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一文看懂国产半导体材料产业现状

近日,在半导体集成电路零部件峰会上,国家大基金披露,二期基金已到位,11月开始投资。根据此前报道,大基金二期筹资规模超过一期,实际募资2000亿元左右,按照1∶3的撬动比,所撬动的社会资金规模在6000亿元左右。一期基金主要为完成产业布局,二期基金投资的布局重点在集成电路装备材料领域。今天对半导体材料这一领域集中梳理一下。

我国半导体市场需求巨大,国内很大部分不能供给,致使我国集成电路(俗称芯片)进口金额巨大。2018年我国芯片进口额为3120.58亿美元,同比增长19.8%。贸易逆差逐年扩大。2010年集成电路贸易逆差1277.4亿美元,而在2017年集成电路贸易逆差增长到1932.4亿美元,2018年集成电路贸易逆差2274.22亿美元。如此大的贸易逆差反映出我国集成电路市场长期严重供不应求,进口替代的市场空间巨大。

这一情况在2019年有所改变。2019年1-6月,我国集成电路进口额1376.2亿美元,同比下降6.9%;集成电路出口额457.5亿美元,同比增长 17.1%。这说明随着我国集成电路技术的进步,以及产能的扩张,我国集成电路进口替代取得了显著的效果。

以上数据表明我国集成电路产业从前期大力投入,开始进入收获季节,相关公司开始增收增利。今年上半年模拟芯片领域走出了圣邦股份,韦尔股份等大牛股。接下来芯片关注两方面:一方面是三季报,哪些公司业绩爆发;另一方面是聚焦半导体材料领域,也是国家大基金二期重点投资的方向。

半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料,半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。

半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。

其中,晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。

如果按照我国半导体材料细分产品竞争力强弱进行区分,可以将半导体材料市场分成三大梯队,如下所示:

我国半导体材料自给率低,基本不足30%,并且大部分是技术壁垒较低的封装材料,在晶圆制造材料方面国产化比例更低,主要依赖于进口。高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断,比如:硅片全球市场前六大公司的市场份额达 90%以上,光刻胶全球市场前五大公司的市场份额达 80%以上,高纯试剂全球市场前六大公司的市场份额达80%以上,CMP抛光材料全球市场前七大公司市场份额达 90%。

7月份开始的日韩贸易战,韩国被日本死死掐住脖子,就是半导体材料受制于人,这也是中国必须要突破的地方。

重点关注:大硅片,也被称为硅晶圆,最主要的半导体材料。硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场总销售额的32%~40%。硅片直径主要有3英寸、4英寸、6英寸、8英寸、 12英寸(300mm),目前已发展到18 英寸(450mm)等规格。硅片尺寸越大,成本越低,对微电子工艺、材料和技术要求也就越高。硅片技术壁垒极高,国内目前,国内8寸的硅片生产厂商仅有有研新材、金瑞泓等少数厂商,远没有满足国内市场,12寸硅片目前基本上采用进口,过去可以说是国内半导体产业链上缺失的一环。上海新昇实现300毫米半导体硅片的国产化。2018年底月产能达到10万片,上海新昇大股东上海硅业已经递交科创板上市申请。

重点公司介绍

上海新阳(300236)国家大基金尚未入股。

公司是一家专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务。公司主营业务产品产能情况:引脚线表面处理化学品产能5600吨/年,晶圆镀铜、清洗化学品产能2000 吨/年,晶圆划片刀产能5000 片/月,公司在半导体传统封装领域已经成为国内市场的主流供应商。另外,公司 2012 年收购江苏考普乐涂料有限公司,拥有 1 万吨特种工业涂料产能。

公司晶圆化学品覆盖中芯国际、武汉新芯、无锡海力士、华力微电子、通富微电、苏州晶方、长电先进封装等优质客户,其中在芯片铜互连电镀液产品方面已经成为中芯国际 28nm 技术节点的 Baseline,无锡海力士 32nm 技术节点的 Baseline;用于晶圆制程的铜制程清洗液和铝制程清洗液也都分别开始供货;在 IC 封装基板领域,公司的电镀铜添加剂产品仍处于少量供货阶段。同时公司获得台积电合格供应商资质,目前正在进行产品验证。随着国内晶圆加工产线的不断达产及认证完成,在国产化率提升背景下,公司电镀液、清洗液产品逐步放量,业绩提升空间巨大。

江化微(603078)国家大基金尚未入股。

国内湿电子化学品龙头企业, 目前拥有湿电子化学品产能4.5 万吨/年,包括硝酸、氢氟酸、氨水等超净高纯试剂3.24 万吨/年和金属刻蚀液、光刻胶显影液、光刻胶剥离液等光刻胶配套试剂1.26万吨/年。产品应用于平板显示、半导体、光伏太阳能。

目前在平板显示领域,客户覆盖京东方、中电熊猫等国内优质企业,半导体领域客户包括中芯国际、华润微电子、长电科技等优质企业。公司坚持高端化产品布局,不断提升平板及半导体电子化学品比例,优化产品结构,平板和半导体领域湿电子化学品的应用将成为公司未来重点发展方向。

募投项目年产3.5 万吨超高纯湿法电子化学品进展顺利,市场前景值得期待。募投项目在2018年建成,主要生产G3、G4 级的超净高纯试剂、光刻胶及光刻胶配套试剂等高端湿电子化学品,能够满足 8寸以上晶圆及6 代线、8 代线以上平板显示生产对湿电子化学品的需求。项目投产后有望提高公司在高端电子化学品市场的占有率,盈利能力将显着提升。另外,公司与镇江新区管委会签订建设年产 26 万吨超净高纯试剂、光刻胶配套试剂等各类高端电子化学品材料项目, 在成眉石化园区建设年产5 万吨超高纯湿电子化学品及再生利用项目。

飞凯材料(300398)国家大基金尚未入股。

公司主营业务是紫外固化光纤涂覆材料和半导体电子化学品。紫外固化光纤光缆涂料产能 7000 吨/年,国内市占率高于 60%,世界范围产品市占率达到 30%以上,产品主要应用于保护光缆的光导玻璃纤维免受外界环境影响等方面。在4G 及未来5G通讯时代网络发展背景下,光纤光缆市场需求量高速增长,公司受益。外延并购布局半导体材料产业链,逐渐形成协同效应。

2017年3月,子公司安庆飞凯完成对于长兴昆电60%股权的收购,进入半导体封装材料环氧塑料领域;2017年7月, 公司收购APEX 持有的大瑞科技100%股权,进入半导体封装用锡球领域,大瑞科技主要从事半导体封装用的锡球制造与销售,系全球 BGA、CSP 等高端IC封装用锡球的领导厂商;2017 年9 月,公司子公司香港飞凯拟以自有资金 8.96 亿新台币收购台湾利绅科技45%股权,进入半导体封装用电镀液领域,力绅科技承诺 2017 至 2019 年分别实现净利润1.10亿、1.40亿和2.12 亿新台币。

雅克科技(002409)国家大基金一期持股5.73%。

2016 年公司收购华飞电子,进入半导体封装用球形硅微粉领域,业务重心由阻燃剂转型成电子材料。华飞电子是国内领先的硅微粉生产企业,目前已具备了年产 6300 吨球形硅微粉的生产能力。2018 年公司收购科美特90.0%股权和江苏先科84.825%股权,使科美特和江苏先科成为公司全资子公司。科美特从事高纯特种气体,现拥有六氟化硫8500 吨和年产1200 吨电子级四氟化碳的生产能力,年产3500 吨半导体用电子级三氟化氮项目正在建设中,目前半导体级四氟化碳已实现量产销售,2016 年成功进入台积电供应链。

公司通过江苏先科间接持有 UPChemical100%的股权。UPChemical 主要生产高技术壁垒、高附加值的前驱体产品,属于电子特种气体,广泛应用于 16 纳米、21 纳米、25纳米等高端制程下DRAM以及先进的3DNANDFlash的制造工艺, 主要客户包括SKHynix、三星电子等大型芯片制造商。

公司已经成为国内规模较大的电子材料企业,下游涵盖半导体、OLED、封装等多个应用领域。另外, 国家集成电路产业基金出资5.5亿参与公司定增,持有上市公司5.73%股权,为雅克科技第三大股东,公司将成为大基金直接参股的第一家材料类上市公司。大基金是中芯国际、长江存储、京东方等国内 IC 制造商的第二大股东,有利于公司产品快速导入下游产业链。

晶瑞股份(300655)国家大基金尚未入股。

公司是微电子化学品领域的领军企业,主要生产超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂四大类微电子化学品,广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示和锂电池等五大新兴行业。公司微电子化学品年产能4.8 万吨,其中超净高纯试剂3.87 万吨,光刻胶480 吨,功能性材料7000吨,锂电池粘结剂1500 吨。

公司研发的超大规模集成电路用超净高纯双氧水技术打破了国外技术垄断,产品品质可以达到 SEMI 最高纯度等级 G5,品质达到 10ppt 级别,成功填补了国内市场空白。目前已在华宏完成测试,即将进入中芯国际产线测试。高纯双氧水和硫酸是 12 寸晶圆用量最大的两种高纯试剂,这将带动公司进一步优化产品结构,向中高端领域转向。公司收购江苏阳恒 80%股权,并引入日本三菱化学株式会社提纯技术,将建设年产9 万吨电子级硫酸项目。

全资子公司苏州瑞红承担了国家重大科技项目02 专项“i 线光刻胶产品开发和产业化”项目,在国内率先实现目前集成电路芯片制造领域大量使用的核心光刻胶的量产,可以实现0.35μm 的分辨率,i 线光刻胶已通过中芯国际上线测试。公司开发了系列功能性材料用于光刻胶产品配套,目前已进入半导体制造厂商宏芯微、晶导微的供应商体系。

江丰电子(300666)国家大基金尚未入股。

公司主要从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务,是国内高纯溅射靶材行业龙头,主要产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,公司产品主要应用于半导体、平板显示、太阳能等领域。公司在 16 纳米技术节点实现批量供货,成功打破了美、日跨国公司的垄断格局,填补了我国电子材料行业的空白。

公司在铝靶、钛靶、钽靶等领域已成为台积电主要供应商;在铝靶、钛靶、钽靶、铜阳极材料方面成为中芯国际主要供应商;平板显示领域,铝靶产品已实现对京东方、华星光电批量销售。

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