新材料系列报告之一——半导体行业新材料.pdf

行业 报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 有色金属 证券 研究报告 2020 年 03 月 02 日 投资 评级 行业 评级 强于大市 (维持 评级 ) 上次评级 强于大市 作者 杨诚笑 分析师 SAC 执业证书编号： S1110517020002 yangchengxiaotfzq 彭鑫 分析师 SAC 执业证书编号： S1110518110002 pengxintfzq 孙亮 分析师 SAC 执业证书编号： S1110516110003 sunliangtfzq 田庆争 分析师 SAC 执业证书编号： S1110518080005 tianqingzhengtfzq 资料 来源： 贝格数据 相关报告 1 有色金属 -行业研究周报 :预锂化有望带来金属锂需求的提升，关注锂钴行业景气度的改善 2020-03-01 2 有色金属 -行业研究周报 :新能源有望持续回升，中期关注黄金和铜铝修复 2020-02-23 3 有色金属 -行业研究周报 :疫情影响有限，看好新能源趋势机会，中期关注铜铝修复 2020-02-16 行业走势图 新材料系列报告之一 半导体 行业新材料 1. 半导体晶圆制造 产能 向中国转移 ， 国内半导体制造材料迎来发展机遇 半导体制造材料包含硅片、光刻胶、光掩膜、溅射靶材、 CMP 抛光材料、湿化学品、电子特气、石英材料等。近年来， 半导体晶圆制造产能持续向中国转移，国内 各地加码晶圆产能规划， 我们判断国内半导体制造材料行业已经进入快速上行趋势 ， 主要 逻辑有三： 1、下游市场 不断增长 ， IC Insight 预测2018-2022 市场 年均复合增速高达 14%； 2、 本土企业技术突破 加速 ， 个别 细分领域 产品性能 达国际先进水平， 国产化率不断 提高； 3、政策端持续大力支持半导体相关材料领域发展，包括大基金、 02 专项在资金和技术上的支持 。 2. 硅片 ：材料 市场占比最高 ， 大硅片发展空间大 硅片在半导体制造材料细分子行业中市场占比最高， 2018 年全球硅片市场规模达 121.2 亿美元 。 半导体制造所用 硅片 以 8 英寸和 12 英寸 为主 。目前 12英寸硅片国产化率仅约 13%， 随 国内总需求提升 及 硅片 国产化率提高， 12 英寸硅片 行业将实现快速增长； 8 英寸硅 片下游 终端 对应的汽车电子及工业应用半导体 领域 目前快速发展 ， 将 推动 8 英寸 硅片需求进一步上行 。 3. 光掩膜 及光刻胶 ： 光刻技术关键材料，国产替代待进一步突破 光掩膜及光刻胶 （ i 型 、 g 型 、 KrF 型 和 ArF 型光刻胶 ） 是 光刻环节中的关键材料 ， 2018 年对应全球市场分别为 17.3、 40.4 亿美元 。二者市场 主要为 日本及 欧美企业垄断 ，国产化率水平 低 。 以光刻胶行业为例 ， 对应主流制程的 KrF型光刻胶国产化率 仅 5%， ArF 型光刻胶基本依赖进口 。 行业内已有多家公司开展 相关 研发和产业化项目，预计两种材料将在未来加快国产 替代 进程。 4. 溅射靶材： 发展较快，国内产品达领先制程要求， 国产化率 高于 30% 溅射靶材如铜靶、钽靶、铝靶等主要应用于半导体制造过程中的金属溅射环节， 2018 年全球市场为 8 亿美元。经我们测算，半导体溅射靶材国产化率高于 30%，目前国内企业产品性能已满足国际领先半导体制程要求，未来可实现大批量供 货。受益于晶圆厂产能提升，国产替代进程推进，预计行业将持续发展 。 5. 电子特气、 CMP 抛光材料、湿化学品： 20%左右国产化率 ， 国产替代将持续推进 电子特气 （如高纯度 SiH4、 PH3、 AsH3、 N2O、 NH3、 SF6、 NF3、 CF4、 BCl3、BF3、 HCl、 Cl2等 ） 、 CMP 抛光材料 （ CMP 抛光液及抛光垫） 、湿化学品 （超净高纯试剂和功能性材料等） 三个细分子行业 2018 年全球市场分别为 42.7、21.7、 16.1 亿美元 。 除 CMP 抛光垫 国产化率 水平仍较低 ，其余 几种 材料均已实现一定程度的国产替代， 电子特气、 CMP 抛光液 、湿化学品 国产化率分别约为 25%、 20%、 20%，部分产品 可达 国际 领先 制程水平对应 技术 要求 。 在 下游市场不断 扩大 ，技术壁垒 实现 突破， 国产化率取得进展的 背景下 ，我们预计电子特气、 CMP 抛光材料、湿化学品的国产替代将持续推进，实现行业 快速 发展 。 6. 石英材料 ： 贯穿半导体制造全程 ， 下游半导体、光通讯、光伏产业发展将推动 行业 快速上行 石英材料（石英钟罩、石英管、光掩模基板、石英环、石英清洗箱、石英花篮、石英舟等）是半导体制造的重要材料， 其 应用贯穿晶圆制造全程。半导体 用石英材料目前国产化率低，市场几乎为国外公司垄断。受益于下游半导体产能转移、 5G 光纤需求 增长、光伏产业持续发展 ，石英材料行业有望加速进口替代，进入快速上行趋势。 风险 提示 ： 硅晶圆产能建设不及预期 ， 国内 半导体材料 产业 研发 进度 、产能建设 情况 不及预期 ， 相关政策落地进度不及预期 ， 原材料价格波动 等 风险 -14%-10%-6%-2%2%6%10%2019-03 2019-07 2019-11有色金属 沪深 300行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 随半导体制造产能向中国转移，半导体制造材料市场大幅增长，行业迎来国产替代上行机遇 . 9 1.1. 半导体制造材料：半导体产业发展基石 . 9 1.2. 2016 年来全 球半导体市场持续增长，半导体材料市场快速发展 . 10 1.3. 受益于半导体产业链转移、终端半导体市场增长，中国半导体制造材料行业快速发展 . 13 1.4. 中国半导体制造材料行业处于起步阶段，国产替代空间大，国家政策支持将推动产业发展 . 17 2. 硅片： 12 英寸硅片国产发展空间大， 8 英寸硅片将受益于终端市场需求上行 . 20 2.1. 大硅片：半导体制造基础材料，以 8 英寸、 12 英寸硅片为主流 . 20 2.2. 2016 年来受益于半导体产业增长，全球硅片出货量和价格持续上行；受益于晶圆产能转移，中国硅片市场增幅高于全球 . 22 2.3. 国内在建晶圆厂中以 12 英寸晶圆产能占比更大，预计将拉升 12 英寸硅片需求；汽车电子和工业应用半导体终端需求提升将刺激 8 英寸硅片市场发展 . 23 2.4. 预计国内硅片供需将在 2022 年左右基本实现平衡，国家政策推动硅片产业发展. 27 2.5. 建议关注公司：上海硅产业、中环股份 . 29 2.5.1. 上海硅产业 . 29 2.5.1. 中环股份 . 30 3. 光刻胶：国内产品崭露头角，国产替代任重道远 . 31 3.1. 光刻胶：光刻技术核心，半导体制造关键材料 . 31 3.2. 光刻胶下游应用较广泛，以半导体光刻胶性能要求和技术水平最高 . 32 3.3. 光刻胶全球市场：持续增长，基本为美日公司垄断 . 34 3.4. 光刻胶中国市场：随半导体产业链向国内转移，光刻胶需求将大幅增长，目前国产化率低，未来有望进一步发展 . 36 3.5. 建议关注公司：晶瑞股份、南大光电 . 38 3.5.1. 晶瑞股份 . 38 3.5.2. 南大光电 . 40 4. CMP 材料：随先进制程产能增长，需求持续增高，国内安集科技、鼎龙股份实现技术突破 . 41 4.1. 化学机械抛光简介 . 41 4.2. CMP 材料下游市场：受益于晶圆产能增长和先进制程产能比例增加， CMP 材料市场需求快速增高 . 42 4.3. CMP 材料市场结构：抛光液以卡博特微电子为龙头，国内安集科技实现技术突破；抛光垫以美国陶氏为龙头，国内鼎龙股份实现技术突破 . 44 4.4. 建议关注公司：安集科技、鼎龙股份 . 47 4.4.1. 安集科技 . 47 4.4.2. 鼎龙股份 . 48 5. 光掩膜：随半导体制程提高，掩膜市场迅速扩大，光掩膜加快国产替代步伐 . 50 5.1. 光掩膜：光刻工艺模板，直接影响最终芯片品质 . 50 5.2. 国 内下游应用市场持续增长，光掩膜国产替代空间较大 . 52 5.3. 建议关注公司：清溢光电 . 55 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 6. 溅射靶材：国产化水平较高，下游市场扩张将推动行业进一步发展 . 56 6.1. 溅射靶材： PVD 工艺核心材料，主要用于半导体金属化 . 56 6.2. 溅射靶材：细分品种多，半导体溅射靶材技术要求及纯度最高 . 57 6.3. 半导体制造用溅射靶材市场增长迅速，全球市场竞争激烈 . 59 6.4. 中国市场溅射靶材国产化率高于 30%，高准入壁垒巩固龙头优势 . 60 6.5. 建议关注公司：有研新材，江丰电子 . 61 6.5.1. 有研新材 . 61 6.5.1. 江丰电子 . 62 7. 电子特气：半导体制造基础材料，国产进程持续推进 . 63 7.1. 电子特气：半导体制造基础材料，贯穿制造全程 . 63 7.2. 电 子特气：国内市场增长迅速，部分公司实现国产替代 . 65 7.3. 建议关注公司：华特气体、雅克科技、南大光电 . 68 7.3.1. 华特气体 . 68 7.3.2. 雅克科技 . 69 7.3.3. 南大光电 . 70 8. 湿化学品： 细分种类众多，部分实现国产 化，未来前景广阔 . 71 8.1. 细分品类众多，贯穿半导体制造过程 . 71 8.2. 湿化学品下游市场增长迅速，行业主要为美日公司垄断 . 73 8.3. 我国湿化学品国产化率约 20%，进口替代空间较大 . 77 8.4. 建议关注公司：飞凯材料、晶瑞股份、上海新阳 . 78 8.4.1. 飞凯材料 . 78 8.4.2. 晶瑞股份 . 79 8.4.3. 上海新阳 . 80 9. 石英：基础原料承载经济腾飞 . 81 9.1. 半导体：全球产能转移 . 82 9.1.1. 贯穿半导体制备全程 . 82 9.1.2. 几乎被国外垄断 . 83 9.1.3. 半导体产能向中国大陆转移，进口替代有望加速 . 83 9.2. 光通讯： 5G 时代，进口替代加速 . 84 9.2.1. 5G 将实现万物互联 . 84 9.2.2. 保守估计 5G 基站光纤需求为 4G 的 4 倍以上 . 84 9.2.3. 到 2021 年全球光纤需求有望达 10 亿芯公里 . 84 9.2.4. 光纤预制棒年缺口 15% . 85 9.2.5. 石英企业有望实现进口替代 . 87 9.3. 光伏：平价时代，单 晶需求稳步增长 . 87 9.3.1. 坩埚，光伏产业链中关键元器件 . 87 9.3.2. 平价时代，光伏新增装机 CAGR 7.5% . 88 9.3.3. 单晶坩埚稳步增长，多晶坩埚需求下滑 . 89 9.4. 建议关 注公司：菲利华、石英股份 . 90 9.4.1. 菲利华（有色军工联合覆盖） . 90 9.4.2. 石英股份 . 91 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 10. 风险提示 . 92 10.1. 硅晶圆产能建设不及预期风险 . 92 10.2. 国内半导体材料产 业研发进度不及预期风险 . 92 10.3. 国内半导体材料企业产能建设情况不及预期风险 . 92 10.4. 国家相关政策落地进度不及预期风险 . 92 10.5. 原材料价格波动风险 . 92 图表目录 图 1：半导体制造流程及材料应用 . 10 图 2：全球半导体分区域市场变动 . 10 图 3：半导体下游具体应用市场情况（十亿美元） . 11 图 4：全球硅晶圆产能水平 . 11 图 5：半导体制造材料细分市场 . 13 图 6：半导体材料细分市场占比 . 13 图 7：中国半导体市场 . 13 图 8：半导体销售额同比变动 . 14 图 9：半全球各区域硅晶圆产能 . 14 图 10：中国大陆硅晶圆产能 . 15 图 11：国内晶圆厂产能利用率 . 16 图 12：半导体制程及对应性能 . 17 图 13：硅片制造示意图 . 20 图 14：半导体硅片分类 . 21 图 15：硅片尺寸分类 . 21 图 16： OWE 和硅片尺寸相关性 . 21 图 17：全球半导体硅片市场规模 . 22 图 18：全球半导体硅片出货面积 . 22 图 19：全球半导体硅片价格走势 . 23 图 20：全球不同尺寸半导体硅片出货面积 . 24 图 21：全球不同尺寸半导体硅 片出货面积占比 . 24 图 22：硅片未来市场增长预测情况 . 24 图 23：全球不同制程硅晶圆产能 . 25 图 24：半导体不同应用市场增长率情况 . 26 图 25：半导体下游具体应用市场增长情况（十亿美元） . 26 图 26：全球半导体硅片行业竞争格局 .