国产化进程较快,半导体原材料全景剖析(附股)

半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等 元素半导体及砷化镓、氮化镓等化合物半导体。半导体是电子产品的核心,是信息产业的 基石,亦被称为现代工业的“粮食”。

从应用市场需求来看,半导体应用市场主要包括通信、计算机、消费电 子、工业应用、汽车电子、军工/航天等,其中最大的两类应用市场为通信和计算机,这两 类应用的快速增长主要来源于云计算、大数据等技术的发展,给服务器等整机带来较大的 市场需求。2016 年以来,云计算、物联网、5G、人工智能、车联网等新兴应用领域已进 入了快速发展阶段。

新兴应用领域的快速发展,对高端集成电路、功率器件、射频器件等产品的需求也持续增 加,同时也驱动传感器、连接芯片、专用 SoC 等芯片技术的创新。另外,印度、东南亚、 非洲等新兴市场的逐渐兴起,也为半导体行业发展提供了持续的动力。随着新领域、新应 用的普及,新兴市场的发展,5 至 10 年周期来看,半导体行业的未来市场前景乐观。

半导体制造材料主要包括硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻 胶、湿法化学品与溅射靶材等。根据 SEMI 预测,2019 年硅片、电子气体、光掩膜、光 刻胶配套化学品的销售额分别为 123.7 亿美元、43.7 亿美元、41.5 亿美元、22.8 亿美元, 分别占全球半导体制造材料行业 37.29%、13.17%、12.51%、6.87%的市场份额。其中, 半导体硅片占比最高,为半导体制造的核心材料。

硅片是市场规模最大的半导体原材料

硅片是生产集成电路所用的载体,是市场规模最大的半导体原材料,2018 年全球市场规模为 121.2 亿美元。主要被日本厂商胜高、信越等公司垄断, 市场集中度高。上海硅产业集团、中环股份、金瑞泓等公司率先实现国产半导体硅片的生产和销售。

电子特气用途广泛,市场广阔

电子特气应用于集成电路制造的多个环节,主要包括氮气、氢气等大宗气 体及沉积、掺杂、刻蚀等工艺气体,2018 年全球市场规模为 42.7 亿美元。 主要被美日等企业垄断,国内华特气体、南大光电、杭氧股份等能实现部分电子特气国产替换。

CMP 抛光垫抛光液、湿化学品国产替代初现

化学机械抛光(CMP)是集成电路制造平坦化工艺的关键技术,抛光垫、抛 光液是重要的 CMP 材料,美日企业垄断高端领域抛光垫、抛光液市场, 我国抛光垫龙头鼎龙股份、抛光液龙头安集科技突破关键技术,CMP 抛光 垫、CMP 抛光液国产化初现曙光。湿电子化学品主要应用在清洗、电镀等 各个工艺制程。在全球范围内,欧、美、日是湿电子化学品的主要供应商, 中国大陆在湿电子化学品领域的发展速度较快,目前氢氟酸、双氧水等湿 化学品已能达到 G5 级别。

光掩膜、光刻胶基础薄弱,国产替换任重道远

光掩膜、光刻胶直接决定了集成电路制造的制程线宽。半导体光刻胶、光 掩膜主要被欧美日企业垄断市场,我国企业市占率较低,工艺技术与国外 差距较大,仅有部分非先进制程用光刻胶实现小批量销售。

投资分析

华泰证券研究报指出,国内晶圆厂制造产能的增加带动上游半导体材料需求。半导体产业是现代信息技术的基础, 而半导体材料作为半导体产业的直接上游,未来具备一定的国产替代空间。

近年来,国内 半导体晶圆厂的建设进程加快,晶圆厂建成之后,日常运行对半导体原材料的需求大幅增 加。晶圆制造厂的产能增加将带动半导体材料的需求持续增加。半导体材料相对于半导体 设备,周期性波动相对较弱,晶圆制造厂建成之后对半导体材料的需求会相对持续稳定。

中芯国际、华虹半导体等晶圆厂先进制程的成熟稳定带动上游半导体材料的技术进步。8 月 8 日,国内最大的晶圆代工厂中芯国际(SMIC)发布了 2019 年 Q2 季度财报,宣布公 司 14nm 工艺已进入客户风险量产。在第二季度财报中,赵海军博士和梁孟松博士表示, 中芯国际 FinFET 工艺研发正持续加速,14nm 已经进入客户风险量产阶段。首批 14nm 客户包括汽车电子等领域,目前总计已有超过十个客户采用中芯国际 14nm 工艺流片,年 底将有小批量出货,届时将会贡献一定比例营收,而大规模出货预计会在 2021 年。

华泰证券认为参考国内 LED、LCD、光伏产业链,随着三安光电、京东方、隆基股份等一批 产业巨头的成熟稳定,也会拉动上下游配套半导体设备、原材料发展壮大。随着中芯国际 14nm 先进工艺制程的成熟稳定,也必将会带动上游配套半导体原材料的发展壮大。

日韩半导体材料事件为国产半导体产业链敲响警钟,国内集成电路产业将会更加重视半导 体设备和半导体材料等上游环节。根据半导体行业协会的统计,2018 年在国内半导体制 造环节国产材料的使用率不足 15%,先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产 化率更低,本土材料的国产替代形势依然严峻,且部分产品面临严重的专利技术封锁。未 来国内半导体产业的进口替代,没有半导体材料的自主创新,半导体产业的发展也是空中 楼阁。没有实现材料与设备在内的产业配套环节的国产替代,我国半导体产业的发展将受 制于人。

据新华网 18 年 3 月 1 日讯,大基金二期拟募集 1500 亿-2000 亿元人民币,中央财政、国 有企业和地方政府等都有望出资;在大基金一期中对制造、设计、封测、装备材料的投资 占总投资的比重分别为 63%、20%、10%、7%,可以看出大基金一期还是主要布局国内 的半导体制造产业,希望通过半导体制造业的发展来带动整个产业链的发展。

考虑到半导体材料和半导体设备作为半导体产业链的最上游,对于产业的支撑意义明显, 具有同等重要的战略意义。半导体材料公司的估值方法可以参考半导体设备企业的估值方 法,主要有 P/S, P/Normalized EPS, EV/EBITDA 等。

目前国内涉及半导体设备业务的公司主要包括:

半导体硅片:上海硅产业集团(未上市)、中环股份、金瑞泓(未上市)、洛阳超硅(未上 市)等;

半导体光刻胶:晶瑞股份、南大光电、飞凯材料、容大感光、北京科华(未上市)等;

掩膜版:清溢光电(未上市)、中芯国际等;

电子特气:南大光电、杭氧股份、盈德气体(未上市)、华特股份(未上市)等;

湿化学品:上海新阳、晶瑞股份、巨化股份、江阴润玛(未上市)、江化微等; 抛光垫及抛光液:鼎龙股份、安集微电子等;

靶材:阿石创、江丰电子等。

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