六大半導體材料的國產(chǎn)替代進程,。
據(jù) WSTS數(shù)據(jù)顯示,,2021 年全球半導體銷售額達到 5559 億美元,其中中國大陸 2021年銷售額為 1925 億美元,,占比34.6%,。作為最大的單一市場,下游旺盛的需求給國產(chǎn)化帶來了廣闊的空間,,2021 年中國大陸半導體材料市場空間增速為22%,,而全球為 15.9%。
展望未來,隨著海外局勢變動帶動半導體國產(chǎn)化浪潮,,疊加下游擴產(chǎn)周期的開始,,預計中國大陸半導體材料市場有望于 2022 年達到 107 億美元。
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來源 華創(chuàng)證券
原標題:
《 半導體材料景氣持續(xù),,國產(chǎn)替代正當時》
作者:耿琛
01.
景氣持續(xù)
半導體材料空間廣闊
半導體材料包括晶圓制造材料和封裝材料,。其中晶圓制造材料包括硅片、掩模版,、電子氣體,、光刻膠、CMP拋光材料,、濕電子化學品,、靶材等,封裝材料包括封裝基板,、引線框架,、鍵合絲、包封材料,、陶瓷基板,、芯片粘結材料和其他封裝材料。
▲半導體材料分類
具體來說,,在芯片制造過程中,,硅晶圓環(huán)節(jié)會用到硅片;清洗環(huán)節(jié)會用到高純特氣和高純試劑,;沉積環(huán)節(jié)會用到靶材,;涂膠環(huán)節(jié)會用到光刻膠;曝光環(huán)節(jié)會用到掩模板,;顯影,、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會用到高純試劑,,刻蝕環(huán)節(jié)還會用到高純特氣,;薄膜生長環(huán)節(jié)會用到前驅體和靶材;研磨拋光環(huán)節(jié)會用到拋光液和拋光墊,。
在芯片封裝過程中,,貼片環(huán)節(jié)會用到封裝基板和引線框架,;引線鍵合環(huán)節(jié)會用到鍵合絲;模塑環(huán)節(jié)會用到硅微粉和塑封料,;電鍍環(huán)節(jié)會用到錫球。
▲晶圓制造工藝及所需半導體材料
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,,在手機,、PC、可穿戴設備等消費電子,,以及新能源,、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領域的快速推動下,,中國半導體市場快速增長,。據(jù) WSTS 數(shù)據(jù)顯示,2021 年全球半導體銷售達到 5559 億美元,,而中國仍然為全球最大的半導體市場,,2021 年銷售額為 1925 億美元,占比 34.6%,。
▲全球及中國半導體市場規(guī)模(億美元)
近年來,,隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細化,半導體產(chǎn)業(yè)以市場為導向的發(fā)展態(tài)勢愈發(fā)明顯,。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看,,制造基地逐步靠近需求市場,以減少運輸成本,;從產(chǎn)品研發(fā)來看,,廠商可以及時響應用戶需求,加快技術研發(fā)和產(chǎn)品迭代,。
我國作為全球最大的半導體消費市場,,半導體封測經(jīng)過多年發(fā)展在國際市場已經(jīng)具備較強市場競爭力,而在集成電路設計和制造環(huán)節(jié)與全球領先廠商仍有較大差距,,特別是半導體設備和材料,。
SIA 數(shù)據(jù)顯示,2020 年國內廠商在封測,、設計,、晶圓制造、材料,、設備的全球市占率分別為 38%,、16%、16%,、13%,、2%,,半導體材料與設備的國產(chǎn)替代重要性日益凸顯。
▲中國廠商各環(huán)節(jié)全球市占率
02.
市場規(guī)??焖僭鲩L
本土廠商進展順利
1,、量價齊升,硅片為單一最大品類
進入 21 世紀以來,,5G,、人工智能、自動駕駛等新應用的興起,,對芯片性能提出了更高的要求,,同時也推動了半導體制造工藝和新材料不斷創(chuàng)新,國內外晶圓廠加緊對于半導體新制程的研發(fā),,臺積電已于 2020 年開啟了 5nm 工藝的量產(chǎn),,并于 2021 年年底實現(xiàn)3nm 制程的試產(chǎn),預計 2022 年開啟量產(chǎn),。
此外臺積電表示已于 2021 年攻克 2nm 制程的技術節(jié)點的工藝技術難題,,并預計于 2023 年開始風險試產(chǎn),2024 年逐步實現(xiàn)量產(chǎn),。隨著芯片工藝升級,,晶圓廠商對半導體材料要求越來越高。
▲主要晶圓廠制程節(jié)點技術路線
目前部分終端需求仍然強勁,,晶圓代工廠產(chǎn)能利用率維持歷史高位,,預計全年來看結構性缺貨狀態(tài)依舊嚴峻。據(jù) SEMI 于 2022 年 3 月 23 日發(fā)布的最新一季全球晶圓廠預測報告,,全球用于前道設施的晶圓廠設備支出預計將同比增長 18%,,并在 2022 年達到 1070億美元的歷史新高。由于半導體材料與下游晶圓廠具有伴生性特點,,本土材料廠商將直接受益于中國大陸晶圓制造產(chǎn)能的大幅擴張,。
受益于成熟制程旺盛需求及大陸地區(qū)穩(wěn)定的供應鏈,大陸晶圓廠快速擴產(chǎn),。根據(jù) SEMI 報告,,2022 年全球有 75 個正在進行的晶圓廠建設項目,計劃在 2023 年建設 62 個,。2022 年有 28 個新的量產(chǎn)晶圓廠開始建設,,其中包括 23 個 12 英寸晶圓廠和 5 個 8 英寸及以下晶圓廠。分區(qū)域來看,,中國晶圓產(chǎn)能增速全球最快,,預計 22 年 8 寸及以下晶圓產(chǎn)能增加 9%,12 寸晶圓產(chǎn)能增加17%,。
隨著下游電子設備硅含量增長,,半導體需求快速增長,。在半導體工藝升級+積極擴產(chǎn)催化下,半導體材料市場快速增長,。據(jù) SEMI 報告數(shù)據(jù),,2021 年全球半導體材料市場收入達到 643 億美元,超過了此前 2020 年 555 億美元的市場規(guī)模最高點,,同比增長 15.9%,。
晶圓制造材料和封裝材料收入總額分別為 404 億美元和 239 億美元,同比增長 15.5%和16.5%,。此外,受益于產(chǎn)業(yè)鏈轉移趨勢,,2021 年國內半導體材料銷售額高達 119.3 億美元,,同比增長 22%,增速遠高于其他國家和地區(qū),。
▲全球半導體材料銷售額(億美元)
▲國內半導體材料銷售額(億美元)
半導體材料種類繁多,,包括硅片、電子特氣,、掩模版,、光刻膠、濕電子化學品,、拋光液,、拋光墊、靶材等,。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)顯示,,硅片為半導體材料領域規(guī)模最大的品類之一,市場份額占比達 32.9%,,排名第一,,其次為氣體,占比約 14.1%,,光掩模排名第三,,占比為 12.6%。此外,,拋光液和拋光墊,、光刻膠配套試劑、光刻膠,、濕化學品,、濺射靶材的占比分別為 7.2%、6.9%,、6.1%,、4%和 3%,。
▲半導體材料占比
2、 硅片:供需持續(xù)緊張,,國產(chǎn)替代加速
硅片是半導體上游產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基底材料之一,。硅片是以高純結晶硅為材料所制成的圓片,一般可作為集成電路和半導體器件的載體,。與其他材料相比,,結晶硅的分子結構較為穩(wěn)定,導電性極低,。此外,,硅大量存在于沙子、巖石,、礦物中,,更容易獲取。因此,,硅具有穩(wěn)定性高,、易獲取、產(chǎn)量大等特點,,廣泛應用于 IC 和光伏領域,。
根據(jù)尺寸大小的不同,硅片可分為50mm(2英寸),、75mm(3英寸),、100mm(4英寸)、150mm(6 英寸),、200mm(8 英寸)及 300mm(12 英寸),。英寸為硅片的直徑,目前 8英寸和 12 英寸硅片為市場最主流的產(chǎn)品,。8 英寸硅片主要應用在 90nm-0.25μm 制程中,,多用于傳感、安防領域和電動汽車的功率器件,、模擬 IC,、指紋識別和顯示驅動等。12英寸硅片主要應用在 90nm 以下的制程中,,主要用于邏輯芯片,、儲存器和自動駕駛領域。
▲2021 年全球不同尺寸硅片產(chǎn)能占比
“大尺寸”為硅片主流趨勢,。硅片越大,,單個產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多,制造成本越低,,因此硅片廠商不斷向大尺寸硅片進發(fā),。1980年 4英寸占主流,,1990年發(fā)展為 6英寸,2000年開始8英寸被廣泛應用,。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),,2008年以前,全球大尺寸硅片以8英寸為主,,2008 年后,,12 英寸硅片市場份額逐步提升,趕超 8 英寸硅片,。
2020 年,,12 英寸硅片市場份額已提升至 68.1%,為目前半導體硅片市場最主流的產(chǎn)品,。后續(xù) 18 英寸硅片將成為市場下一階段的目標,,但設備研發(fā)難度大,生產(chǎn)成本較高,,且下游需求量不足,18 英寸硅片尚未成熟,。
▲半導體硅片尺寸變化趨勢
伴隨 5G,、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車,、人工智能等新興領域的高速成長,,汽車電子行業(yè)成為半導體硅片領域新的需求增長點。據(jù) IC Insights 數(shù)據(jù),,2021 年全球汽車行業(yè)的芯片出貨量同比增長了 30%,,達 524 億顆。但全球汽車“缺芯”情況在 2020 年短暫緩解后,,于 2022 年再度加劇,,帶動下游硅片市場需求量上升。據(jù)SEMI 數(shù)據(jù)顯示,,2021 年全球半導體硅片市場規(guī)模為 126 億美元,,同比增長 12.5%。
▲全球半導體硅片銷售額
據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),,2020 年全球前五大硅片制造商分別為日本信越化學,、環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng),、SUMCO 和韓國 SK Siltron,,共占據(jù)86.6%的市場份額。國內市場在大尺寸硅片上對外資企業(yè)依然具有依賴性,,主要進口地區(qū)為日本,、中國臺灣和韓國,。
▲全球硅片市場份額情況
由于硅片供應緊缺,海外大廠會優(yōu)先保障海外晶圓廠硅片供給,,給國內硅片廠帶來了加速替代的機遇,。國內供應商產(chǎn)品技術水平快速提升,國內晶圓廠對國產(chǎn)半導體材料的驗證及導入正在加快,,如滬硅產(chǎn)業(yè),、立昂微、中環(huán)股份等企業(yè)已順利通過驗證,。中國大陸硅片整體產(chǎn)能加大投入,,加速追趕國際龍頭廠商。
▲國內半導體硅片主要廠商及項目進展
▲國內半導體硅片廠商產(chǎn)能統(tǒng)計
3,、 光刻膠:核心材料,,國產(chǎn)替代道阻且長
光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料,,主要作用于光刻環(huán)節(jié),,承擔著將掩模上的圖案轉化到晶圓的重要功能。
伴隨芯片制程工藝的升級,,光刻膠市場需求量也隨之增加,。根據(jù) TECHECT 數(shù)據(jù),2021 年全球光刻膠市場規(guī)模約為 19 億美元,,同比增長 11%,,預計 2022 年將達到 21.34 億美元,同比增長 12.32%,。具體來看,,在 7nm 制程的 EUV 技術成熟之前,ArFi 光刻膠仍是市場主流,,占比高達 36.8%,,KrF 和 g/i 光刻膠分別占比為35.8%和 14.7%。
▲全球半導體光刻膠市場規(guī)模及預測
▲2021 年各類光刻膠占比
近年來,,我國光刻膠市場規(guī)模一直呈穩(wěn)定上升趨勢,,市場規(guī)模由 2016 年 53.2 億元增長至 2020 年 84.0 億元,年均復合增長率為 12.1%,,遠高于全球行業(yè)增速,,預計 2022 年我國光刻膠市場規(guī)模將達到 99.6 億元。
▲中國光刻膠市場規(guī)模(億元)
目前國內從事半導體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份,、南大光電,、上海新陽、北京科華等。主要以 i/g 線光刻膠生產(chǎn)為主,,應用集成電路制程 350nm 以上,。KrF 光刻膠方面,北京科華,、徐州博康已實現(xiàn)量產(chǎn),。
南大光電 ArF 光刻膠產(chǎn)業(yè)化進程相對較快,公司先后承擔國家 02 專項“高分辨率光刻膠與先進封裝光刻膠產(chǎn)品關鍵技術研發(fā)項目”和“ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目”,,也是第一家 ArF光刻膠通過國內客戶產(chǎn)品驗證的公司,,其他國內企業(yè)尚處于研發(fā)和驗證階段。
▲國內半導體光刻膠主要廠商
4,、 CMP:國內龍頭放量在即
CMP,,又名化學機械拋光,是半導體硅片表面加工的關鍵技術之一,。CMP 是半導體先進制程中的關鍵技術,,伴隨制程節(jié)點的不斷突破,CMP 已成為 0.35μm 及以下制程不可或缺的平坦化工藝,,關乎著后續(xù)工藝良率,。
CMP采用機械摩擦和化學腐蝕相結合的工藝,與普通的機械拋光相比,,具有加工成本低,、方法簡單、良率高,、可同時兼顧全局和局部平坦化等特點。其中化學腐蝕的主要耗材為拋光液,,機械摩擦的主要耗材為拋光墊,,兩者共同決定了 CMP 工藝的性能及良率。
伴隨半導體材料行業(yè)景氣度向上,,CMP 材料市場有望受下游市場驅動,,保持穩(wěn)健增速。2020 年全球拋光液和拋光墊全球市場規(guī)模分別為 13.4 和 8.2 億美元,。中國 CMP 材料市場漲幅趨勢與國際一致,,2021 年拋光液和拋光墊市場規(guī)模分別為 22 和 13 億元。中國正全面發(fā)展半導體材料產(chǎn)業(yè),,CMP 拋光產(chǎn)業(yè)未來增長空間廣闊,。
▲全球 CMP 材料市場規(guī)模(億美元)及增速
▲中國半導體 CMP 材料市場規(guī)模(億元)
隨著芯片制程不斷微型化,IC 芯片互聯(lián)結構變得更加復雜,,所需拋光次數(shù)和拋光材料的種類也逐漸變多,。在芯片制造過程中,需要將電路以堆疊的方式組合起來,,制程越精細,,所堆疊的層數(shù)就越多,。
在堆疊的過程中,需要使用到氧化層,、介質層,、阻擋層、互連層等多個薄膜層交錯排列,,且每個薄膜層所用到的拋光材料也不相同,。
此外,隨著 NAND 存儲芯片結構逐漸由 2D 轉向 3D,,CMP拋光層數(shù)和所用到的拋光材料種類也在不斷增加,。根據(jù)美國陶氏杜邦公司公開數(shù)據(jù),5nm制程中拋光次數(shù)將達 25-34 次,,64層 3D NAND芯片中的拋光次數(shù)將達到 17-32 次,,拋光次數(shù)均較前一代制程大幅增加。伴隨制程工藝的發(fā)展,,CMP材料市場有望不斷擴容,,成長空間較大。
定制化發(fā)展有望給國產(chǎn)企業(yè)帶來更多機遇,,國內 CMP 拋光材料企業(yè)可以憑借本土化優(yōu)勢與國內晶圓制造商展開深度合作,,專注于具有專用性產(chǎn)品的研發(fā)。專用化,、定制化有望成為 CMP 材料制造商產(chǎn)業(yè)升級趨勢,。
目前全球拋光液市場主要由美日廠商壟斷,美國 Cabot,、美國 Versum,、日本日立、日本 Fujimi 和美國陶氏杜邦五家美日廠商占據(jù)全球拋光液近八成的市場份額,,安集科技僅占約 3%,。國內市場中,美國 Cabot 占約 64%,,安集科技市占率為22%,。
▲全球拋光液市場份額
安集科技為國產(chǎn) CMP 拋光液龍頭,國內市場占有率超兩成,。公司 2015-2016 年先后承擔兩個“02 專項”項目,,專注于持續(xù)優(yōu)化 14nm 技術節(jié)點以上產(chǎn)品的穩(wěn)定性,測試優(yōu)化14nm 及以下產(chǎn)品的技術節(jié)點,,開發(fā)用于 128 層以上 3D NAND 和 19/17nm 以下技術節(jié)點DRAM 用銅及銅阻擋層拋光液,。
目前公司 CMP 拋光液 13-14nm 技術節(jié)點上實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn),下游客戶包括中芯國際,、長江存儲,、臺積電、華虹半導體等主流晶圓廠商,。
5,、 濕電子化學品:半導體制造材料關鍵一環(huán)
濕電子化學品貫穿整個芯片制造流程,是重要的晶圓制造材料,。濕電子化學品又稱工藝化學品,,是指主體成分純度大于99.99%,雜質離子和微粒數(shù)符合嚴格標準的化學試劑,。在 IC 芯片制造中,,濕電子化學品常用于清洗、光刻和蝕刻等工藝,,可有效清除晶圓表面殘留污染物,、減少金屬雜質含量,為下游產(chǎn)品質量提供保障,。在半導體制造工藝中主要用于集成電路前端的晶圓制造及后端的封裝測試,,用量較少,但產(chǎn)品純度要求高,、價值量大,。
近年來,半導體,、顯示面板,、光伏三大板塊下游市場規(guī)模不斷擴大,產(chǎn)業(yè)迎來高速發(fā)展,,帶動濕電子化學品市場規(guī)模平穩(wěn)增長,。據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2020 年全球濕電子化學品市場規(guī)模為 50.84 億美元,,受疫情影響略有下滑。國內濕電子化學品市場規(guī)模于 2020 年達到 100.6 億元,,同比增長 9.2%,。
▲全球濕電子化學品市場規(guī)模(億美元)
▲中國濕電子化學品市場規(guī)模(億元)
國際半導體設備和材料組織(SEMI)于 1975 年制定了國際統(tǒng)一的濕電子化學品雜質含量標準。該標準下,,產(chǎn)品級別越高,,所對應的集成電路加工工藝精細度程度越高,制程越先進,。半導體領域對濕電子化學品的純度要求較高,,集中在 G3、G4 級水平,且晶圓尺寸越大對純度的要求越高,,12 英寸晶圓制造一般要求 G4 級以上水平,。
目前國外主流濕電子化學品企業(yè)已實現(xiàn) G5級標準化產(chǎn)品的量產(chǎn)。國內市場半導體領域的濕電子化學品,,G2,、G3級中低端產(chǎn)品進口轉化率高,因為此技術范圍內國產(chǎn)產(chǎn)品本土化生產(chǎn),、性價比高,、供應穩(wěn)定等優(yōu)勢較為突出。G4,、G5 級高端產(chǎn)品仍有較大進口替代空間,,為未來主要升級方向。
▲SEMI 超凈高純試劑標準及應用
國際市場上 G4 及其以上級別的高端產(chǎn)品多數(shù)被歐美,、日本,、韓國等海外公司壟斷。2019年海外市場份額合計達到 98%,。根據(jù)新材料在線數(shù)據(jù),,德國巴斯夫;美國亞什蘭化學,、Arch 化學,;日本關東化學、三菱化學,、京都化工,、住友化學、和光純藥工業(yè),;中國臺灣鑫林科技,;韓國東友精細化工等十家公司共占全球市場份額的 80%以上。
▲2020 年全球濕電子化學品各國企業(yè)市場份額
經(jīng)過多年的發(fā)展,,我國化學工業(yè)體系已經(jīng)較為完善,、成熟,因此相對光刻膠,、硅片及 CMP 材料領域,,市場占有率更高。根據(jù)賽瑞研究數(shù)據(jù),,國內半導體濕電子化學品市場中國企業(yè)占有率為 31%,,雖低于顯示面板的 35%和 99%,但在眾多半導體材料細分領域中處于較高水平,。
國內市場半導體領域的濕電子化學品國產(chǎn)化率約為 23%,,以 G3 及以下中低端產(chǎn)品為主,。國內濕化學品企業(yè)有望憑借政策、成本,、物流優(yōu)勢突破技術壁壘,,攻克 G4 級以上高端市場。目前國內已有部分企業(yè)實現(xiàn)技術突破,,產(chǎn)品達到G3,、G4級標準,少部分已達到G5級,。
由于進入壁壘相對較低,,我國濕電子化學品制造企業(yè)眾多,約有 40 余家,。其中,,以江化微和格林達為首的濕電子化學品專業(yè)制造商,主要產(chǎn)品集中在濕電子化學品,,產(chǎn)品種類豐富且毛利率高,;以晶瑞電材和飛凱材料為代表的綜合型微電子材料制造商,涉及領域更廣,,客戶體量相對較大,。
此外還有例如巨化股份等大型化工企業(yè),濕電子化學品類產(chǎn)品營收占比較少,,具有原材料方面的優(yōu)勢,。目前國內制造商產(chǎn)能主要集中在 G3、G4 級領域,,多數(shù)已開始布局 G5 級產(chǎn)品產(chǎn)線,,預計在2022 年實現(xiàn)逐步放量。但目前相較于國際主流公司,,國內企業(yè)產(chǎn)量較小,。
▲濕電子化學品主要廠商及項目進展
6、 電子特氣:半導體制造的血液
電子特種氣體又稱電子特氣,,是電子氣體的一個分支,,相較于傳統(tǒng)工業(yè)氣體,純度更高,,其中一些具有特殊用途,。電子特氣下游應用廣泛,是集成電路,、顯示面板,、太陽能電池等行業(yè)不可或缺的支撐性材料,。在半導體領域,,電子特氣的純度直接影響 IC 芯片的集成度,、性能和良品率,在清洗,、氣相沉積成膜(CVD),、光刻、刻蝕,、離子注入等半導體工藝環(huán)節(jié)中都扮演著重要的角色,。
根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),在晶圓材料 328 億美元的市場份額中,,電子特氣占比達 13%,,43 億美元,是僅次于硅片的第二大材料領域,。近年來,,伴隨下游晶圓廠的加速擴張,特氣市場景氣度向好,,需求量有望持續(xù)擴容,。
根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),2020 年全球晶圓制造電子氣體市場規(guī)模為 43.7 億美元,。在全球產(chǎn)業(yè)鏈向國內轉移的趨勢下,,中國電子特氣市場規(guī)模在過去十年快速增長,2020 年達到了 173.6 億元,。
▲全球晶圓制造電子特氣市場規(guī)模(億美元)
▲中國電子特氣市場規(guī)模(億元)及增速
在各半導體材料領域中,,電子特氣公司的平均毛利率處于較高水平。對比半導體產(chǎn)業(yè)鏈來看,,晶圓廠的盈利能力最強,,例如世界最大晶圓代工廠臺積電的毛利率為 51.6%,國內晶圓廠龍頭中芯國際的毛利率約為 30%,。而對于特種氣體公司來說,,電子特氣平均毛利率能達到近 50%。
世界第二的法國液化空氣集團,,2010年-2019年的毛利率穩(wěn)定在60%-65%,,而一般化工氣體或大宗氣體的毛利率僅在20-30%水平。國內企業(yè)電子特氣毛利率相對較低,,約為 30%-40%,,相較國際巨頭有一定差距,未來成長空間廣闊,。伴隨技術研發(fā)的進步和需求量的增長,,電子特氣廠商盈利能力有望持續(xù)升級。
新興終端市場加速成長,,國內企業(yè)經(jīng)過多年技術積累有望迎來國產(chǎn)化全面“開花”,。伴隨俄烏戰(zhàn)爭,、經(jīng)濟制裁等事件的頻繁發(fā)生,國際局勢變得更加復雜動蕩,。在此背景下,,進口產(chǎn)品價格昂貴、運輸不便,,本土化產(chǎn)品供應穩(wěn)定,、性價比高等特點更為顯著,國內下游企業(yè)逐步轉向國產(chǎn)供應,。電子特氣國產(chǎn)化是必然趨勢,,將在市場化因素主導下全面加速。
截至 2022 年 Q1,,我國擁有眾多生產(chǎn)工業(yè)氣體的企業(yè),,其中約一半位于華東地區(qū)。由于行業(yè)技術壁壘高且客戶粘性大,,短期內行業(yè)的馬太效應將繼續(xù)延續(xù),,但近些年國家推出的相關支持政策及法律法規(guī)有望在往來助力相關細分行業(yè)的內資企業(yè)大力發(fā)展。
▲國內電子特氣主要廠商產(chǎn)能情況及項目進展
7,、 靶材:PVD 核心耗材,,技術壁壘較高
靶材又稱為“濺射靶材”,是制作薄膜的主要材料,。在濺射鍍膜工藝中,,靶材是在高速荷能粒子轟擊的目標材料,可通過不同的離子光束和靶材相互作用得到不同的膜系(如超硬,、耐磨,、防腐的合金膜等),以實現(xiàn)導電和阻擋的功能,。靶材主要是由靶坯,、背板等部分組成,工作原理是利用離子源產(chǎn)生的離子,,在真空中聚集并提速,,用形成的高速離子束流來轟擊靶材表面,發(fā)生動能交換,,讓靶材表面的原子沉積在基底,。
根據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)數(shù)據(jù), 2020年全球半導體靶材市場規(guī)模突破 10億美元,,同比上漲 4%,,2021年預計達 10.4億美元。近年來國內半導體行業(yè)高速發(fā)展,,半導體靶材市場規(guī)模不斷擴大,。
自 2019 年起,,受新冠疫情影響,國內市場芯片緊缺,,上游半導體靶材行業(yè)迎來高速成長期,2020 年中國半導體靶材行業(yè)市場規(guī)模增長至 17 億元,,同比上升 12.88%,,漲勢明顯。2022 年市場“缺芯”現(xiàn)象仍將持續(xù),,有望進一步促進半導體靶材市場需求量的上升,。
為盡快實現(xiàn)靶材原料國產(chǎn)化,自 2000 年起,,工信部等部門陸續(xù)發(fā)布了靶材研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化系列政策,,內容涉及在新材料領域實現(xiàn)技術突破、推進靶材國產(chǎn)化進程等,。在 2015 年財政部,、發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布的《關于調整集成電路生產(chǎn)企業(yè)進口自用生產(chǎn)性原料,消費品,,免稅商品清單的通知》中,,進口靶材的免稅期于 2018 年年底結束,推動我國國產(chǎn)化加速,。
在 2021年國務院發(fā)布的《“十四五”規(guī)劃和 2035年遠景目標綱要》中,,首次將研發(fā)高純靶材作為集成電路的關鍵發(fā)展方向。這些產(chǎn)業(yè)政策為國內靶材廠商提供了良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,,推動靶材市場產(chǎn)業(yè)升級,。
亦如大多數(shù)半導體材料行業(yè)的細分市場,全球靶材市場主要由日本和美國企業(yè)占據(jù),。日本日礦金屬,、美國霍尼韋爾、日本東曹和美國普萊克斯四家占據(jù)全球 80%的市場份額,。其中,,日本日礦金屬所占市場份額最多,達30%,。
海外靶材公司憑借先發(fā)優(yōu)勢和數(shù)十年技術研發(fā)的沉淀,,在國內靶材市場中占據(jù)絕對優(yōu)勢,市場份額達 70%,。國內靶材企業(yè)包括江豐電子,、阿石創(chuàng)、隆華科技等,,市場份額在 1%-3%左右,。
目前我國靶材行業(yè)相關聯(lián)企業(yè)數(shù)量較少,,江豐電子、阿石創(chuàng),、隆華科技靶材業(yè)務占比較高,。美國、日本等高純金屬制造商主要集中在技術壁壘較高的高端靶材產(chǎn)品領域,,國內廠商競爭集中在中低端產(chǎn)品領域,。
▲國內靶材主要廠商及最新項目進展
03.
海外龍頭指引樂觀
國內成長空間可期
SIA 數(shù)據(jù)顯示 2020年我國半導體材料廠商全球市占率達 13%,細分來看,,我國在壁壘較低的封裝材料市占率相對較高,,而在光刻膠、濕電子化學品等晶圓制造材料市占率極低,。具體來看,,封裝材料中除芯片粘結材料不到 5%,其他材料的國產(chǎn)化率不到 30%,;而半導體材料中除掩模版,、拋光材料、靶材的國產(chǎn)化率達到 20%,,其他材料均不到 10%,。
▲半導體材料國產(chǎn)化率低
▲國內半導體材料廠商成長空間測算
近日 SIA 發(fā)布報告,2022 年 2 月全球半導體行業(yè)銷售額為 525 億美元,,較 2021 年 2 月同比增長 32.4%,。全球半導體銷售額在 2 月份保持了強勁的增長趨勢,已經(jīng)連續(xù) 11 個月增長超過 20%,,本次增速更是首次突破 30%,。
2022 年 4 月 15 日臺積電舉行 2022 年 Q1法說會,Q1 業(yè)績再次超出指引上限,,雖然手機及消費電子需求疲軟,,但 HPC 及汽車業(yè)務會保持強勁增長。半導體材料方面,,臺積電建立多元化的全球供應商基地,,在不同地區(qū)建立一定庫存。最近信越化學,、SUMCO,、陶氏等半導體材料龍頭公司法說會對于行業(yè)指引樂觀,行業(yè)高景氣持續(xù),。
SUMCO:硅片供需失衡持續(xù),,價格階梯上升。截至 2021Q4,下游邏輯和存儲對 300mm 硅片需求仍然非常旺盛,,供應緊張持續(xù),;200mm及以下規(guī)格的硅片由于汽車電子、消費及工業(yè)需求旺盛,,同樣供不應求,;價格方面,公司已有長協(xié)訂單價格不變,,12 英寸和 8 英寸產(chǎn)品現(xiàn)貨價格持續(xù)走高,。
展望 2022Q1,12 英寸及 8 英寸硅片供需失衡延續(xù),。價格方面,12 英寸 Greenfield 的長協(xié)訂單 2022 年已經(jīng)開始簽訂,。不同客戶價格有差異,,但價格趨勢呈階梯上升,預計在2024 年達到價格高點,,并將持續(xù)至 2026 年,。
卡伯特微電子:CMP 拋光液全球龍頭,持續(xù)受益行業(yè)高景氣,。21Q4 電子材料部門營收為 2.68 億美元,,YoY~13.0%,其中拋光液在客戶技術進步和產(chǎn)品需求增加的推動下同比增長 8.5%,,拋光墊則受益于需求增加和份額提升,,同比增長8.9%。為了應對原材料,、貨運和物流成本快速上漲,,公司將在 22 年 Q1 實施全系漲價。展望未來,,公司電子材料業(yè)務有望持續(xù)增長,,并將持續(xù)受益于 IC 技術進步和客戶擴產(chǎn)。CMP業(yè)務已經(jīng)看到存儲客戶的需求在增加,,同時隨著下游客戶的擴產(chǎn),,公司有信心獲得份額。
CMP 拋光液擴產(chǎn)計劃:近年實際擴產(chǎn)速度遠超 6%,,未來產(chǎn)能能夠滿足下游需求,。
CMP拋光墊擴產(chǎn)計劃:投資和擴產(chǎn)速度超過市場規(guī)模擴張速度,未來產(chǎn)能能夠滿足下游需求,。
信越化學:電子材料業(yè)務穩(wěn)健增長,,硅片維持滿產(chǎn)狀態(tài)。21Q4 信越電子材料業(yè)務營收 15.9 億元,同比增長 11.7%,,營業(yè)利潤 5.7 億美金,,同比增長 12.8%。
目前硅片持續(xù)滿產(chǎn),,但仍不能滿足客戶需求,。而現(xiàn)有設施短期擴產(chǎn)相對有限,新建產(chǎn)能預計 24 年落地,,故 300mm 硅片供不應求仍將持續(xù),。價格方面,2022 年會對部分客戶進行提價,,至 2024 年維持價格上漲趨勢,,同時 2023 年長期合同占比降低,硅片業(yè)務有望量價齊升,。
光刻膠和掩模版同樣需求強勁,,隨著 Naoetsu 工廠即將投產(chǎn),仍無法完全滿足客戶需求,。
JSR:半導體材料業(yè)務快速增長,,客戶需求強勁21年 Q3半導體材料銷售同比增長 17%,Q4半導體材料需求持續(xù)強勁,,公司增速有望快于行業(yè),。其中 EUV 銷售額同比幾乎翻倍。21 年全年來看,,半導體材料業(yè)務預計增長15%,,客戶需求繼續(xù)保持強勁,并將受益于晶圓廠積極擴產(chǎn),。22 年硅片仍將保持增長,。
半導體材料作為芯片之基,其重要性不言而喻,。1,、受益于半導體工藝升級+全球產(chǎn)業(yè)鏈轉移,中國半導體材料市場規(guī)模增速將顯著高于全球增速,。2,、半導體材料細分領域眾多,技術壁壘,、客戶認證壁壘,、資金壁壘和人才壁壘高企,2020 年國內廠商全球市占率僅 13%,,光刻膠等部分細分領域不足 5%,,成為制約我國半導體發(fā)展的一個重要因素;3、目前半導體材料龍頭廠商以日企為主,,擴產(chǎn)相對保守,,且短期受到地緣政治和自然災害影響,提升國產(chǎn)化率迫在眉睫,。伴隨國內晶圓廠積極擴產(chǎn),,國內半導體材料廠商將迎來百年一遇的窗口期。隨著相關廠商逐步實現(xiàn)突破,,業(yè)績有望迎來快速增長,。
智東西認為, 站在晶圓廠的立場,,半導體材料成本占比低且對產(chǎn)線良率效率影響較大,,因此新廠商在做產(chǎn)品推廣和客戶開拓時候比較艱難,然而本輪國產(chǎn)化趨勢下,,晶圓廠開放了更多的驗證和試錯的機會,,預計隨著中國大陸下游廠商的快速擴產(chǎn),及各個環(huán)節(jié)產(chǎn)品驗證的穩(wěn)步推進,,大陸半導體材料企業(yè)有望實現(xiàn)突圍,。
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