【华安证券】半导体材料行业系列报告（上）：国产替代正当时把握扩产窗口期 (1).pdf

分析师：胡杨分析师：胡杨S0010521090001S0010521090001联系人：赵恒祯联系人：赵恒祯 S0010121080026S0010121080026日期：日期：20222022年年7 7月月华安证券研究所半导体材料系列报告（上）：半导体材料系列报告（上）：国产替代国产替代正当时，把握扩产窗口期正当时，把握扩产窗口期证券研究报告证券研究报告2华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明 主要观点主要观点半导体制造材料国产化率约半导体制造材料国产化率约1010% %，具有广阔成长空间具有广阔成长空间半导体材料位于半导体产业链上游，是半导体产业链中细分领域最多的环节，全球整体市场空间（制造+封测）约643亿美元。其中，中国半导体材料市场规模约119亿美元，占比约18%。目前，国内半导体制造材料国产化率约10%，主要依赖进口，成长空间广阔根据芯片制造流程，半导体材料可划分为制造用材料与封测用材料，其中，制造材料市场规模约404亿美元。由于细分子行业众多，所以企业进行平台化布局有助于扩大自身成长空间。但同时，细分领域众多也导致了单一市场较小，且产品从认证到批量供货需要一定时间，所以我们预计稳定成长将成为国内企业半导体材料业务业绩增长模式黄金窗口期仍将持续黄金窗口期仍将持续1 1 2 2年年，期间决定本土半导体材料企业竞争格局期间决定本土半导体材料企业竞争格局半导体材料属于耗材类产品，晶圆厂扩产促进材料市场扩大，同时也为本土企业进行国产化替代带来机遇。出于对芯片产品稳定性的考量，我们认为，新建晶圆厂将是本土半导体材料份额提升的主战场。当前，大陆新建主要晶圆厂投产时间多始于20222024年，判断黄金窗口期还将持续23年，期间是企业进行半导体材料国产替代的最佳时间。晶圆厂产能开始爬坡后，认证则相对困难建议关注：建议关注：硅片：硅片：沪硅产业、立昂微、TCL中环、神工股份电子特气：电子特气：华特气体、南大光电、金宏气体、昊华科技、雅克科技CMPCMP抛光液抛光液/ /垫：垫：安集科技、鼎龙股份光刻胶：光刻胶：南大光电、彤程新材湿电子化学品：湿电子化学品：晶瑞电材、江化微、新宙邦靶材：靶材：江丰电子、有研新材风险提示：风险提示：1）产品验证/替代进度不及预期；2）竞争加剧致厂商利润率下滑kUmViYdWgZdYlWpPxPpOnN9PbPbRnPnNoMtRlOpPoRiNmNqN8OrRwOMYmOsPwMtPsQ3华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所目录目录1下 游 晶 圆 厂 扩 产 推 动 半 导 体 制 造 材 料 需 求 上 涨下 游 晶 圆 厂 扩 产 推 动 半 导 体 制 造 材 料 需 求 上 涨2硅 片 ： 海 外 龙 头 持 续 满 产 ， 本 土 企 业 迎 来 机 遇硅 片 ： 海 外 龙 头 持 续 满 产 ， 本 土 企 业 迎 来 机 遇3电 子 特 气 ： 国 产 化 提 速 ， 细 分 品 类 逐 个 击 破电 子 特 气 ： 国 产 化 提 速 ， 细 分 品 类 逐 个 击 破4抛 光 液抛 光 液 / / 垫 ： 本 土 企 业 实 力 强 劲 ， 成 功 打 破 海 外 垄 断垫 ： 本 土 企 业 实 力 强 劲 ， 成 功 打 破 海 外 垄 断5光 刻 胶 ： 壁 垒 较 高 的 半 导 体 材 料 ， 国 产 替 代 道 阻 且 长光 刻 胶 ： 壁 垒 较 高 的 半 导 体 材 料 ， 国 产 替 代 道 阻 且 长6湿 电 子 化 学 品 ： 厚 积 薄 发 ， 扶 摇 而 上 正 当 时湿 电 子 化 学 品 ： 厚 积 薄 发 ， 扶 摇 而 上 正 当 时7靶 材 ： 本 土 企 业 积 极 扩 产 ， 把 握 市 场 机 遇靶 材 ： 本 土 企 业 积 极 扩 产 ， 把 握 市 场 机 遇4华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明 材料是半导体行业的基础材料是半导体行业的基础资料来源：集微网，华安证券研究所图表图表半导体制造环节流程半导体制造环节流程半导体材料贯穿了半导体生产的全流程半导体材料根据应用环节，可分为制造材料与封测材料，细分种类繁多注：“高纯试剂”即为“湿电子化学品”5华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明 半导体制造材料国产化率约半导体制造材料国产化率约10%10%，市场空间广阔，市场空间广阔资料来源：SEMI、IC Insights、Prismark、marketwatch、marketsandmarkets、Techet、前瞻产业研究院、华经情报网、各公司公告,华安证券研究所整理工艺环节工艺环节成本占比成本占比主要材料主要材料成本占比成本占比主要用途主要用途发展趋势发展趋势2021年全球市场空间年全球市场空间（亿美元）（亿美元）20212026 CAGR国产化率（估算）国产化率（估算）制造63%硅片31%晶圆制造的基底材料12英寸及更大直径1265.70%6英寸及以下：80%8英寸：55%12英寸：10%掩膜版12%光刻工艺所使用的图形母版，功能类似传统照相机的底片更高精度台积电、三星、英特尔、中芯国际等半导体制造厂所用的掩膜版大部分由自己的专业工厂生产，掩膜版在非先进制程中外包趋势明显494.47%大部分龙头晶圆厂可自产掩膜版；独立公司较少电子特气（不包括大宗气体）11%氧化、还原、除杂更高纯度与精度455.06%15%CMP抛光液&抛光垫7%通过化学反应与物理研磨实现大面积平坦化CMP抛光次数随制程提升而增长抛光液要求更少每毫升允许颗粒数目抛光垫要求更长使用寿命、更低缺陷率、更高平坦度305.90%CMP抛光液：30% CMP抛光垫：20% 光刻胶（不包括配套材料）6%将掩膜版上的图形转移到硅片上ArF占据主流255.55%10%湿电子化学品5%清洗、刻蚀用量随晶圆尺寸增大而提升更高纯度205.90%20%靶材3%芯片中制备薄膜的元素级材料，通过磁控进行精准放置12英寸倾向于使用铜靶与钽靶更高纯度115.10%30%6华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所受益于5G、IoT、新能源汽车等新兴领域需求增长，晶圆厂纷纷扩产，带动半导体材料市场市场规模扩大新建晶圆厂为本土半导体材料企业带来新机遇：新建晶圆厂为本土半导体材料企业带来新机遇：半导体材料需要长期、稳定、小批量供货后才会通过认证。认证周期通常需要12年时间。新建晶圆厂为材料企业实现国产替代迎来窗口期（约23年），该段时间是本土半导体材料进行国产替代的最佳时机。当产能开始爬坡后，材料认证则相对困难（主要原因系考虑到产品质量、生产效率、供应链安全、认证周期长、认证时间成本高等多种因素，晶圆厂一般不会轻易改变已定型的产品结构）敬请参阅末页重要声明及评级说明 下游晶圆厂扩产拉动需求，促进半导体材料企业成长下游晶圆厂扩产拉动需求，促进半导体材料企业成长图表图表 晶圆厂扩产情况（中国地区）晶圆厂扩产情况（中国地区）资料来源：芯思想研究院，华安证券研究所尺寸尺寸公司公司扩产地点扩产地点投资金额投资金额扩产情况扩产情况预计产能释放时间预计产能释放时间8英寸绍兴中芯绍兴扩增至9万片20212022士兰微杭州26亿元扩增至8万片20212022中芯国际天津扩增4.5万片20212023海辰无锡14亿美元11.5万片20212023宁波中芯宁波新增3万片20222023联电/和舰苏州扩建1万片20222024比亚迪长沙济南30亿元新增34万片20222025世界先进新竹4万片2023202512英寸中芯国际北京扩增1万片28nm及以上20212022士兰微厦门50亿元扩增至6万片9065nm20212022联电/联芯厦门4亿美元5000片28nm20212022联电台南15亿美元1万片28nm及以上20212022华虹集团无锡52亿元扩增至6.5万片9065/55nm20212022尺寸尺寸公司公司扩产地点扩产地点投资金额投资金额扩产情况扩产情况预计产能释放时间预计产能释放时间12英寸粤芯广州65亿元二期扩增4万片20212022晶合集成合肥165亿元新增N2厂4万片5540nm20212023中芯国际深圳23.5亿美元 新建4万片28nm及以上20222023台积电南京28.87亿美元新建2万片28nm及以上20222024华润微重庆75.5亿元新建3万片20222024闻泰科技上海120亿元新建34万片20222025联电台南30亿美元3万片28nm20232024力积电铜锣2780亿新台币10万片1x-50nm20232026台积电高雄、台南、竹科270亿美元扩增3nm、5nm和7nm等先进工艺20232027中芯京城北京76亿美元新建10万片28nm及以上20242025中芯东方上海88.7亿美元 新建10万片29nm及以上20242026台积电竹科宝山、台南新建2nm工厂202520277华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所产品稀缺性：产品稀缺性：稀缺性决定赛道竞争优势，稀缺性越高，认证进度越快，市场价值越大产品齐全性：产品齐全性：半导体材料细分种类繁多，因此覆盖的种类越多，越有可能进入更多的客户供应链，市场成长空间越大客户验证进度：客户验证进度：若已进入晶圆厂供应链并实现量产，则有助于在晶圆厂扩产时期节省验证时间，奠定后续竞争优势敬请参阅末页重要声明及评级说明 半导体材料企业的衡量维度半导体材料企业的衡量维度图表图表 半导体材料基本情况半导体材料基本情况材料材料硅片硅片电子特气电子特气CMP抛光液抛光液&抛光垫抛光垫光刻胶光刻胶湿电子化学品湿电子化学品靶材靶材2021年全球空间（亿美元）1264530252011国产化率6寸及以下：80%8英寸：55%12英寸：10%15%抛光液：30% 抛光垫：20% 10%20%30%主要产品12英寸8英寸6英寸硅烷三氟化氮氟碳类气体六氟化钨笑气锗烷高纯氨钨抛光液铜抛光液硬垫软垫EUV光刻胶ArF光刻胶KrF光刻胶g/i线光刻胶硫酸双氧水氨水氢氟酸硝酸异丙醇铜靶钽靶铝靶钛靶镍铂合金钴靶钨钛合金钨靶重点跟踪12英寸进展稀缺气体量产节奏先进制程产品验证进度KrF/ArF光刻胶进展G5级试剂量产节奏产品渗透率资料来源：SEMI、IC Insights、Prismark、marketwatch、marketsandmarkets、前瞻产业研究院、华经情报网，华安证券研究所整理8华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明 半导体制造材料企业下游客户半导体制造材料企业下游客户资料来源：各公司公告，华安证券研究所制造制造台积电台积电中芯国际中芯国际华虹宏力华虹宏力华力微电子华力微电子长江存储长江存储武汉新芯武汉新芯长鑫存储长鑫存储华润微华润微士兰微士兰微其它客户其它客户硅片沪硅产业联电、格罗方德、ST、TowerJazz等立昂微ONSEMI、东芝、上海先进等电子特气华特气体英特尔、美光、SK海力士、德州仪器、法液空、林德等南大光电金宏气体新加坡镁光、海力士、积塔等昊华科技镁光、德州仪器等中巨芯德州仪器、厦门联芯等CMP抛光液安集科技CMP抛光垫鼎龙股份上海先进、粤芯等光刻胶南大光电分别通过一家存储芯片制造企业与逻辑芯片制造企业的验证彤程新材晶瑞电材湿电子化学品晶瑞电材江化微长电科技等新宙邦其它行业头部客户中巨芯SK海力士、德州仪器、厦门联芯等靶材江丰电子联电、格罗方德、美光、海力士、瑞萨、ST等有研新材大连Intel、联电、格罗方德等注：数据截至1H229华安研究华安研究 拓展投资价值拓展投资价值华安证券研究所华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明 半导体材料企业财务数据半导体材料企业财务数据资料来源：wind、各