安集科技 竞争对手知多少

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公司主营业务为关键半导体材料的研发和产业化,目前产品包括不同系列的化学机械抛光液和光刻胶去除剂,主要应用于集成电路制造和先进封装领域。


公司成功打破了国外厂商对集成电路领域化学机械抛光液的垄断,实现了进口替代,使中国在该领域拥有了自主供应能力。公司化学机械抛光液已在 130-28nm 技术节点实现规模化销售,主要应用于国内 8 英寸和 12 英寸主流晶圆产线;14nm技术节点产品已进入客户认证阶段,10-7nm 技术节点产品正在研发中。


报告期内,公司前五名客户基本情况如下:


(一)产品科普


1.1 化学抛光液


根据抛光对象不同,公司化学机械抛光液包括铜及铜阻挡层系列、其他系列等系列产品。铜及铜阻挡层系列化学机械抛光液是公司最主要的收入来源。


铜抛光液广泛应用于 130nm 及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺,在存储芯片制造过程中也有一定的使用;钨抛光液大量应用于存储芯片制造工艺,在逻辑芯片中仅用于部分工艺段;硅粗抛光液主要应用于硅晶圆的初步加工过程中, 硅晶圆是集成电路的基底材料。


因此,随着集成电路技术的进步和对集成电路性能要求的增加,铜抛光液、钨抛光液和硅粗抛光液的市场需求会进一步增长。对于新型的钴抛光液,为了进一步提升芯片性能,在 10nm 及以下技术节点中,钴将部分代替铜作为导线,要求全新的钴抛光液对其进行抛光。


化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同,CMP 工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到晶圆表面的高度(纳米级)平坦化效应,使下一步的光刻工艺得以进行。


CMP 的主要工作原理是在一定压力下及抛光液的存在下,被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用之间的高度有机结合,使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。根据不同工艺制程和技术节点的要求,每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的 CMP 抛光工艺步骤。

根据 Cabot Microelectronics 官网公开披露的资料, 2016 年、 2017 年和 2018 年全球化学机械抛光液市场规模分别为 11.0 亿美元、 12.0 亿美元和 12.7 亿美元,预计 2017-2020年全球 CMP 抛光材料市场规模年复合增长率为 6%。

更先进的逻辑芯片工艺会要求抛光新的材料,为 CMP 抛光材料带来了更多的增长机会,比如 14 纳米以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺将达到20步以上,使用的抛光液将从90纳米的五六种抛光液增加到二十种以上,种类和用量迅速增长; 7 纳米及以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤甚至可能达到 30 步,使用的抛光液种类接近三十种。同样地,存储芯片由 2D NAND 向 3DNAND 技术变革,也会使 CMP 抛光步骤数近乎翻倍。即使是同一技术节点,不同客户的技术水平和工艺特点不同,对抛光材料的需求也不同。


1.2 光刻胶去除剂


根据光刻胶下游应用领域不同,公司光刻胶去除剂包括集成电路制造用、晶圆级封装用、LED/OLED 用等系列产品。


在光刻工艺中,光刻胶被均匀涂布在衬底上,经过曝光(通过局部光线照射产生潜影,改变局部光刻胶溶解度)、显影(利用显影液溶解改性后光刻胶的可溶部分)与刻蚀等工艺,将掩膜版上的图形转移到衬底上,形成与掩膜版完全对应的几何图形。在图案化的最后(即在光阻层的涂敷、成像、离子植入和蚀刻之后)进行下一工艺步骤之前,光刻胶残留物需彻底除去。在掺杂步骤中离子轰击会硬化光刻胶聚合物,使得光刻胶变得不易溶解从而更难除去。


公司产品光刻胶去除剂是用于图形化工艺光刻胶残留物去除的高端湿化学品。光刻胶去除剂一般由去除剂、溶剂、螯合剂、缓蚀剂等组成,其中关键是去除剂和溶剂的选择,从而获得优异的交联光刻胶聚合物的去除;螯合剂及缓蚀剂等添加剂提供金属及非金属基材分子级、原子级保护,并进行光刻胶残留物选择性去除。公司光刻胶去除剂的核心技术包括光阻清洗中金属防腐蚀技术、光刻胶残留物去除技术。


(二)竞对分析


公司化学机械抛光液全球市场占有率情况如下:


国内高端光刻胶去除剂主要依赖进口。除美国的 Versum、 Entegris 外,光刻胶去除剂细分行业内主要企业还包括上海新阳


2.1 Cabot Microelectronics


十年十倍大牛股

Cabot Microelectronics Corporation(Cabot Microelectronics)成立于 1999 年, 总部位于美国,员工数量约 1,179 名(截至 2017 年 10 月 31 日),纳斯达克证券交易所上市公司。Cabot Microelectronics 是全球领先的化学机械抛光液供应商和第二大化学机械抛光垫供应商。


2017 年度,Cabot Microelectronics 销售总收入 5.07 亿美元,其中化学机械抛光液(包括钨抛光液、电介质抛光液、其他金属抛光液、数据存储抛光液)销售收入 4.11 亿美元,占比 81%。

数据来源:Cabot Microelectronics 2017 年度报告


2018 年度,公司与 Cabot Microelectronics 对比情况如下:

数据来源:Cabot Microelectronics 2018 年度报告及官网公开披露的资料


Cabot Microelectronics 为全球化学机械抛光液龙头企业,2000 年之前即实现钨抛光液、电介质抛光液等化学机械抛光液的产业化,具有先发优势和规模优势。与 Cabot Microelectronics 相比,公司目前规模较小、员工人数较少,使得公司在产品开发、客户开拓及资源配置等方面有所侧重,产品线的多元化和客户的全球化布局较弱。


公司与 Cabot Microelectronics 的化学机械抛光液均根据抛光对象不同进行分类,但具体产品线披露口径及收入结构存在差异。具体而言,目前公司化学机械抛光液包括铜及铜阻挡层系列抛光液、氧化物抛光液、硅抛光液、钨抛光液、其他抛光液,Cabot Microelectronics 化学机械抛光液包括钨抛光液、电介质(硅、氧化物等)抛光液、其他金属(铜、阻挡层、铝等)抛光液。


报告期内,公司化学机械抛光液产品结构情况如下:

报告期内,Cabot Microelectronics 化学机械抛光液产品结构情况如下:

铜抛光液广泛应用于 130nm 及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺,在存储芯片制造过程中也有一定的使用;钨抛光液大量应用于存储芯片制造工艺,在逻辑芯片中仅用于部分工艺段。


具体而言,逻辑芯片领域,在过去亚微米级技术节点的工艺制程中,主要以铝和钨作为导线,当时钨抛光液用量较大。随着摩尔定律的不断演进,从 130/90nm 技术节点开始,铜互连技术被引入集成电路制造工艺,即铜凭借其更好的导电性能大幅取代铝和钨作为互连金属材料。


随着技术节点的不断演进,集成电路纵向堆叠层数不断增加,使得铜互连层数和铜抛光步骤不断增加,带动了铜抛光液种类和用量的增长。


与此同时,钨在金属互连中的应用逐渐被铜替代,仅在部分工艺步骤中使用,钨抛光液的应用逐步减少。


存储芯片领域,较多地使用钨抛光液,铜抛光液的应用较少。随着近年来存储芯片技术不断推进特别是由 2D NAND 向 3D NAND 技术变革,钨抛光液的应用和用量大幅增加。


公司在铜制程上有一定优势,报告期内铜及铜阻挡层系列是公司收入的最主要来源,在公司化学机械抛光液销售收入中的占比超过 80%。


公司成立之初,即开始进行铜及铜阻挡层系列化学机械抛光液的研发,经过多年的技术和经验积累,在 130-28nm 技术节点实现规模化销售,且目前正在向更先进的技术节点推进。报告期内,公司钨抛光液产品开始进入市场,将随着客户用量和客户数量的增长而增长。


Cabot Microelectronics 为全球化学机械抛光液龙头企业,2000 年之前即实现钨抛光液、电介质抛光液等化学机械抛光液的产业化,具有先发优势和规模优势。


2.2 Versum


Air Products and Chemicals, Inc.于 2016 年 10 月剥离电子材料业务,成立Versum Materials, Inc.(Versum)。Versum 总部位于美国,员工数量约 2,200 名(截至 2017 年 9 月 30 日),纽约证券交易所上市公司。


Versum 拥有材料、交付系统和服务两大业务,其中材料业务又包括先进材料和工艺材料两大产品类别:先进材料指集成电路制造过程中使用的先进沉积材料产品(高纯度特种气体和化学品)、化学机械平坦化产品(CMP 研磨液和后 CMP 清洁)、表面准备和清洁配方产品;工艺材料指半导体、显示器和发光二极管客户在清洗、蚀刻、掺杂、薄膜沉积等过程中使用的高纯度气体和化学品。


2017 年度,Versum 销售总收入 11.27 亿美元,其中材料业务(包括先进材料和工艺材料)销售收入 8.30 亿美元,占比 74%。

数据来源: Versum 2017 年度报告


2.3 Entegris(2019 年 1 月 28 日 Entegris 和 Versum 宣布合并)


十年百倍超级大牛股

Entegris, Inc.和 Mykrolis Corporation 于 2005 年 3 月 17 日合并为 Entegris, Inc.(Entegris)。Entegris 总部位于美国,员工数量约 3,900 名(截至 2017 年 12 月31 日),纳斯达克证券交易所上市公司。


Entegris 是全球领先的半导体和其他高科技行业制造过程中微污染控制产品、特种化学品、先进材料处理解决方案的开发商、制造商、供应商,拥有特种化学品和工程材料、微污染控制、先进材料处理三大业务部门。


其中,特种化学品和工程材料业务部门提供特种气体、特种材料、先进沉积材料、表面处理和集成产品。


2017 年度,Entegris 销售总收入 13.43 亿美元,其中特种化学品和工程材料业务部门销售收入 4.85 亿美元,占比 36%。

数据来源: Entegris 2017 年度报告


2.4 Fujimi

Fujimi Incorporated(Fujimi)成立于 1953 年,总部位于日本,员工数量约844 名(截至 2018 年 3 月 31 日),东京证券交易所和名古屋证券交易所上市公司。

Fujimi 是合成精密研磨剂制造商,产品线包括硅晶圆及其他半导体衬底的抛光研磨剂、半导体芯片上多层电路所需的化学机械抛光产品、电脑硬盘研磨剂, 并正在培育金属陶瓷、热喷涂材料等新领域。

2017 年度,Fujimi 销售总收入 357.88 亿日元,其中半导体器件 CMP 研磨剂销售收入 146.21 亿日元,占比 41%。

数据来源: Fujimi 2017 年度报告


2.5 上海新阳


上海新阳半导体材料股份有限公司(上海新阳)成立于 2004 年,总部位于上海,员工数量约 446 名(截至 2017 年 12 月 31 日),深圳证券交易所上市公司。


上海新阳从事的主要业务为半导体专用化学材料及配套设备的研发设计、生产制造、销售服务,主要产品为半导体领域专用的电子化学品及其配套设备产品。


2017 年度,上海新阳销售总收入 4.72 亿元,其中化学材料销售收入 1.79 亿元,占比 38%。

数据来源:上海新阳 2017 年度报告


公司和上海新阳均为目前国内极少数量产集成电路领域高端光刻胶去除剂(清洗液)的企业,同类产品存在共同客户,公司同类产品稳定供货时间领先上海新阳较长时间。


公司集成电路领域光刻胶去除剂已于 2009 年开始陆续向华虹宏力、中芯国际士兰微晶方科技、长江存储等客户稳定供货。根据上海新阳2018 年半年度报告,上海新阳“用于晶圆制程的铜制程清洗液和铝制程清洗液已初步实现稳定供货”;根据上海新阳 2018 年度报告,上海新阳“用于晶圆制程的铜制程清洗液和铝制程清洗液已实现稳定供货”。


由于不同客户对于产品的各项性能指标都有各自独特的工艺要求,因此性能指标均需要以满足客户工艺需求为导向,通过客户验证是公司产品性能指标最重要的体现。此外,各项性能指标之间相互影响,没有单一的变化趋势,导致了不同产品所能达到的性能指标无法直接对比,且目前不存在国家标准或行业标准。


以上内容仅为个人投研笔记,不构成任何投资建议。


$安集科技(SH688019)$ $上海新阳(SZ300236)$ $中芯国际(00981)$

@今日话题 @雪球达人秀

全部讨论

产业牛2019-10-06 14:22

是,只进入了长江存储的。

我思我在2019-10-06 11:35

没有进入长鑫的供应体系

产业牛2019-10-02 00:50

库存在公司和客户端是如何分配的:
库存在客户和公司两边都会有,产品保质期一般在12个月左右。另外通过库存周转较难估算转化出来的收入,因为有些产品转得快,有些产品转得慢,同时新产品占比也会影响比较大。

产业牛2019-10-02 00:49

建一条新的生产线,大概需要多久的时间周期:
主要过程分为环境搭建、建线。假设是以租赁厂房的模式,那么建设周期通常在1年以内,客户生产线验证还需要几个月,全算下来一年半左右可以完成。

产业牛2019-10-02 00:49

公司的生产模式和传统化工相比的区别:
从生产角度来说,公司主要提供化学类配方类产品。虽然装置釜和传统化工类似,但区别很大:(1)专线专用,主要受化学品质控制,防止交叉污染;(2)在小试和中试阶段就要评估量产能力,论证周期为1-2年;(3)初期就要判断以什么样的容量去投资和建设,与客户是边磨合边论证的模式。