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半导体材料:国产化(附重磅)

芯长征科技  · 公众号  ·  · 2020-02-20 17:59

正文

范云浩: 13918329416

方闻千: 18717854750

陈杭: ForBetterChina

执业资格: S1220519110008

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核心观点



全球产能转移带动本土半导体材料需求的迅速扩大: 中国芯片自给率目前不足15%,国内芯片发展与美、日、韩等国家相比存在较大差距,年进口额达1600亿美元。中国半导体市场当前已成为全球增长引擎,下游半导体行业未来3年全球产能转移的趋势明确,本土的制造、封测、设计环节的产业规模全球占比将迅速提升,带动上游材料需求的迅速扩大。同时,半导体产业作为“国之重器”,在国家意志的推动下,产业崛起势在必行。
中国半导体产业投资加速将显著提升本土材料企业的综合竞争力: (1)政策扶持力度显著增加,正在从过去科研经费扶持方式向以国际并购、股权投资、产业链整合为主的时代过度,本土企业在获得关键技术及先进工艺方面竞争力加强;(2)本土企业技术突破加快,从国外半导体材料完全垄断国内市场到目前国产化率接近10%,一批在细分领域具备与全球龙头竞争实力的本土企业崛起;(3)国家层面对于上游材料领域的投入力度有望大幅加强,以大基金为例,一期投资对材料和设备的投资占比约在7-8%之间,二期今年有望推出,预计将加大对国产半导体材料的投入力度,上海新阳、江丰电子、北方华创,雅克科技等材料及设备行业龙头企业将直接受益。
半导体材料产业投资策略: 根据细分领域的技术水平、全球竞争力、以及国产化进度等因素,我们把半导体产业分为三大梯队, (1)第一梯队:靶材、封装基板、CMP抛光材料、湿电子化学品,部分封装材料。 部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货; (2)第二梯队:硅片、电子气体、化合物半导体、掩模版。 个别产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已小批量供货或由于具备较大战略意义因此政策支持意愿强烈,其中,硅片作为晶圆制造基础原材料,推动硅片的发展体现了国家意志; (3)第三梯度:光刻胶。 技术和全球一流水平仍存在较大差距,目前基本未实现批量供货。 细分领域推荐排序:第一梯队>第二梯队>第三梯队。
半导体材料投资组合: 选股策略我们看重三点:第一,公司自身业绩提升;第二,公司在所处细分领域的行业龙头地位;第三,公司的资源获取能力及产业链整合能力较强。重点受益组合:上海新阳、雅克科技、鼎龙股份、江丰电子、深南电路、巨化股份、南大光电、阿石创、飞凯材料。

风险提示


国际政治及贸易环境变化的风险;下游需求增速放缓的风险;政策落地不达预期的风险

1 前言——国之重器,产业崛起,势在必行
我们认为,半导体产业将成为中国资本市场未来3年最重要的投资方向之一,而半导体材料作为半导体产业的直接上游,未来具备巨大的国产替代空间。我们通过系列报告对中国半导体材料产业进行深度研究,本文作为中国半导体材料产业系统性分析报告,主要对中国产业链总体现状及细分领域包括硅片、靶材、封装基板、湿电子化学品、电子气体、CMP抛光材料、以及光刻胶等进行了深入分析,并挖掘了产业相关投资机会。
长期来看,半导体产业作为“国之重器”,在国家意志的推动下,产业崛起势在必行。目前中国芯片自给率不足15%,国内芯片发展与美、日、韩等国家相比存在较大差距,芯片年进口额达1600亿美元,为第一大进口产品。与此同时,我们也正在逐渐见证的国内半导体产业的剧变,从梁孟松担任中芯国际联合首席执行官,到长江存储3D NAND flash送片验证,从大基金一期布局的圆满完成,到各地半导体建设的遍地开花以及半导体企业的密集上市。近期中美贸易战逐渐升级到高科技产业,半导体产业的国产替代正面临的最艰难的时刻,但未来产业突破甚至走向国际第一梯队是大势所趋。
半导体材料作为半导体产业链的重要组成部分,从目前国内产业发展现状来看,其差距甚至大于芯片设计以及制造环节。目前在本土产线上国产材料的使用率不足15%,高端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。我们认为,从未来国内半导体产业发展趋势来看,国产替代必然是不留死角的国产替代,没有实现材料与设备在内的产业配套环节的国产化,我国半导体产业的发展将永远受制于人。
当前国内半导体材料的发展正在快速迎来突破,在过去十年,以02专项、863计划为代表的产业政策和专项补贴推动了半导体材料从0到1,本土半导体材料企业数量大幅增长,以江丰电子的靶材、安集微电子的研磨液为代表的国产半导体材料进入主流晶圆制造产线,并实现了中大批量供货。同时,大基金的进入,大力推动了本土材料产业的资源整合和海外人才引入的加速。虽然目前产业总体正处于起步阶段,但我们认为,未来5年即将成为半导体材料产业从量变迎来质变的5年。
2 中国半导体材料产业发展现状及特点
2.1 半导体材料主要用于晶圆制造与封装,全球市场约450亿美金
2.1.1导体材料主要应用于晶圆制造与芯片封装环节
半导体材料主要应用于晶圆制造与芯片封装环节。 由于半导体制造与封测技术的复杂性,从晶圆裸片到芯片成品,中间需要经过氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、以及封装等上百道特殊的工艺步骤,半导体技术的不断进步也带动了上游专用材料与设备产业的快速发展。就半导体材料而言,主要应用领域集中在晶圆制造与芯片封装环节(如图表3)。

半导体材料行业具备产业规模大、细分行业多、技术门槛高、成本占比低四大特性:
1)产业规模大: 根据SEMI(半导体设备与材料协会)的数据统计,2016年全球半导体材料产业的市场规模达443亿美金,对应2016年全球半导体产业规模约在3000亿美金左右,半导体材料市场规模占比接近15%;
2)细分行业多: 半导体材料是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节,其中晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光刻胶配套试剂、湿电子化学品、电子气体、CMP抛光材料、以及靶材等,芯片封装材料包括封装基板、引线框架、树脂、键合丝、锡球、以及电镀液等,同时类似湿电子化学品中又包含了酸、碱等各类试剂,细分子行业多达上百个;
3)技术门槛高: 半导体材料的技术门槛一般要高于其他电子及制造领域相关材料,其具备纯度要求高、工艺复杂等特征,在研发过程中需要下游对应产线进行批量测试。同时对应芯片制造过程的不同,下游厂商对材料使用需求的不同,导致对应材料的参数也有所差异;
4)成本占比低: 虽然半导体材料整体产业规模庞大,但由于细分材料子行业众多,导致了单个细分材料往往在半导体生产成本中占比较低。以靶材为例,半导体靶材在半导体材料中的占比约为3%,对应半导体生产成本占比仅在3‰~5‰。技术门槛高以及成本占比低导致了半导体材料国产替代的进展要远低于面板以及消费电子相关领域。
2.1.2全球市场规模约 440 亿美金,中国占比超 20%
根据SEMI报告显示,2016年晶圆制造材料市场为247亿美元,封装材料市场为196亿美元,合计443亿美元。相较于2015年晶圆制造材料市场的240亿美元及封装材料市场的193亿美元,分别增长3.1%及1.4%(如图表4)。在晶圆制造以及封装材料中,硅片和封装基板分别是规模占比最大的细分子行业,占比达1/3以上。

国内(不包括台湾地区)半导体材料市场2016年总规模达651亿人民币,其中晶圆制造材料约为331亿人民币,封装材料为318亿人民币,在占全球半导体材料市场规模比重超过20%,与中国大陆晶圆制造及封测产能全球占比基本保持一致。
2.2  海外化工与材料龙头占据主导,中国本土材料正在迅速崛起
2.2.1  竞争格局分散,海外化工与材料龙头占据主导地位
从行业竞争格局看,全球半导体材料产业依然由日、美、台、韩、德等国家占据绝对主导,国产半导体材料的销售规模占全球比重不到5%,从整体技术水平和销售规模来看,国产半导体材料产业和海外化工及材料龙头仍存在较大差距。
同时,由于半导体材料行业细分领域众多,且不同的子行业在技术上存在较大差异,因此半导体材料行业各个子行业的行业龙头各不相同。 比如在硅片领域,日本信越化工、日本SUMCO、台湾环球晶圆、德国 Siltronic、韩国 LG Silitron占比全球前五,在靶材领域,日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯等为靶材行业龙头。
关于全球半导体产业竞争格局,请参考《图表1:全球半导体材料产业地图》。
2.2.2中国本土半导体材料崛起,细分领域正在快速突破
国内半导体工业的相对落后导致了半导体材料产业起步较晚,受到技术、资金、以及人才的限制,国内半导体材料产业总体表现出数量偏少、企业规模偏小、技术水平偏低、以及产业布局分散的特征。以靶材举例:目前国内靶材厂商主要集中在低端产品领域进行竞争,在半导体、液晶显示器和太阳能电池等市场还无法与国际巨头全面抗衡。
伴随国内代工制造生产线、存储器生产线、以及封装测试线的持续大规模建设,国内半导体材料市场规模快速增长。同时,依靠产业政策导向、产品价格优势本土企业已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在个别产品或细分领域挤占国际厂商的市场空间。总体来看,根据我国半导体材料细分产品竞争力,目前我们把中国半导体材料产业分为三大梯队:
第一梯队:靶材、封装基板、CMP抛光材料、湿电子化学品,引线框等部分封装材料。 部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货。一方面看好未来3年龙头公司伴随本土产能扩大以及技术突破下业绩高速成长,另一方面有望作为大基金率先介入的细分领域,在海外人才引入,产业链整合,海外并购都方面得到跨越式发展;
第二梯队:电子气体、硅片、化合物半导体、掩模版。






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