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特高壓的投資機會
特高壓的投資機會
更新时间:2024-12-30 21:35:56

  

  本篇文章是智芯研報『半導體材料全景剖析』系列專題第三篇,主題分别是電子特氣、化學機械抛光(CMP)。

  電子特氣:衡量半導體技術的核心産品

  電子特氣用途廣泛,市場廣闊。電子特氣應用于集成電路制造的多個環節,主要包括氮氣、氫氣等大宗氣體及沉積、摻雜、刻蝕等工藝氣體,2018 年全球市場規模為42.7 億美元。主要被美日等企業壟斷,國内華特氣體、南大光電、杭氧股份等能實現部分電子特氣國産替換。

  化學機械抛光(CMP):平坦化主要工藝

  CMP 抛光墊抛光液、濕化學品國産替代初現化學機械抛光(CMP)是集成電路制造平坦化工藝的關鍵技術,抛光墊、抛光液是重要的CMP 材料,美日企業壟斷高端領域抛光墊、抛光液市場,我國抛光墊龍頭鼎龍股份、抛光液龍頭安集科技突破關鍵技術,CMP 抛光墊、CMP 抛光液國産化初現曙光。濕電子化學品主要應用在清洗、電鍍等各個工藝制程。在全球範圍内,歐、美、日是濕電子化學品的主要供應商,中國大陸在濕電子化學品領域的發展速度較快,目前氫氟酸、雙氧水等濕化學品已能達到G5 級别。

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  電子特氣:衡量半導體技術的核心産品 1、電子特氣應用于 IC 制造多個環節

  氣體是工業經濟發展的血液,覆蓋社會生産的各個領域,牽動着科學技術的發展。電子氣體是指用于半導體及其它電子産品生産的氣體。與傳統的工業氣體相比,電子氣體特殊在氣體的純淨度要求極高,所以也稱為電子特種氣體。特種氣體是随着電子行業的興起而在工業氣體門類下逐步細分發展起來的新興産業,廣泛應用于集成電路、顯示面闆、光伏能源、光纖光纜、新能源汽車、航空航天、環保、醫療等領域。中國電子氣體的發展對我國半導體芯片産業的發展起着至關重要的作用,也直接關系到國民經濟發展和國家戰略安全。

  電子氣體在多個集成電路制造環節具有重要作用,尤其在半導體薄膜沉積環節發揮不可取 代的作用,是形成薄膜的主要原材料之一。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(1)

  電子特種氣體種類多,應用領域廣泛。根據 SEMI 統計數據,電子特種氣體在半導體整個制程應用中成本占比僅為 5%~6%,但是由于其品種繁多,在半導體制程工藝中覆蓋廣泛, 因此成為衡量半導體技術的核心産品。在制備特種氣體供應環節所涉及的市場依然是國内外公司積極布局的方向。

  2、特種氣體分類及生産工序

  特種氣體的分類方式很多種,例如按照氣體本身化學成分可分為:矽系、砷系、磷系、硼 系、金屬氫化物、鹵化物和金屬烴化物七類。按照在集成電路中的作用可分為摻雜氣體、外延氣體、離子注入氣體、發光二極管用氣體、刻蝕氣體、化學氣相沉積(CVD)用氣體、 載運稀釋氣體七類。同時,以上分類存在交叉,例如四氯化矽(SiCl4)既屬于矽系氣體, 又屬于外延氣體,同時在化學氣相沉積(CVD)中也存在應用。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(2)

  特種氣體的主要生産工序包括氣體合成、氣體純化、氣體混配、氣瓶處理、氣體充裝、氣體分析檢測。氣體合成是将原料在特定壓力、溫度、催化劑等條件下,通過化學反應得到氣體粗産品。氣體純化是通過精餾、吸附等方式将粗産品精制成更高純度的産品。氣體混 配是将兩種或兩種以上有效組分氣體按照特定比例混合,得到多組分均勻分布的混合氣體。氣瓶處理是根據載氣性質及需求的不同,對氣瓶内部、内壁表面及外觀進行處理的過程, 以保證氣體存儲、運輸過程中産品的穩定。氣體充裝是指通過壓力差将氣體充入氣瓶等壓力容器;氣體分析檢測即為對氣體的成分進行分析、檢測的過程。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(3)

  在上圖所示工序中,特種氣體提純是制備工藝的核心技術壁壘。特種氣體純度的提高,能 夠有效提高電子器件生産的良率和性能。電子特氣中水汽、氧等雜質組易使半導體表面生成氧化膜,影響電子器件的使用壽命,含有的顆粒雜質會造成半導體短路及線路損壞。而伴随半導體工業的不斷發展,産品的生産精度越來越高。以集成電路制造為例,其電路線寬已經從最初的毫米級,到微米級甚至納米級,對應用于半導體生産的電子特氣純度亦提出了更高的要求。

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  電子特氣純度提升的影響因素較多,難度較大。電子特氣純度提升的影響因素較多,主要包括三個方面:

  1)氣體的分離和提純。電子特氣的分離和提純方法原理上可分為精餾分離、分子篩吸附分離以及膜分離三大類,在實際提純分離過程中,為了達到更好的分離效率,往往會利用多種分離方法進行組合,工藝更為複雜。

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  2)氣體雜質檢測和監控。随着電子特氣的純度越來越高,對分析檢測方法和儀器提出了更高的要求,檢測限從最早的 ppm 級已經發展到 ppt 級。目前國外電子氣體的分析己經經曆了離線分析、在線分析(on-liNe),原位分析(insitu)等幾個階段。對于高純度電子氣體的分析,國外已開發出系統完整的分析測試方法和現場分析儀器。而由于我國電子特氣行業一直重生産而輕檢測,因此分析方法和分析儀器同國外廠商相比都比較落後。

  3)氣體的運輸和儲存。高純電子特氣得來不易,在儲存和運輸過程中要求使用高質量的氣體包裝儲運容器、以及相應的氣體輸送管線、閥門和接口,确保避免二次污染。而我國加工工藝整體落後以及不符合國際規範,市場主要被國外公司占據。國内電子特氣純度仍有待提升。目前國外電子特氣的純度一般在 6 個“9”(即 99.9999%),而國内多在 4—5 個“9”之間,少數能達到 6 個“9”。

  3、電子特氣市場空間廣闊,國外壟斷格局明顯

  ▌ 外企壟斷市場,特氣國産化勢在必行

  國内特種氣體于 20 世紀 80 年代随着國内電子行業的興起而逐步發展,并且随着醫療、食品、環保等行業的發展應用領域和産品種類不斷豐富,由于技術、工藝、設備等多方面差距明顯,發展初期特種氣體産品基本依賴進口。

  根據卓創資訊數據,随着技術的逐步突破,國内氣體公司在電光源氣體、激光氣體、消毒氣等領域發展迅速,但與國外氣體公司相比,大部分國内氣體公司的供應産品仍較為單一,用氣級别不高,尤其在集成電路、顯示面闆、光伏能源、光纖光纜等高端領域,2017 年空氣化工集團、液化空氣集團、大陽日酸株式會社、普萊克斯集團、林德集團等國外氣體公司的市場占比超過 80%,空氣化工集團、液化空氣集團、大陽日酸株式會社、普萊克斯集團、林德集團分别占比 25%、23%、17%、16%、7%,國内氣體公司僅占 12%。

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  自 20 世紀 80 年代中期特種氣體導入中國市場,中國的特種氣體行業已經經過了 30 年的發展和沉澱,随着不斷的經驗積累和技術進步,業内領先企業已在部分産品上實現突破,達到國際通行标準,逐步實現了進口替代,特種氣體國産化具備了客觀條件。在需求層面,國内近年連續建設了多條 8 寸、12 寸大規模集成電路生産線、高世代面闆生産線等,為保障供貨穩定、服務及時、控制成本等,特種氣體國産化的需求迫切。此外,近年來國家相繼發布《“十三五”國家戰略新興産業發展規劃》、《新材料産業指南》等指導性文件, 旨在推動包括特種氣體在内的關鍵材料國産化。因此,在技術進步、需求拉動、政策刺激等多重因素的影響下,特種氣體國産化勢在必行。

  華特股份:特種氣體國産化先鋒

  華廣東華特氣體股份有限公司成立于 1993 年,位于廣東省佛山市南海區裡水鎮,分别在廣東、北京、江西、河北、浙江、山西等地設立了 18 家控股分公司,在加拿大及香港設有分支機構,現已成為國内最大的特種氣體生産廠家及相關設備供應商之一。華特股份主營業務以特種氣體的研發、生産及銷售為核心,輔以普通工業氣體和相關氣體設備與工程業務。

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  華特特種氣體打破進口制約。華特是國内首家打破高純六氟乙烷、高純三氟甲烷、高純八 氟丙烷、高純二氧化碳、高純一氧化碳、高純一氧化氮、Ar/F/Ne 混合氣、Kr/Ne 混合氣、 Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne 混合氣等産品進口制約的氣體公司,并率先實現了近 20 個産品的 進口替代,是中國特種氣體國産化的先行者。其中,Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和Kr/F/Ne 等 4 種混合氣于 2017 年通過全球最大的光刻機供應商 ASML 公司的産品認證。目前,公司是我國唯一通過 ASML 公司認證的氣體公司,亦是全球僅有的上述 4 個産品全部通過 其認證的四家氣體公司之一。

  ▌公司穩中有進,經營業績持續向好

  華特股份 2016-2018 年營業收入分别為 6.57 億元、7.87 億元、8.18億元,2018 年同比 增長 3.90%,收入持續增長,經營業績持續向好。公司營業收入增長主要基于以下因素:(1)公司不斷得到市場和客戶的認可,導入産品和客戶數量增長;(2)技術積累使得公司可以将相關商品向消費品市場延伸;(3)供給側改革拉動公司普通工業氣體的增長;(4) 氣體設備銷售及高潔淨供氣系統工程收入增長。2016~2018 年,華特股份歸母淨利潤分别為 3854.68 萬元、4837.63 萬元、6789.22 萬元,同比增長 25.50%、40.34%。

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  2016-2018 年,公司的主營業務毛利率分别為 32.35%、33.03%和32.44%,毛利率整體相對比較穩定。

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  ▌專注氣體行業,緻力于特種氣體及設備的研發

  公司業務主要有特種氣體、普通工業氣體、設備與工程。其中,特種氣體營業收入占比大約50%,是公司主營業務的核心。

  2016-2018 年,特種氣體業務收入分别為 3.49 億元、3.69 億元和3.90 億元,占公司主營業務收入的比例分别為 53.58%、47.18%和 48.10%。2018 年公司特種氣體業務的銷售收入同比增長2131.36萬元,增幅為5.78%,主要系公司将産品鍊條向消費類氣體延伸所緻。

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  2016-2018 年,華特股份特種氣體的毛利率分别為 40.56%、41.76%和39.94%,其中 2017 年度較 2016 年度上升 1.20 個百分點,2018年度較2017年度下降 1.82 個百分點。2018 年特種氣體毛利率下降,主要原因有:(1)公司向海外大型氣體公司銷售高純四氟化碳, 其銷售價格比内銷價低,拉低了公司相關産品的銷售均價。(2)公司食品級氧化亞氮産品銷售增長較快但其毛利率為 27.39%,較電子級特種氣體低。

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  2016 年度、2017 年度和 2018 年度,公司研發費用分别為 1618.96 萬元、1907.52 萬元 和 2161.74 萬元,研發費用率分别為 2.46%、2.42%、2.64%,研發費用及費用率整體呈增加趨勢。

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  化學機械抛光(CMP),平坦化主要工藝 1、化學機械抛光工藝簡介

  化學機械抛光技術(CMP)是集成電路制造中獲得全局平坦化的一種手段,這種工藝是為了能夠獲得既平坦、又無劃痕和雜質玷污的表面而專門設計的。與傳統的純機械或純化學的抛光方法不同,CMP 工藝是通過表面化學作用和機械研磨的技術來實現晶圓表面微米/納 米級不同材料的去除,從而達到晶圓表面的高度(納米級)平坦化效應,使下一步的光刻工藝得以進行。

  CMP 的主要工作原理是在一定的壓力及抛光液的存在下,被抛光的晶圓對抛光墊做相對運動,借助納米磨料的機械研磨作用與各類化學試劑的化學作用之間的高度有機結合,使被抛光的晶圓表面達到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。根據不同工藝制程和技術節點的要求,每一片晶圓在生産過程中都會經曆幾道甚至幾十道的 CMP 抛光工藝步驟。

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  CMP 的主要檢測參數包括研磨速率、研磨均勻性和缺陷量。研磨速率是指單位時間内圓片表面材料被研磨的總量。研磨均勻性又分為圓片内研磨均勻性和圓片間研磨均勻性。圓片内研磨均勻性是指某個圓片研磨速率的标準方差與研磨速率的比值;圓片間研磨均勻性用于表示不同圓片在同一條件下研磨速率的一緻性。對于 CMP 而言,主要的缺陷包括表面顆粒、表面刮傷、研磨劑殘留等,它将直接影響産品的成品率。

  CMP 工藝後的器件材料損耗要小于整個器件厚度的 10%。也就是說不僅要使材料被有效去除,還要能夠精準地控制去除速率和最終效果。随着器件特征尺寸的不斷縮小,缺陷對于工藝控制和最終良率的影響愈發的明顯,降低缺陷是 CMP 工藝的核心技術要求。

  CMP 技術所采用的設備及消耗品包括:抛光機、抛光液、抛光墊、後 CMP 清洗設備、抛 光終點測及工藝控制設備、廢物處理和檢測設備等。CMP 設備主要分為兩部分,即抛光部分和清洗部分,抛光部分由 4 部分組成,即 3 個抛光轉盤和一個圓片裝卸載模塊。清洗部分負責圓片的清洗和甩幹,實現圓片的“幹進幹出”。

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  2、抛光墊:CMP 工藝技術核心

  抛光墊是輸送和容納抛光液的關鍵部件,在化學機械抛光的過程中,抛光墊的作用是:1)把抛光液有效均勻地輸送到抛光墊的不同區域;2)将抛光後的反應物、碎屑等順利排出, 達到去除效果;3)維持抛光墊表面的抛光液薄膜,以便化學反應充分進行;4)保持抛光過程的平穩、表面不變形,以便獲得較好的晶片表面形貌;

  按是否含有磨料抛光墊可分為有磨料抛光墊和無磨料抛光墊;按材質可分為聚氨酯抛光墊、 無紡布抛光墊和複合型抛光墊;按表面結構可分為平面型抛光墊、網格型抛光墊和螺旋線型抛光墊。此外,抛光墊也可以分為硬質抛光墊和軟質抛光墊兩種。一般,硬質的抛光墊可較好地保證工件表面的平整度和較高的材料去除率,軟質的抛光墊可獲得加工變質層和表面粗糙度都很小的抛光表面。其中,硬質抛光墊包含有各種粗布墊、纖維織物墊、聚乙烯墊等,軟質包含有各種絨毛墊、聚氨酯墊和細毛氈墊等。

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  由于 CMP 基于對抛光表面凸峰材料選擇性去除的工作原理,因此較硬的抛光墊更有利于材料去除,且能獲得較高的平面度,但硬度過高則容易引起表面損傷和材料去除不均勻等 問題。而較軟的抛光墊雖然可以獲得表面粗糙度和加工變質層都很小的光滑表面,但其接觸表面容易發生變形,不具備對凸峰材料的選擇性去除,因此抛光效率低且平面度差。

  抛光墊的物理特性與 CMP 的效率和質量有着密切關系:(1)抛光墊硬度很大程度上決定着其面形精度的保持能力,較硬的抛光墊有利于獲得平面度較好的抛光表面,而較軟抛光墊可以保證良好的表面質量和較淺的加工變質層。(2)抛光墊的彈性模量和剪切模量是影響加工性能的關鍵因素。高彈性模量的抛光墊承受接觸載荷的能力強,抛光效率高。剪切模量決定抛光墊抵抗旋轉方向向上力的能力,材料去除率與之成反比,而且溫度對抛光墊剪切模量會産生影響,彈性模量和剪切模量保持能力強的抛光墊壽命長、抛光效果好。(3) 抛光墊與晶圓表面的貼合程度受其壓縮性能影響,抛光效率和加工表面的平面度與此有着密切關系。

  為達到高的抛光效率,抛光墊應對工作表面凸起部分進行選擇性去除,而且盡可能避免與 表面凹陷部分發生作用。可壓縮性好的抛光墊可避免與凹區表面發生接觸,更好的對凸峰材料進行選擇性去除,因而抛光效率高。不過抛光墊的可壓縮性太大則不利于抛光表面材料的均勻去除,因而可壓縮性應控制在适當範圍。

  3、抛光液:CMP 技術中成本最高的部分

  抛光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性抛光劑,具有良好的去油污,防鏽,清洗和增光性能,并能使金屬制品超過原有的光澤。産品性能穩定、無毒,對環境無污染。抛光液的主要産品可以按主要成分的不同分為以下幾大類:金剛石抛光液(多晶金剛石抛 光液、單晶金剛石抛光液和納米金剛石抛光液)、氧化矽抛光液(即 CMP 抛光液)、氧化 铈抛光液、氧化鋁抛光液和碳化矽抛光液等幾類。

  氧化矽抛光液(CMP 抛光液)是以高純矽粉為原料,經特殊工藝生産的一種高純度低金屬離子型抛光産品。廣泛用于多種材料納米級的高平坦化抛光,如:矽晶圓片、鍺片、化合物半導體材料砷化镓、磷化铟,精密光學器件、藍寶石片等的抛光加工。CMP 抛光液的主要作用是為抛光對象提供研磨及腐蝕溶解。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(16)

  在化學機械抛光過程中,抛光液與晶片之間發生化學反應,在晶片表面形成一層鈍化膜, 然後由抛光液中的磨料利用機械力将反應産物去除,所以抛光液對抛光效率和加工質量有着重要影響。

  CMP 抛光液的主要成分一般包括:去離子水、磨料、pH 值調節劑、氧化劑、抑制劑和表 面活性劑等。

  此外,抛光液的流速對抛光效果也有很大的影響。當抛光液的流速過小時,晶片、磨料及 抛光墊三者之間的摩擦力增大,溫度升高,導緻加工表面粗糙度加大,表面平整度降低;當流速較大時,能夠使反應産物及時脫離加工表面,還可以降低加工區域的溫度,使得加 工表面溫度相對一緻,從而獲得較好的表面質量。但抛光液流速過大時,又會破壞加工表面平整度,降低抛光效率。目前很多公司廣泛運用的一種方法是抛光開始階段采用較小的 流速,随着加工區域溫度的升高,流速逐漸提升至平均值,最後階段采用較大的流速。

  4、技術進步為 CMP 抛光材料帶來增長機會

  半導體集成電路技術不斷進步,必然出現多種新技術和新襯底材料,這些新技術和新襯底 材料對抛光工藝材料提出了許多新的要求。

  具體而言,更先進的邏輯芯片工藝會要求抛光新的材料,為 CMP 抛光材料帶來了更多的增長機會,例如 14nm 以下邏輯芯片工藝要求的關鍵 CMP 工藝将達到 20 步以上,使用 的抛光液将從 90nm 的五六種抛光液增加到二十種以上,種類和用量迅速增長;7nm 及以 下邏輯芯片工藝中 CMP 抛光步驟甚至可能達到 30 步,使用的抛光液種類接近三十種。此 外,存儲芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技術變革,也會使 CMP 抛光步驟近乎翻倍。即 使是同一技術節點,不同客戶的技術水平和工藝特點不同,對抛光材料的需求也不同。

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  5、CMP 材料國産率低,進口替代空間大

  根據 IC Insights 統計數據,2018 年全球 CMP 抛光材料市場規模為 20.1 億美元,其中抛光 液和抛光墊市場規模分别為 12.7 億美元和 7.4 億美元,中國抛光液市場規模約 16 億人民 币,預計 2017-2020 年全球 CMP 抛光材料市場規模年複合增長率為 6%。

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   ▌抛光墊一家獨大,抛光液美日壟斷

  根據立鼎産業研究中心數據,CMP 抛光墊市場主要供應商為美國陶氏化學,市場份額高達 79%,陶氏的 20 英寸抛光墊占據了 85%的市場份額,30 英寸的市占率則更高。排名 第二的是美國 Cabot 公司,所占市場份額為 5%,其次是 ThomasWest、FOJIBO、JSR,所占市場份額分别為 4%、2%、1%。國内企業在該領域基本沒有話語權。如同其他的半 導體核心原材料,CMP 抛光墊具有技術門檻高、客戶認證周期長、供應鍊上下遊利益聯系緊密、行業集中度高、産品更新換代快的特征。這就大大加大了該行業的進入門檻和産品附加值。

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  陶氏化學成立于 1987 年,是一家以科技為主的跨國性公司,陶氏在世界 50 多個國家和地區建有工廠。主要研制及生産系列化工産品、塑料及農化産品,其産品廣泛應用于建築、 水淨化、造紙、藥品、交通、食品及食品包裝、家居用品和個人護理等領域。公司業務涉及 180 個國家和地區。

  2018 年,陶氏化學公司的營收603 億美元,比 2017 年的 555 億美元增長了 9%。陶氏化學的主要經營業務有塗料和性能單體、建築化學品、消費者解決方案、作物保護、電子與 成像、能源解決方案、碳氫化合物和能源、工業生物科學、工業解決方案、營養與健康、包裝和特種塑料、聚氨酯和 CAV、安全與施工等。

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  在電子與成像業務(Electronics&Imaging)中,陶氏化學提供廣泛的半導體和高級封裝材料組合,包括化學機械平面化(CMP)墊和漿、光刻用光阻劑和高級塗層、用于後端高級芯 片封裝的金屬化解決方案以及用于發光二極管(LED)封裝和半導體 AP 的矽酮。2018年,電子與成像業務收入 26.15 億美元,占總營收的4.71%。

  抛光液方面,長期以來,全球化學機械抛光液市場主要被美國和日本企業所壟斷,包括美 國的CabotMicroelectronics、Versum 和日本的 Fujimi 等。根據公司年報,美國的 Cabot 全球抛光液市場占有率最高,但已從 2000 年約 80%下降至 2017年約 35%,這表明全球 抛光液市場朝向多元化發展,地區本土化自給率提升。

  Cabot 是全球領先的化學機械抛光液供應商和第二大化學機械抛光墊供應商。2018 年度, Cabot 銷售總收入5.9 億美元,其中,鎢抛光液、電介質抛光其他金屬抛光液銷售收入 4.61 億美元,總占比 78.28%,分别占比 42.88%、23.65%、11.75%。與 2017 相比,鎢抛光 液、電介質抛光液、抛光墊、其他金屬抛光液的收入分别增長了 14.3%、16.1%、21%、 10.3%。Cabot 的客戶主要來自于亞洲,亞洲的營業收入份額占到了全部市場的 79.85%, 其次是美國和歐洲,分别占到了總營業收入的 13.39%、6.76%。

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  根據安集微電子招股說明書,國内市場芯片用抛光液主要由 Cabot、陶氏化學、Fujim 和 安集微電子等主導。2017 年,國外廠商的銷量市場總占有率超過 65.7%,呈現寡頭壟斷 的格局。2017 年,中國 CMP 抛光液産量達到了 538 萬升,預計 2025 年将達到 4100 萬 升,2017年産值為 1.37 億元,預計 2025 年達到 10 億元,2018-2025 年複合增長率為 21.9%。

  與國外巨頭相比,我國抛光液市場國産化程度較低且産品主要用于中低端領域,在該領域 重要地位的廠商還有上海新安納電子科技有限公司、湖北海力天恒納米科技有限公司、湖南皓志科技股份有限公司等。

  ▌鼎龍股份是我國抛光墊行業龍頭

  湖北鼎龍控股股份有限公司創立于 2000 年,是一家從事集成電路芯片及制程工藝材料、光電顯示材料、打印複印耗材等研發、生産及服務的國家高新技術企業。

  鼎龍股份主營業務具體細分為:打印複印通用耗材業務和光電半導體工藝材料業務。其中: 打印複印通用耗材業務主要産品包括:彩色聚合碳粉、耗材芯片、顯影輥、通用硒鼓、膠件等;光電半導體工藝材料業務為公司近年新的業務延展方向,主要産品包括:化學機械 CMP 抛光墊、清洗液及柔性顯示基材 PI 漿料的研發、生産制造及銷售。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(22)

  鼎龍建成國内唯一、國際先進的集成電路芯片 CMP 抛光墊産研基地

  鼎龍股份投資近 4 億元,經過 6 年的艱苦研發,建成目前國内唯一、國際先進的集成電路芯片 CMP 抛光墊産研基地。

  2013 年,鼎龍股份立項進行 CMP材料的研究開發,2014 年,建立專項實驗室和組建具 有海外專家背景的專業研發團隊,2015 年 3 月,公司審議通過了投入1 億元用于 CMP 項目産業化一期工程,達産可實現 10 萬片 CMP 抛光墊的産能;2016 年 5月,公司再度 募集資金 1.16 億元投入半導體抛光工藝材料的産業化二期,一期工程和二期工程項目達産後将形成産能 50 萬片;2016 年 8 月中上旬,公司 CMP 抛光墊一期将開始試生産,産 品将送給包括中芯國際、武漢新芯在内的國内各大芯片廠商進行認證;2017 年 12 月,公司第一款抛光墊産品通過了客戶驗證,并進入該客戶供應商體系。

  2018 年 1 月,公司通過股權受讓的形式收購了成都時代立夫科技有限公司控股權。時代立夫是國内領先的 CMP 抛光墊企業,有先行的良好客戶基礎與應用經驗,且承接了“極 大規模集成電路制造裝備及成套工藝”(即“國家 02 專項計劃”)的國家科技重大專項課題任務。與時代立夫的合作,使公司抛光墊産品的市場化推廣工作進一步加速。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(23)

  抛光墊産品布局全面,開始貢獻收入

  2016-2018 年,鼎龍股份分别實現營業收入 13.06 億元、17.00 億元、13.38億元,2018 年營業收入同比下降 21.33%,主要系合并報表範圍變化及公司戰略調整所緻;2016-2018 年,鼎龍股份分别實現歸母淨利潤 2.40 億元、3.36 億元、2.93 億元,2018年歸母淨利潤 同比下降 12.85%,主要系股權轉讓收益減少、合并報表範圍變化以及研發投入增加的綜合影響所緻。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(24)

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(25)

  2018 年是抛光墊業務開始貢獻收入的第一年,全年共計實現年銷售收入 314.89 萬元,抛 光墊業務占比還很小,僅有 0.24%。鼎龍股份的營業收入來自國外的份額占比達到 66%, 來自國内的份額占比為 34%。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(26)

  2016-2018 年,鼎龍股份研發費用分别為 0.85 億元、1.13 億元、1.56億元,研發費用逐年增長,主要系公司加大了在抛光墊和芯片産品上的研發投入所緻。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(27)

  ▌安集科技突破國外 CMP 抛光液壟斷局面

  安集科技主營業務為關鍵半導體材料的研發和産業化,目前産品包括不同系列的化學機械 抛光液和光刻膠去除劑,主要應用于集成電路制造和先進封裝領域。公司成功打破了國外廠商對集成電路領域化學機械抛光液的壟斷,實現了進口替代,使中國在該領域擁有了自 主供應能力。

  根據抛光對象不同,安集科技化學機械抛光液包括銅及銅阻擋層系列、其他系列等系列産 品。銅及銅阻擋層系列化學機械抛光液用于抛光銅及銅阻擋層以分離銅和相鄰的絕緣材料,主要應用于制造先進的邏輯芯片和先進的存儲芯片;目前公司銅及銅阻擋層系列化學機械 抛光液技術節點涵蓋 130-28nm 芯片制程,可以滿足國内芯片制造商的需求,并已在海外市場實現突破。公司其他系列化學機械抛光液包括鎢抛光液、矽抛光液、氧化物抛光液等 産品,已供應國内外多家芯片制造商。公司化學機械抛光液已在 130-28nm 技術節點實現 規模化銷售,主要應用于國内 8 英寸和 12 英寸主流晶圓産線;14nm 技術節點産品已進 入客戶認證階段,10-7nm 技術節點産品正在研發中。

  營收持續增長,毛利率處于高位

  2016-2018 年,安集科技分别實現營業收入 1.97 億元、2.32 億元、2.48億元,2018 年 同比增長 6.74%,主要系公司主營産品化學機械抛光液和光刻膠去除劑銷量增長所緻。2016-2018 年,安集科技分别實現歸母淨利潤 3709.85 萬元、3973.91 萬元、4496.24 萬 元, 2018 年同比增長 13.14%,歸母淨利潤增長較快,但現金流量淨額與淨利潤差異較大,主要受存貨、經營性應收應付項目及折舊攤銷的影響。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(28)

  2016-2018 年,安集科技綜合毛利率水平分别為 55.61%、55.58%、51.10%,2018 年綜 合毛利率下降的幅度較大,主要系公司收入結構改變,并且對已穩定銷售多年的産品選擇 性降價以維持公司産品的競争優勢所緻。安集科技的毛利率雖然在 2018 年有所下降,但仍高于可比上市公司及同行業平均值,公司業務及産品的技術、人才、客戶等壁壘高鑄就了公司的高毛利率水平。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(29)

  産品收入結構調整,光刻膠占比提升

  2016-2018 年,安集科技化學機械抛光液銷售金額分别為 1.76 億元、2.08 億元、2.05億 元,占營業收入的比重分别為 89.75%、89.64%、82.78%,是安集科技占比最高的業務。其中,銅及銅阻擋層系列是營收主力,2016-2018年,銅及銅阻擋層系列收入占化學機械 抛光液收入的比例分别為 85.15%、83.66%和 80.12%,2018 年,銅及銅阻擋層系列銷售收入下降,主要系産品降價所緻。2018 年,其他系列化學機械抛光液收入增長19.85%, 漲幅較大,主要系價量共同上漲所緻。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(30)

  毛利率方面,2016-2018年化學機械抛光液整體毛利率分别為55.57%、55.69%和54.06%,基本保持穩定。分系列而言,銅及銅阻擋層系列毛利率呈現小幅下降的趨勢,其他系列毛利率呈現上升的趨勢。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(31)

  研發方面,公司研發費用穩健增長。2016-2018 年,公司研發費用分别為 4288.10 萬元、 5060.69 萬元和 5363.05 萬元,占營業收入的比例分别為 21.81%、21.77%和 21.64%。2017年和 2018 年研發費用分别較上年增長 18.02%和 5.97%,主要系人力成本、物料耗 用和專利費的增長所緻。

  特高壓的投資機會(智芯研報半導體材料全景剖析)(32)

  ……未完待續……

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