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半导体产业链国产替代及预期

半导体产业链国产替代及预期

美国的制裁,哪个细分领域更具挖掘价值?

   美国商务部于当地时间5月15日针对华为出台管制新规,称将全面限制华为采购采用美国软件和技术生产的半导体。包括那些处于美国以外,但被列为美国商务管制清单中的生产设备,在为华为和海思生产代工前,都要获得美国政府的许可证。
一、老美再次制裁,加速半导体产业链国产替代
      疫情期间,我们作为口罩、洗手液、呼吸机等防疫物资生产大国,老美不太敢和我们冲突升级。但现在疫情稍稍好转,它就防着我们弯道超车,怕我们威胁它的老大地位。不过,过去我们能在危与机中崛起,接下来也必将能在这种摩擦中推进。老美这次的制裁只会更加速我国半导体产业链的国产替代,国内具备核心研发能力的公司将会获得更多的试错和产品迭代机会。特别是其中的代工、封装、测试、配套设备以及材料都会有实质性受益。而我们认为上游材料的发展空间更大,也更具挖掘价值。

二、半导体上游材料更具挖掘价值

1、材料作为所有产业链条的上游,是整个产业链的命脉
     就好像锂电池产业链,最上游的是锂材料,并且于全球而言,锂矿和基础材料碳酸锂都是市场占有率高度集中的,所以锂材料的上游议价能力非常强。它被谁掌控,谁就最有话语权。它一旦涨价,就会影响中游和下游。所以拥有上游原材料资源的国家或企业就是整个产业链的老大。又例如2019年的日韩贸易让国人更加清醒认识到半导体材料的重要性。作为半导体强国的韩国,有着三星、SK海力士等国际半导体巨头,但由于在半导体材料领域没有话语权,也在事件中受到极大制约。所以,半导体产业国产化过程,首先要争夺的市场份额应该是材料。
2、我国半导体材料自给率低,未来有很大的提升空间
     半导体材料的高端产品技术壁垒高,目前市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断。例如晶圆代工领域的佼佼者就是台湾的台积电公司,又例如最牛的光刻胶厂家是荷兰的ASML,想做先进的工艺都要跟它高额购买。而我国企业长期研发投入不足,所以自给率目前不足30%。而且自给部分基本是技术壁垒较低的封装材料,再者就是集中在 6 英寸以下的生产线,8 英寸和 12 英寸的基本靠进口。一言蔽之,我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域,国产化进程慢,市场份额有很大提升空间。
不同种类半导体材料的国产化程度

数据来源:公开资料整理
3、国家大基金二期加大了对半导体设备与材料领域的投资
    设备与材料是半导体产业的根基,但国家大基金一期投向设备与材料偏少,合计只投入金额约60亿元,占大基金一期投资总额约5.55%,显著低于半导体设备与材料在全球半导体行业中约占 20%的规模地位。于是今年3月的二期投资就明显向半导体设备与材料倾斜,特别是材料。投资标的如手机芯片制造商紫光展锐、印制电路板研发商兴森快捷、集成电路芯片研发商泰凌微电子等,以及近期百亿力挺的中芯国际,都证明如此。所以上游设备材料将是二期投资主线,相关材料公司将迎来黄金发展期。

4、政策目标2020年材料与设备进入国际采购体系
    2014年6月国家发布2015年-2030年《国家集成电路产业发展推进纲要》,刚要中明确提出目标,要在2020年把集成电路中的材料和设备推进国际采购体系。也就是说,今年不单单是脱贫攻坚收官之年,也是验收集成电路产业链中材料与设备能否达到国际采购标准一年。

数据来源:《国家集成电路产业发展推进刚要》,东莞证券研究所
三、材料市场的现状空间与相关标的


半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料。其中,晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、工艺化学品、靶材、抛光材料、其他材料。封装材料主要有引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料、芯片粘结材料及其他封装材料
半导体材料的市场规模占比中大硅片最高33%;其次是电子特气和光掩模,分别是14%和13%;然后是光刻胶占比6%,光刻胶配套试剂7%,抛光材料7%,光阻材料7%,湿化学品(超净高淳试剂)4%,以及靶材占比3%等等。接下来看看每个材料的现况、空间以及哪些公司将填补国内空白

数据来源:公开资料整理
1、 大硅片(占比33%)
     现状与空间:目前主流的硅片有12 英寸、8 英寸和 6 英寸。12英寸产品的市场份额最大,接近总体市场的2/3。但大硅片具有极高的技术壁垒,全球市场呈现出寡头垄断格局,日本信越和盛高各占市场份额的26%左右,台湾环球晶圆、德国 Siltronic和韩国LG三家公司合计占比39%。就这 5 家供应商已占全球92%的市场份额。而我国目前12英寸全部进口,8英寸的硅片生产商仅有浙江金瑞泓、北京有研总院、河北普兴、南京国盛、上海新傲等少数厂商。起步晚,工艺与顶尖水平仍有较大差距,市场潜力较大。

资料来源:公开资料整理
相关标的:
沪硅产业——硅片专营制造商
中环股份——专注于光伏领域
2、 特种气体(占比14%)
现状与空间:特种气体贯穿半导体各个工艺制程,决定了集成电路的性能、集成度、成品率,是仅次于硅片的第二大原材料。这些特种气体行业集中度同样很高,90%以上的市场份额被美国气体化工、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社和美国普莱克斯5大气体公司占领。一般客户与供应商建立合作后就不会轻易更换,有很强客户壁垒。我国一直都是进口为主。不过,经过多年发展,我国现在已有部分企业在部分产品方面攻克技术难关。例如四川科美特生产的四氟化碳进入台积电 12 寸台南 28nm 晶圆加工生产线。不同种类的气体也有不同的龙头公司,期待我国更多的细分公司能技术攻关。
      
资料来源:公开资料整理
相关标的:
雅克科技——含氟电子气体,具有规模优势
南大光电——布局高端电子气体,毛利较高
巨化股份——国内氟化工行业领先+战略性布局电子化学材料+联合大基金投资中巨芯
3、光掩模(占比13%)
现状与空间:光掩模60%应用在集成电路,23%应用在显示面板。应用在集成电路时,这些光掩模,高端的芯片制造厂商大多能自产自足,最先进的掩膜版技术也基本掌握在这些芯片巨头手中,所以这个角度,我们主要是进口。而应用在显示面板领域的光掩模,近年我们也能生产该领域的中低端光掩膜版。不过整体而言,光掩膜版制造技术壁垒高,从2011-2016年趋势来看,需求量和净进口量都在增长,但自给率依然很低。未来随着半导体产业链国产化,国内企业会有更大空间。

资料来源:公开资料整理
相关标的:
中芯国际——晶圆代工厂,制版能力处于国际较先进水平
菲利华——国内唯一一家能够量产合成石英光掩模基板的公司
4、光刻胶(占比6%)
现况与空间:目前国内低端光刻胶可以自给自足,高端则依赖进口。从2011-2018年国内光刻胶行业需求和产量图可以知道,尽管我国光刻胶需求量和产量(含本土产量)都在逐年递增,但国内需求远大于本土产量,缺口都依赖进口。主要原因是我国光刻胶行业起步晚,生产能力主要集中在PCB光刻胶等中低端产品,而高端的LCD 和半导体用光刻胶仍需大量进口。产能严重不足。不过,伴随晶锐股份、飞凯材料、容大感光、武汉新芯等国内龙头崛起,未来国产化率有很大提升空间,也必将进军中高端市场。

资料来源:公开资料整理
相关标的:
飞凯材料——集成电路制造封装焊接材料的研发与中试、加工、销售
容大感光——主要产品紫外线正胶、紫外线负胶,主要应用于平板显示、半导体及集成电路。
永太科技——OLED/TFT光刻胶,产能2500吨/年
上海新阳——加大研发高端光刻胶
南大光电——布局国家02专项ArF光刻胶
强力新材 ——光刻胶光引发剂
5、光刻胶配套试剂(占比7%)
现况与空间:配套试剂和光刻胶配合使用,生产光刻胶的企业一般具备生产配套试剂的能力,国内的厂商包括江化微 、晶瑞股份等。国内企业不断加强湿电子化学品基础研究,目前包括江化微在内的一批本土企业突破了跨国企业的技术垄断,部分领域产品已经达到国际标准。所以进口替代前景同样广阔。

数据来源:公司公告,方正证券研究院
相关标的:
江化微 ——主营产品为超净高纯试剂和光刻胶配套试剂,是国内湿电子化学品龙头企业
晶瑞股份——国内领先的微电子化学品研发、生产企业
6、抛光材料(占比7%)
现况与空间:抛光材料主要是抛光液和抛光垫。当前全球抛光材料市场也呈现垄断格局。陶氏化学占据抛光垫市场近90%份额,其他供应商如日本东丽、3M、台湾三方化学、卡博特等,合计份额10%左右。而抛光液方面,也被日本、美国和韩国等占据,国内这一市场主要依赖进口。一句话,庞大的国内市场完全被外资产品垄断,而且国产材料具有明显的价格优势,进口替代空间广阔且有望加速。

相关标的:
安集科技——国内抛光液龙头,科创板抛光液与光刻胶技术领先双向发力
鼎龙股份——国内抛光垫核心标的,主营占比97.18%
7、光阻材料(占比7%)
现况与空间:光阻材料是印刷电路板线路影像转移与制作的重要材料,目前核心技术主要被日本和美国企业所垄断,合占市场份额达到95%。而国内,尽管我们现在暂无上市公司,但国内微电子加工用高端超纯化学品关键技术已取得重大突破,并已在江苏宜兴建成国内首条年产1000吨黑色光阻示范生产线。这意味着长期受国外垄断的微电子材料开始走向国产化,后续可以关注发展中机会。

8、超净高纯试剂(占比4%)
现况与空间:试剂按纯度可分为G1至G5,当应用于半导体时,对其纯度要求最高,大多数是G3/G4/G5。而目前国内超净高纯试剂产品技术等级主要集中在 G2 以下,只有江化微、晶瑞股份等企业部分产品达到 G3、 G4 级别,晶瑞股份超纯双氧水达 G5 级别。所以,现况是:低端市场自给,高端市场被外企占据,部分龙头迈入高端市场。而空间角度,超净高纯试剂主要应用于半导体、平板显示、太阳能电池,这三个行业都是景气度不断提升的行业,三足鼎立的发展必将拉升超高纯试剂的需求,预计未来市场规模具有翻倍潜力。

资料来源:公开资料整理
相关标的:
晶瑞股份——湿电子化学品龙头,超净高纯试剂产能 3.87 万吨
江化微——超净高纯试剂产能3.24 万吨
9、靶材(占比3%)
    现况与空间:我国靶材市场同样长期被美日企业垄断,超高纯金属材料及溅射靶材严重依赖进口。不过随着我国靶材企业在细分领域与产能上不断提升,而且靶材也主要运用于政策支持的高景气度行业显示面板、半导体和光伏电池。所以,自身的不断发展以及受政策和需求的双向推动,靶材需求也会对应上升,国内靶材行业发展空间巨大。

资料来源:新材料全球交易网
相关标的:
江丰电子——国内半导体用靶材龙头
阿石创——国内PVD镀膜材料龙头
隆华科技——钼靶材ITP靶材国内领先
有研新材——国内超高纯靶材金属龙头
总结来说:半导体产业链升级过程,上游材料更具挖掘价值。老美这次的制裁,叠加政策引导自主可控以及行业自身发展需求,势必加速我国半导体产业链的全面升级。而半导体材料是半导体产业基石,在整个产业链最具话语权,市场替换空间又巨大,所以升级过程,上游材料将更具挖掘价值,关注材料市场细分行业下龙头企业的投资机会。

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