戶 . 25 表 15:募投項目情況. 26 表 16:CMP 拋光液擴建項目對應產品基本情況. 2
16、6 表 17:光刻膠去除劑擴建項目對應產品基本情況. 27 表 18:安集科技可比公司估值(以 2020年 12月 31日收盤價計) . 28 表 19:安集科技業績預測 . 28 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 6 1、 晶圓廠晶圓廠擴建擴建潮潮+技術迭代技術迭代+國產替代全面提速國產替代全面提速, 國國 內內 CMP 拋光液市場前景廣闊拋光液市場前景廣闊 1.1、 半導體材料為半導體產業基石,細分品類眾多半導體材料為半導體產業基石,細分品類眾多 半導體材料是半導體產業基石半導體材料是半導體產業基石。 半導體產業鏈從上游到下游可分為芯片設計、 芯 片制造和封測以及下游終端應用等環
17、節。芯片設計是指芯片設計公司根據產品需求、 產品功能設計芯片, 并把它委托給芯片制造廠進行生產加工; 制造廠購買原材料通過 提純、 制造晶棒、 晶片分片、 拋光、 光刻等多道程序將設計好的電路圖移植到晶圓上, 完成后的晶圓再送往封測廠進行封裝測試, 最后移交給下游終端廠商。 半導體材料和 設備處于產業鏈上游,對半導體產業發展起著重要支撐作用,是半導體產業的基石。 圖圖 1:半導體產業鏈:半導體產業鏈 資料來源:ittbank,國海證券研究所 半導體材料產業規模超半導體材料產業規模超 500 億美元,晶圓制造材料貢獻主要增量。億美元,晶圓制造材料貢獻主要增量。從加工過程 來看,半導體材料主要包括
18、前段晶圓制造材料和后段芯片封測材料。2019 年全球半 導體材料銷售額約521億美元, 其中晶圓制造材料占據主要份額, 銷售額328億美元, 占比超六成。近年前段材料需求增速高于后段材料需求,前段材料 2017-2018 年保持 在 10%以上的增速,2019 年微增 2%;后段材料 2017-2018 年增速為 3%-5%,2019 年微降 2%。 芯片設計 芯片制造 封裝測試 下游應用 EDA IP 材料、 化學品 掩膜板制造 制造設備 硅晶圓 靶材 CMP材料 光刻膠 濕電子化學 品 電子特種氣 體 光罩 掩膜板投入 設備投入 設備投入 應用材料 中電科電子裝備 Lam Research
19、 浙江晶盛機電 Tokyo Elector 深圳捷佳偉創 ASML 北京北方華創 KLA-Tencor 中微半導體 Screen 上海微電子 SEMES 北京京運通 日立高新 浙江天通吉成 日立國際電氣 盛美半導體 Daifuku 格蘭達 ASM Internatinal Nikon 設備生產商 電路設計公司 臺灣臺積電 上海華虹宏力 美國格羅方德 日本富士通 臺灣聯華電子 美國英特爾 韓國三星 無錫SK海力士 上海中芯國際 長江存儲科技 臺灣力晶科技 上海ASMC Tower Jazz 華潤上華科技 臺灣Vanguard 上海華力微電子 臺灣日月光 臺灣南茂 美國安靠 新加坡聯合科技 江蘇長
20、電科技 臺灣頎邦科技 矽品科技 南通富士通微電子 臺灣力成科技 韓國Nepes 天水華天科技 馬來西亞Unisem 南通通富微電 蘇州晶方科技 臺灣京元電子 深圳氣派科技 聯測 無錫華潤安盛 封裝測試廠 芯片制造公司 材料廠 三星 華為海思 英特爾 展訊 SK海力士 RDA 美光 華大半導體 博通 大唐電信 高通 國民技術 東芝 匯頂科技 德州儀器 中星微電子 英偉達 北京君正 西部數據 豪威科技 恩智浦 敦泰電子 英飛凌 瑞芯微 意法半導體 全志科技 蘋果 兆易創新 日本信越、日本勝高、環球晶圓、德國世創、LG Siltron、 法國Soitec、臺灣合晶、Okmetic、臺灣嘉晶、上海新昇
21、、 重慶超硅、寧夏銀和、天津中環、浙江金瑞泓、鄭州合晶 、北京奕斯偉 JX日礦金屬、霍尼韋爾、東曹、普萊克斯、江豐電子、有 研新材 拋光墊:陶氏化學、Cabot、Thomas West、富士紡、日本JSR 拋光液:Cabot、杜邦、Rodel、Eka、日本fujimi、Hinomoto、 Kenmazai、韓國Ace、安集微電子、首聘新材料、鼎龍股份 日本JSR、信越化學、日本TOK、陶氏化學、蘇州瑞紅、北京 科華 江化微電子、晶瑞股份 空氣化工、普萊克斯、林德集團、液化空氣、日本大陽 日酸、中船重工、南大光電、上海至純 Photronics、日本DNP、日本Toppan、路維光電、菲利華 消
22、費電子 汽車電子 航空電子 . 集成電路 產業鏈全景 技術驅動 計算機 5G通信 AR/VR 醫學應用 教育應用 傳感器 手機 存儲器/服務器 工業控制 IOT 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 7 圖圖 2:半導體材料市場規模穩步增長:半導體材料市場規模穩步增長 資料來源:前瞻產業研究院,國海證券研究所 晶圓制造材料細分品類眾多。晶圓制造材料細分品類眾多。 晶圓制造材料主要包括硅片、 電子氣體、 光掩模板、 光刻膠及配套試劑、化學機械拋光(CMP)材料、濕化學品與靶材等大類,每一大 類材料包括幾十種至上百種具體產品, 細分品類眾多。 前瞻產業研究院數據顯示, 2019 年全球硅片、
23、 電子氣體、 光掩膜板、 光刻膠及配套試劑的銷售額分別為 108.24 億/45.92 億/42.64 億/41.98 億美元,占晶圓制造材料總體銷售額的比例分別為 33%/14%/13%/ 13%,CMP 拋光材料 2019 年銷售額 22.96 億美元,位列第五,占晶圓制造材料總體 銷售額的比例約為 7%。 圖圖 3:晶圓制造材料市場結構:晶圓制造材料市場結構 圖圖 4:2019年各晶圓制造材料占比年各晶圓制造材料占比 資料來源:安集科技招股說明書,前瞻產業研究院,國海證券研究所 資料來源:前瞻產業研究院,國海證券研究所 半導體材料具有技術門檻高、人才要求高、下游客戶認證壁壘高、資金投入大
24、半導體材料具有技術門檻高、人才要求高、下游客戶認證壁壘高、資金投入大 等特點。等特點。半導體材料細分品類眾多,產品跨度大,屬于典型的技術密集產業,對于生 產技術、 機器設備、 工藝流程和作業環境的要求非常嚴格, 因此存在較高的技術壁壘; 半導體材料研發技術含量高, 研發需具備復合專業知識結構的專業人才, 并且需要在 長期實踐工作中積累應用經驗, 對人才的要求較高; 半導體材料下游客戶實施嚴格的 供應商認證機制, 只有通過嚴格的認證滿足客戶對質量標準及性能的要求, 才能成為 下游客戶的合格供應商,認證流程復雜且時間較長,要求嚴苛;半導體材料的研發和 產業化是一項投入大、周期長的系統性工程,產品從
25、研究開發、性能檢測到最后實現 -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 0 100 200 300 400 500 600 2013201420152016201720182019 晶圓制造材料(億美元) 封裝材料(億美元) 晶圓制造材料增速 封裝材料增速 0 100 200 300 400 2016201720182019 硅片 光掩模 光刻膠及配套材料 工藝化學品 電子氣體 靶材 CMP拋光材料 其他 硅片, 33% 光掩模, 13% 光刻 膠及 配套 材料, 13% 工藝化學 品, 4% 電子氣 體, 14% 靶材, 3% CMP拋光 材料, 7% 其他, 13% 證券研究報
26、告 請務必閱讀正文后免責條款部分 8 銷售,需要投入大量的資金,因此存在較高的資金壁壘。 表表 1:半導體材料產業主要進入壁壘:半導體材料產業主要進入壁壘 壁壘壁壘 具體內容具體內容 技術壁壘 半導體材料細分品類眾多,產品跨度大,單個企業很難掌握跨領域的 知識儲備和工藝技術,屬于典型的技術密集產業,對于生產技術、機 器設備、工藝流程和作業環境的要求非常嚴格。 人才壁壘 半導體材料研發技術含量高,研發需具備復合專業知識結構的專業人 才,并且需要在長期實踐工作中積累應用經驗,以深刻理解生產工藝 中的關鍵技術環節,從而開發出滿足下游客戶需求的產品。在產品銷 售給客戶后,需要經驗豐富的工程師提供專業技
27、術支持服務,協助客 戶將產品應用到具體產線。 下游客戶認證壁壘 半導體材料下游客戶實施嚴格的供應商認證機制,只有通過嚴格的認 證滿足客戶對質量標準及性能的要求,才能成為下游客戶的合格供應 商,認證流程復雜,要求嚴苛。 資金壁壘 半導體材料的研發和產業化是一項投入大、周期長的系統性工程,產 品從研究開發、性能檢測到最后實現銷售,需要投入大量的資金,用 于建造實驗室及生產車間、引進生產設備和檢驗測量儀器。 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 1.2、 CMP 拋光液:晶圓制造關鍵材料,技術壁壘較高拋光液:晶圓制造關鍵材料,技術壁壘較高 化學機械拋光(化學機械拋光(CMP)是晶圓制造的關鍵
28、工藝。)是晶圓制造的關鍵工藝。晶圓制造前道工藝主要包括擴 散、薄膜淀積、光刻、刻蝕、離子注入、化學機械拋光(CMP) 、金屬化等流程,CMP 拋光是其中的關鍵工藝, 主要用于減少晶片表面的不均勻性, 實現晶圓全局均勻平坦 化。目前,幾乎所有生產特征尺寸小于 0.35m 的半導體制造廠均采用該工藝。 圖圖 5:晶圓制造主要工藝流程:晶圓制造主要工藝流程 資料來源:eefocus,國海證券研究所 從原理上看,CMP 工藝是將被拋光晶片壓在與其同方向旋轉的彈性拋光墊上, 拋光漿料在晶片與底板之間連續流動。 上下盤高速反向運轉, 被拋光晶片表面的反應 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 9 產
29、物被不斷地剝離,新拋光漿料補充進來,反應產物隨拋光漿料帶走。新裸露的晶片 平面又發生化學反應, 產物再被剝離下來而循環往復, 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, 從而在被研磨的工件表面形成超精表面。 根據工根據工 藝制程和技術節點的要求不同,每一片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道藝制程和技術節點的要求不同,每一片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道 的的 CMP 拋光工序。拋光工序。 圖圖 6:CMP 拋光原理示意圖拋光原理示意圖 圖圖 7:CMP 作用前后效果作用前后效果圖圖 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 資料來源:百度文庫,國海證券研究所
30、拋光液為拋光材料最主要成本構成,對加工質量影響重大。拋光液為拋光材料最主要成本構成,對加工質量影響重大。從 CMP 拋光材料組 分來看,拋光液和拋光墊分別占到拋光材料的 48.10%和 31.60%,二者合計占比近八 成,其他拋光材料還包括調節器和清潔劑等。作為拋光材料的重要組分,拋光液是均 勻分散膠粒乳白色膠體,起到研磨、腐蝕溶解等作用,主要原料包括研磨顆粒、PH 調節劑、氧化劑和分散劑等,介質復雜程度高。拋光液對拋光效率和加工質量有著重 要影響,為了達到優異的的拋光效果,需要控制研磨顆粒的硬度、粒徑等因素,同時 調節各組分配比,使之達到合適的濃度。 圖圖 8:拋光材料各組分成本構成:拋光材
31、料各組分成本構成 資料來源:智研咨詢,國海證券研究所 拋光液, 48.10% 拋光墊, 31.60% 調節器, 9.80% 清潔劑, 5.40% 其他, 5.10% 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 10 表表 2:CMP 拋光液成分及功能拋光液成分及功能 名稱名稱 功能功能 研磨顆粒 研磨顆粒在拋光過程中通過微切削、微劃擦、滾壓等方式作用于工件 被加工表面,去除表面材料。磨料的硬度、粒徑、形狀及其在拋光液 中的質量濃度等綜合因素決定了磨粒的去除行為和能力。 PH 值調節劑 用于調節拋光液的 PH 值, 以確保拋光過程化學反應的進行, 一般分為 酸性和堿性兩大類,酸性拋光液主要用于金
32、屬材料的拋光,堿性材料 一般用于非金屬材料的拋光 氧化劑 在拋光過程中,氧化劑可以促使拋光表面較快地形成一層結合力弱的 氧化膜,有利于后續的機械擦除。氧化劑的氧化腐蝕效果和研磨顆粒 共同作用可以提高表面平坦質量。 分散劑 促進研磨顆粒較為均勻地懸浮分散在拋光液中,并使其具有足夠的分 布穩定性。 資料來源:金智創新,國海證券研究所 拋光液廣泛應用于邏輯和存儲芯片制造工藝。拋光液廣泛應用于邏輯和存儲芯片制造工藝。根據拋光對象不同, 拋光液可分為 銅拋光液、鎢拋光液、硅拋光液和鈷拋光液等類別。其中,銅拋光液和鎢拋光液主要 用于邏輯芯片和存儲芯片制造過程,在 10nm 及以下技術節點中,鈷將部分代替銅
33、作 為導線;硅拋光液主要用于硅晶圓初步加工過程中。 表表 3:各類型拋光液主要應用領域:各類型拋光液主要應用領域 拋光液類型拋光液類型 主要應用主要應用 銅拋光液 廣泛應用于 130nm 及以下技術節點邏輯芯片制造工藝,在存儲芯片制 造過程中也有使用 鎢拋光液 大量應用于存儲芯片制造工藝,在邏輯芯片中用于部分工藝段 硅拋光液 硅晶圓初步加工過程 鈷拋光液 在 10nm 及以下技術節點中,鈷將部分代替銅作為導線 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 “難難”、“專?!?、“多多”共筑共筑 CMP 拋光材料高壁壘。拋光材料高壁壘。CMP 拋光材料作為晶圓制造關 鍵材料,具有“難”、“?!?、“
34、多”等特點?!半y”體現在從微米級到納米級別的器件線路 上, 對不同材料的去除速率、 選擇比及表面粗糙度和缺陷要求精準至納米乃至分子級, 高難工藝對拋光材料的性能提出高難度的技術要求和挑戰; “?!斌w現在同一技術節點, 不同下游客戶集成技術不同,對拋光材料需求也不同,CMP 拋光材料專用性高,客 戶和供應商聯合開發成為成功先決條件; “多”體現在隨著集成電路技術的進步和性能 要求增加,下游客戶在制造過程中對 CMP 拋光材料種類和用量需求不斷增加:14nm 以下邏輯芯片工藝使用拋光液從 90nm 的五六種拋光液增加到 20 種以上,7nm 及以 下使用的拋光液種類接近 30 種。 證券研究報告
35、請務必閱讀正文后免責條款部分 11 表表 4:CMP 拋光材料主要難點拋光材料主要難點 主要難點主要難點 具體內容具體內容 CMP 拋光材料 工藝難 從微米級到納米級別的器件線路上,對不同材料的去除速率、選擇比及表 面粗糙度和缺陷要求精準至納米乃至分子級,高難工藝對拋光材料的性能 提出高難度的技術要求和挑戰。 CMP 拋光材料 專用性高 同一技術節點, 不同下游客戶集成技術不同, 對拋光材料需求也不同, CMP 拋光材料專用性高,客戶和供應商聯合開發成為成功先決條件。 CMP 拋光材料 種類越來越多 隨著集成電路技術的進步和性能要求增加, 下游客戶在制造過程中對 CMP 拋光材料種類和用量需求
36、不斷增加:14nm 以下邏輯芯片工藝使用拋光液 從 90nm 的五六種拋光液增加到 20 種以上, 7nm 及以下使用的拋光液種類 接近 30 種。 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 1.3、 晶圓廠擴建潮晶圓廠擴建潮+技術迭代技術迭代+國產替代全面提速,預國產替代全面提速,預 計計 2025 年國內年國內 CMP 拋光液市場規?;虺瑨伖庖菏袌鲆幠;虺?10 億美元億美元 技術迭代進一步推動需求增長技術迭代進一步推動需求增長。摩爾定律引領芯片產業的發展,隨著科技創新, 5G、智能手機、IOT、HPC 等對低制程需求旺盛,帶動制程下移,目前臺積電 5nm 已實現量產, 今年三季度 7
37、nm/5nm 制程營收占比合計達 43%。 Gartner 數據顯示, 2019 年晶圓代工廠 10nm 及以下制程營收占比 17%,IHS 預計到 2025 年先進制程占比將 過半。 制程越先進, 需要的 CMP 拋光步驟就越多, 14nm 制程需要 22 次 CMP 拋光, 7nm 制程則需要 29 次 CMP 拋光,制程的不斷推進將推動拋光材料的需求增長。 圖圖 9:2019年晶圓代工廠各制程營收占比年晶圓代工廠各制程營收占比 圖圖 10:先進制程占比預計將不斷提升:先進制程占比預計將不斷提升 資料來源:Gartner,國海證券研究所 資料來源:中芯國際招股說明書,國海證券研究所 10n
38、m及 以下, 17% 12-20nm, 16% 22-32nm, 14% 40-65nm, 21% 其他, 32% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 0 100 200 300 400 500 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 成熟工藝市場規模(億美元) 先進制程市場規模(億美元) 先進制程占比 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 12 圖圖 11:CMP 拋光步驟隨著制程提高而增加拋光步驟隨著制程提高而增加 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 此外,為了適應小體積、大容量等市場需求,NAND 存儲芯片正經歷從 2D
39、到 3D 結構的技術革新,3D NAND 中拋光步驟達到 16 次,是 2D NAND 的兩倍,對拋 光材料的需求將翻倍增長。 圖圖 12:NAND 存儲芯片正經歷從存儲芯片正經歷從 2D到到 3D的革新 (十億美元)的革新 (十億美元) 圖圖 13:3D NAND 拋光步驟是拋光步驟是 2D NAND 的兩倍的兩倍 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 資料來源:安集科技招股說明書,國海證券研究所 晶圓廠擴產潮,打開晶圓廠擴產潮,打開 CMP 拋光液增量空間拋光液增量空間。CMP 拋光液作為晶圓制造過程中 必備的耗材, 下游晶圓廠產能的提升會永久提升包括 CMP 拋光液在內的半導體材
40、料 耗材用量。2020 年晶圓廠呈現逐季復蘇態勢,IC Insight 預計 2020 年全球有 10 座新 的 12 寸晶圓廠進入量產,新增晶圓產能達 1790 萬片(8 英寸當量) ,2021 年新增晶 圓產能 2080 萬片(8 英寸當量) ,創歷史新高。 圖圖 14:全球晶圓廠新增產能規模:全球晶圓廠新增產能規模 資料來源:IC Insight,國海證券研究所 0 5 10 15 20 25 30 35 250nm 180nm 130nm 90nm 65nm 45nm 32nm 22nm 14nm 10nm7nm 0 20 40 60 80 100 2D NAND3D NAND 0 2
41、 4 6 8 10 12 14 16 2D NAND3D NAND 鎢拋光液 其他拋光液 -50% 0% 50% 100% 150% 200% 0 5 10 15 20 25 201720182019E2020E2021E2022E2023E2024E 新增晶圓產能(等效8寸,百萬片) YOY 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 13 國內來看,中美貿易摩擦和華為事件加速國產替代,自主可控刻不容緩,國家政 策、資金等全方位助力半導體產業發展,大陸地區迎來建廠潮。我們統計了國內的主 要 8 寸和 12 寸晶圓廠投產、在建和擴產規劃,測算到 2020 年底,我國晶圓廠產能或 達 202 萬
42、片/月。國內下游晶圓廠的快速發展,將帶動包括國內下游晶圓廠的快速發展,將帶動包括 CMP 拋光液在內的半導拋光液在內的半導 體材料需求增長。體材料需求增長。 表表 5:中國大陸晶圓廠建設情況:中國大陸晶圓廠建設情況 項目名稱 狀態 晶圓尺寸 產能(萬片/月) 投資金額(億元) (預計)投產時間 中芯南方集成電路制造有限公司 投產 12 英寸 現月產能 3500 片,遠 期規劃月產能 3.5 萬片 102.4 2019 年 華虹半導體(無錫)有限公司 投產 12 英寸 4 25 2019 年 三星 (中國) 半導體有限公司二期一階段 投產 12 英寸 規劃新增月產能 6 萬 片, 2020 年底
43、月產能將 增至 18 萬片 70 2019 年 廣州粵芯半導體技術有限公司 投產 12 英寸 4 70 億元 2019 年 9 月 重慶萬國半導體科技有限公司 投產 12 英寸 一期規劃月產能 2 萬 片,二期規劃 5 萬片 10 2019 年 江蘇時代芯存半導體有限公司 投產 12 英寸 1 43 億元 2019 年 SK 海力士半導體(中國)有限公司 投產 12 英寸 20 累計投資約 200 2019 年 福建省晉華集成電路有限公司 投產 12 英寸 一期規劃月產能 2 萬 片,二期規劃 6 萬片 2020 年 中芯集成電路制造(紹興)有限公司 投產 8 英寸 58.8 億元 2019
44、年 11 月 江蘇英銳半導體有限公司 投產 6 英寸 5 1.5 2019 年第四季度 上海華力集成電路制造有限公司 投產 12 英寸 4 387 億元 2022 年底 長江存儲科技有限責任公司 投產 12 英寸 2 10 2018 年第四季度 長鑫存儲技術有限公司 投產 12 英寸 2 25 2019 年 9 月 臺積電(南京)有限公司 投產 12 英寸 2019 年月產能 1.5 萬 片,2020 年規劃達 2 萬片 30 2018 年 5 月 英特爾半導體(大連)有限公司 投產 12 英寸 8.5 55 2018 年第二季度 中芯集成電路(寧波)有限公司 投產 8 英寸 1.5 2018
45、 年 11 月 河南芯睿電子科技有限公司 投產 6 英寸 2 2018 年 6 月 廈門士蘭集科微電子有限公司 在建 12 英寸 4 50 2020 年 武漢弘芯半導體制造有限公司 在建 12 英寸 4.5 1280 億元 2019 年下半年 三星 (中國) 半導體有限公司二期二階段 在建 12 英寸 7 80 2021 年 成都紫光國芯存儲科技有限公司 在建 12 英寸 30 240 芯恩(青島)集成電路有限公司 在建 12 英寸 6 188 億元 2018 年2019 年 賽萊克斯微系統科技(北京)有限公司 在建 8 英寸 38 2023 年 上海積塔半導體有限公司 在建 8 英寸 6 3
46、59 2018 年 8 月 中芯集成電路(寧波)有限公司二期 在建 8 英寸 4.5 39.9 億元 2019 年 2 月 杭州士蘭集昕微電子有限公司 在建 8 英寸 3.6 15 億元 海辰半導體(無錫)有限公司 在建 8 英寸 10.5 67.9 億元 2019 年 濟南富能半導體有限公司 在建 8 英寸 3 60 2019 年 吉林華微電子股份有限公司 在建 8 英寸 2 10 億元 華潤微電子(重慶)有限公司 規劃 12 英寸 100 億元 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 14 上海積塔半導體有限公司 規劃 12 英寸 5 359 億元 2023 年 資料來源:芯思想,國海
47、證券研究所 受益于晶圓廠擴建潮、技術迭代以及國產替代全面提速驅動,受益于晶圓廠擴建潮、技術迭代以及國產替代全面提速驅動,CMP 拋光液市場拋光液市場 維持穩定增長態勢,國內增速遠超國際維持穩定增長態勢,國內增速遠超國際。從全球來看,Techcet 預測顯示,全球拋光 液市場規模將從 2019 年的 12 億美元增至 2024 年的 18 億美元,CAGR 為 8.45%;從 國內市場來看,QY Research 預測顯示國內拋光液市場規模 2025 年或超 10 億美元, 屆時國內市場占全球市場規模將過半,遠高于目前約 16%的份額。安集科技作為國安集科技作為國 內拋光液龍頭,預計將充分受益,
48、以目前的國內市占率計,內拋光液龍頭,預計將充分受益,以目前的國內市占率計,2025 年拋光液業務營收年拋光液業務營收 或超或超 2 億美元。億美元。 圖圖 15:全球拋光液銷售規模(億美元):全球拋光液銷售規模(億美元) 圖圖 16:中國拋光液市場規模:中國拋光液市場規模 資料來源:Techcet,國海證券研究所 資料來源:QY Research,國海證券研究所 1.4、 競爭格局:美日廠商壟斷已久,國產替代之勢日競爭格局:美日廠商壟斷已久,國產替代之勢日 漸顯露漸顯露 拋光液市場穩步增長,大陸占據約拋光液市場穩步增長,大陸占據約 16%市場份額市場份額。前瞻產業研究院數據顯示, 2016-2
49、019 年,全球 CMP 拋光液市場規模分別為 12.7/12.0/11.0/12.0 億美元,而我國 拋光液市場從 2016 年的 12.33 億元增長至 2018 年的 14.94 億元,約占全球市場規模 的 16%,CAGR 為 10.08%,顯著高于全球增速,且占比逐年提高。 圖圖 17:CMP 拋光液市場規模拋光液市場規模 資料來源:前瞻產業研究院,觀研天下,國海證券研究所 0 5 10 15 20 201820192020E2021E2022E2023E2024E Cu BarrierCu Step1Cobalt TungstenOxideHikMG Oxide HikMG Ele
50、ctrodeS-STI 0 2 4 6 8 10 12 0 1000 2000 3000 4000 5000 201320172025E CMP拋光液產量(萬升) CMP拋光液市場規模(億美元) 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 0 20 40 60 80 100 2016201720182019 全球拋光液市場規模(億元,人民幣兌美元匯率以7計) 國內拋光液市場規模(億元) 國內拋光液占比 證券研究報告 請務必閱讀正文后免責條款部分 15 全球全球 CMP 拋光液市場主要被美國和日本廠商壟斷,國內外市場結構差異明顯拋光液市場主要被美國和日本廠商壟