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上一篇芯片产业链分析的系列研究中,君临指出,封测是中国在半导体领域最强的环节。
毕竟,在设备环节,中国已经有中微公司(688012),能造出顶尖的5nm刻蚀机,也有北方华创、长川科技、精测电子等一批优秀公司。
在制造环节,中芯国际已经能量产14nm,并积极向7nm技术迈进;长江存储、长鑫存储的发展也一日千里。
设计环节就更不用说了,有华为海思的领军,有近年人工智能芯片创业的火热,一派生机盎然。
2018年,中国大陆半导体材料的市场仅有84亿美元,全球则为519亿美元。
一方面,这是历史的原因,在全球半导体大发展的上个世纪70年代,恰好是日本经济蒸蒸日上的时期,日本芯片产业获得了先发优势。
另一方面,当其他几个国家的芯片产业开始追赶,并挑战日本地位的时候,它们面临了一个艰难的局面:
首先,芯片材料的技术门槛挺高的,要挑战就必须真金白银的烧钱加大研发力度;
然后,这个行业的市场规模也不大,庞大的研发支出有很大的可能性覆盖不了营收回报;
对于下游客户来说,既然已经有成熟稳定、价格实惠公道的大供应商,我为何需要更换使用一个未经验证的,有可能存在风险的小供应商呢?
正因此,几十年过去了,即使日本的下游芯片制造环节已经流失殆尽,但上游芯片材料的掌控权依然牢牢抓在手里。
2019年,日本和韩国发生贸易摩擦,日本停止对韩国的芯片材料出口,差点让三星窒息。
恰恰是意识到了这一点,在这个全球保护主义盛行,逆全球化情绪高涨的年代,各国政府开始格外的重视本土芯片产业的自主可控!
这成为了当下芯片材料产业本土化崛起的一个黄金契机,也有很大的可能性是绝无仅有的一个机会。
2018年,制造材料全球销售额为322亿美元,封装材料全球销售197亿美元。
接着,化学机械抛光材料规模为22.5亿美元,光刻胶市场规模16.1亿美元,靶材市场规模为9.7亿美元。
由于中国台湾是全球晶圆代工和封装测试的集中地,所以也是全世界最大的半导体材料消费地区。
2018年,我国台湾半导体材料销售额高达114.5亿美元,全球市场占比22%。
综合起来,东亚地区的半导体材料销售额占到全球市场的70%,而中国大陆加上中国台湾,全球市场占有率就是38%。
目前,我国半导体材料消费以封装材料为主,因为在封装测试上,我国有很重要的地位。
因为硅片是半导体材料中占比最大的板块,2018年硅片市场规模大概为100亿美元。
第一步是要将普通的石英砂原料纯化,然后通过分子拉晶形成晶柱,再将晶柱切割成圆片,这就是晶圆。
沙子提炼硅,听起来也没什么难度。但是你知道吗?制作芯片的硅片,硅纯度要达到99.999999999%以上,这就不容易了。
要知道武器级浓缩铀的丰度也就达到90%就可以了,而制造硅片的纯度居然要达到11个9,难度可想而知。
另外,通常晶圆尺寸越大,每个晶片的单位成本越低。但同时晶圆的尺寸越大,生产技术难度也越大。
硅片制作的龙头公司是日本信越和日本三菱住友,其中在8寸和12寸晶圆市场,这两家公司占了50%的份额。
另外,对于8寸和12寸晶圆,全球前六大厂商就占了95%的市场占有率,这垄断程度听起来确实有点过分了。
信越化学硅片业务收入在2007年达到巅峰,2008年发生金融危机之后,信越业绩一下子就下降,并且一直处在低谷。
目前信越的单晶硅纯度能够达到99.999999999%,足足有11个9。而且公司是最早成功研制12寸硅片的企业。
在2002年,三菱硅材料公司与住友金属工业的硅制造部门、联合硅制造公司合并,成立住友三菱硅公司。
在2012年,环球晶圆收购当时硅片生产排名世界第六的日本Covalent公司,之后环球晶圆的产品覆盖全部尺寸的硅片。
在中国大陆,虽然12寸硅片已经有公司能够做,但是产量依然很低,国产化率几乎为零,严重依赖进口。
就拿目前市场最主流的12寸晶圆来说,中环领先公司2017年在宜兴构建的项目,设计年产能高达720万片,现在已经部分投产。
2017年,金瑞泓掌握了12寸硅片核心技术,成为中国硅片生产的龙头企业。
金瑞泓目前已拥有完备的4寸、5寸、6寸和8寸硅片产品,年产硅片800万片。
还记得前面君临说的大陆晶圆代工龙头中芯国际、华虹宏力和华润上华吗?金瑞泓就是这些龙头公司的供应商之一。
目前,中环股份电力电子器件用半导体区熔单晶抛光片总实力全球排名前三,国外市场占有率超过18%,国内市场占有率超过80%。
目前中环股份是国内顶级规模的8英寸半导体硅片供应商,8英寸片产能占到国内总产能的50%以上,实力确实不弱。
2017年,中环股份与无锡政府、晶盛机电共同以30亿美元组建中环领先半导体公司,准备在无锡建设大硅片生产线年,中环股份在天津已经实现12寸硅片2万片/月的小规模量产。
同样是在2019年 ,中环股份非公开发行5.57亿股,募集资金不超过50亿,其中45亿投入8-12寸硅片生产线项目。
2019年,中环股份半导体材料硅片的营收为10.97亿元,毛利3.05亿。
从2013年至今,中环股份的硅片业务明显增长,目前硅片业务占公司营收的比例大概在7%左右,所以还有很大成长空间。
所以对于中环股份来说,2019年公司的固定资产高达205亿,而公司的总资产为491亿,固定资产占比达到41.8%。
2019年,中环股份计提的折旧为17.86亿元,而这一年公司的纯利润是9.04亿,计提的折旧是公司净利润的2倍。
但是旧一点的设备其实创造的利润和新的还是一样,如果我们不考虑设备旧不旧的问题,抛开账面上的利润不谈,中环股份经营活动创造的现金流远大于利润。
2019年,中环股份经营活动现金流量净额25.07亿,是公司净利润的2.8倍。
也涉及大硅片业务。在2014年,上海新阳、上海硅产业投资有限公司和上海皓芯合资成立了上海新昇半导体,成立的公司主体业务就是做硅片。
由于上海新阳还持有沪硅产业5.63%股权,所以对上海新昇的最终持股比例为7.05%。
上海新昇成立初期就锚定技术最难的12寸大硅片生产线寸半导体硅片尚处于研究开发阶段,尚未实现量产销售;
2017 年 7 月,12寸半导体硅片生产线投产,后续进入产能稳步爬坡阶段;
到2018年11月,上海新昇的12寸大硅片产能达到了120万片/年,但占全球需求量也不足2%。
同年,上海新昇12寸硅片通过上海华力和中芯国际认证,下半年进入规模化生产。
要知道,中芯国际是大陆最强的晶圆代工企业,上海新昇能为中芯国际供货,而且是12寸硅片,所以实力自然是有的。
2019年1-9月,上海新昇完成产销47.49万片和44.66万片,实现盈利收入1.38亿元。
我们都知道,硅片是对硅晶柱切割成片之后,从而做成晶圆。但并不是说做成晶圆,马上就能用于光刻,做芯片。
但这并不是我们生活中的简单机械抛光,因为硅片的平整度要精确到纳米级,否则如何能在上面刻电路?
对硅片进行抛光的方式叫做化学机械抛光(CMP),就是对硅片进行平坦化处理。
根据不同工艺制程和技术节点的要求,每一片晶圆在生产的全部过程中都会经历几道甚至几十道化学机械抛光步骤。
例如14纳米以下芯片,化学机械抛光将达到20步以上,使用的抛光液20种以上。
其中,抛光液是由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液,超细颗粒包括纳米级二氧化硅和氧化铝粒子等。
化学机械抛光的原理是将硅片在一定的压力下和抛光液下相对于抛光垫同时旋转运动,借助机械磨削和化学氧化剂的腐蚀作用获得光洁表面。
截止2018年,化学机械抛光材料市场规模为22.5亿美元,国内市场规模约23 亿元。
我国集成电路的抛光垫几乎全部要靠进口,而陶氏化学在抛光垫市场的份额高达80%,可谓是一家独大。
陶氏化学成立于1897年,是一家国际化工巨头,目前在化工界排行老二,第一是杜邦。
当然,抛光垫也只是陶氏化学其中的一小部分业务,陶氏化学的产品品种类型超过3500种。
2000年,朱双全、朱顺全两兄弟一起辞去外贸工作,下海创办鼎龙化工,这就是现在的鼎龙股份。企业成立1年,鼎龙股份就自主研发出水杨酸系列碳粉用电荷调节剂(CCA)新产品,打破日本CCA行业20多年的全球垄断。
电荷调节剂是静电复印和静电印刷用调色剂的电荷控制剂,能调节调色剂的带电量,提高调色剂对环境的适应性,是电子显影体系必不可少的材料。
2015年,鼎龙股份投入1亿元用于抛光垫项目一期工程,设计年产能10万片。
鼎龙股份总经理朱顺全表示,相比较陶氏化学、公司在CMP抛光垫产品成本上更具优势,公司有望利用成本与品质优势实现进口替代,未来预期将迅速占领相关市场占有率与有利市场地位。
目前鼎龙股份抛光垫在8寸晶圆厂主流制程全部通过认证,另外12寸晶圆抛光垫已经通过中芯国际的认证。
在2019年6月,鼎龙股份旗下的鼎汇微电子拟引入战略股东湖北高投集团,并计划2022年科创板上市。
总体而言,鼎龙股份的抛光垫算是上道了,过去抛光垫全靠进口的历史也将改写。
2018年,全球化学机械抛光液市场规模12.7亿美元,并且也是一个高度垄断的市场,其中前四大厂商市场占有率合计占比约72%。
当然不是,前期君临就说过,虽然中国的芯片产业算不得是最强,但好处是“全”,各个细致划分领域均有布局。
其中安集科技(688019)就是我国抛光液的龙头,公司产品有抛光液和光刻胶去除剂。
虽然安集科技的市场占有率小,但也算成功打破了国外公司对抛光液的垄断,也实现了国产替代。
目前,安集科技130-28nm技术节点的抛光液已经实现规模化销售,可用于8寸和12寸硅片的生产。
安集科技的主要客户包括中芯国际、台积电、长江存储、华润微电、华虹宏力等,这些都是芯片行业的大佬。
但是在2018年,安集科技公司营收2.48亿元,净利润0.45亿元,很明显规模还很小,很需要支持。
截止2019年第三季度,大基金持有安集科技615万股,持股票比例为11.57%,是安集科技的第二大股东。
我们可以明显看到,在半导体材料市场,我国的一些公司正在渐渐打破国外垄断,但同时相关公司的规模普遍都还小,很需要扶持。
在国家集成电路产业投资基金(大基金)一期的投资结构中,装备材料的投资比例仅为6%。
而大基金设立的目标是促创新和补短板,很明显,半导体材料就是短板,是需要成为“补”的对象。
除了基本面的机会分析,还需要对财务风险、业绩确定性、业务竞争格局等进行更深入的考察。