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電子化學(xué)品系列報(bào)告之三:CMP拋光材料自主可控不斷提升核心邏輯CMP材料空間廣闊?
晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)疊加新興AI帶動(dòng)高性能芯片需求,另外先進(jìn)制程要求拋光步驟次數(shù)增加,半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模不斷上升,CMP材料空間廣闊。政策扶持+產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移+技術(shù)發(fā)展,不斷提升自主可控?
產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)歷了美國(guó)誕生、日本壟斷兩大階段,現(xiàn)今伴隨著5G、AI行業(yè)快速發(fā)展與國(guó)內(nèi)政策大力扶持,中國(guó)有望承接來(lái)自日本、韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。?
政策博弈:面對(duì)美日荷對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備出口,設(shè)備和材料自主可控愈發(fā)迫切,將進(jìn)一步推動(dòng)晶圓廠和國(guó)產(chǎn)設(shè)備材料合作,加速。近年來(lái),我國(guó)先后發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等文件,從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、財(cái)稅支持等多個(gè)方面為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了大量政策支持。?
技術(shù)發(fā)展:當(dāng)前拋光墊市場(chǎng)杜邦公司一家獨(dú)大,拋光液市場(chǎng)美企Cabot市占率高達(dá)33%,海外巨頭公司占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì),技術(shù)封鎖持續(xù)推進(jìn),中國(guó)企業(yè)逆水行舟,截至2022年,中國(guó)大陸成為全球CMP拋光液行業(yè)專利數(shù)量最多的地區(qū)。中國(guó)拋光材料企業(yè)積極布局?
鼎龍股份:公司是國(guó)內(nèi)唯一一家全制程拋光墊供應(yīng)商,現(xiàn)有武漢本部30萬(wàn)片拋光墊產(chǎn)能,潛江三期項(xiàng)目建成投產(chǎn),再補(bǔ)充20萬(wàn)片拋光墊新品的生產(chǎn)能力,將于2023年下半年逐步放量。仙桃基地預(yù)計(jì)2023年9月份建成,拋光液產(chǎn)能有望進(jìn)一步提升。截至2022年年末,公司擁有已獲得授權(quán)的專利784項(xiàng),并為后續(xù)海外產(chǎn)品推廣做好專利預(yù)警工作。?
安集科技:公司深耕拋光液研發(fā),多位核心技術(shù)人員出身行業(yè)龍頭Cabot,近7年公司研發(fā)費(fèi)用率保持在15%以上。公司擬定增募資不超過(guò)2.4億元,用于寧波安集化學(xué)機(jī)械拋光液建設(shè)項(xiàng)目、安集科技上海金橋生產(chǎn)線自動(dòng)化項(xiàng)目、安集科技上海金橋生產(chǎn)基地分析檢測(cè)能力提升項(xiàng)目及補(bǔ)充流動(dòng)資金,項(xiàng)目預(yù)計(jì)2023年7月建成,新增1.5萬(wàn)噸化學(xué)機(jī)械拋光液生產(chǎn)能力。風(fēng)險(xiǎn)提示:半導(dǎo)體行業(yè)景氣不及預(yù)期;行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加??;新產(chǎn)品研發(fā)不及預(yù)期;不及預(yù)期;下游需求不及預(yù)期等。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明2ⅠCMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與封裝工藝…………3Ⅱ
CMP材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),空間廣闊……12Ⅲ美日企業(yè)壟斷格局下,中國(guó)企業(yè)突出重圍…………21Ⅳ
國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局拋光材料…………29Ⅴ
風(fēng)險(xiǎn)提示………………45請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明3CMP技術(shù)是集成電路發(fā)展的先決條件?
CMP又稱化學(xué)機(jī)械平坦技術(shù),是使用化學(xué)腐蝕及機(jī)械力對(duì)加工過(guò)程中的硅晶圓或其它襯底材料進(jìn)行平坦化處理。CMP設(shè)備包括拋光、清洗、傳送三大模塊,其作業(yè)過(guò)程中,拋光頭將晶圓待拋光面壓抵在粗糙的拋光墊上,借助拋光液腐蝕、微粒摩擦、拋光墊摩擦等耦合實(shí)現(xiàn)全局平坦化。目前的集成電路元件普遍采用多層立體布線,因此集成電路制造的前道工藝環(huán)節(jié)要進(jìn)行多次循環(huán)。在此過(guò)程中,CMP技術(shù)是集成電路(芯片)制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)晶圓表面平坦化的關(guān)鍵工藝,是集成電路制造中推進(jìn)制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)升級(jí)的重要環(huán)節(jié)。圖表1:CMP拋光模塊與作業(yè)示意圖圖表2:CMP平坦化效果圖(CMOS結(jié)構(gòu)剖面圖)資料:華海清科招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院資料:華海清科招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明4CMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與封裝工藝?
晶圓制造主要包括7大流程,分別是擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長(zhǎng)、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)、金屬化,其中CMP技術(shù)是晶圓制造的必須流程之一,對(duì)高精度、高性能晶圓制造至關(guān)重要。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈可分為硅片制造、集成電路設(shè)計(jì)、集成電路制造、封裝測(cè)試等四大領(lǐng)域,除集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域外,其他三大領(lǐng)域均有CMP的應(yīng)用場(chǎng)景。圖表3:CMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與前端封裝工藝硅片制造工藝成型先進(jìn)封裝工藝制作通孔絕緣層/阻擋層淀積金屬填充背面減薄拉晶硅錠加工拋光清洗CMP鍵合硅錠去頭徑向滾圓定位邊/槽研磨多晶硅熔化接入籽晶旋轉(zhuǎn)拉晶單晶硅錠切片雙面拋光邊緣拋光最終拋光清洗及檢測(cè)建立互聯(lián)通道隔斷填充金屬與硅本地通道實(shí)現(xiàn)疊層垂直互聯(lián)鍵合表面平坦化晶圓厚度減薄晶圓對(duì)準(zhǔn)鍵合雙面研磨倒角蝕刻硅錠研磨芯片制造前道工藝光刻薄膜淀積CMP刻蝕離子注入CVD設(shè)備PVD設(shè)備RTP設(shè)備ALD設(shè)備氣相外延爐CMP設(shè)備刷片機(jī)涂膠/顯影光刻機(jī)等離子體刻蝕等離子去膠機(jī)濕法刻蝕設(shè)備等離子去膠機(jī)離子注入機(jī)資料:華海清科招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明5集成電路發(fā)展日新月異,拋光液、拋光墊市場(chǎng)應(yīng)用廣泛?
集成電路作為全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與核心,廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備(如智能手機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等)、通訊、軍事等領(lǐng)域,對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全具有重要戰(zhàn)略意義和核心關(guān)鍵作用,是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)現(xiàn)代化程度和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。?
CMP中核心材料為拋光液與拋光墊,上游為研磨顆粒、添加劑、聚氨酯、無(wú)紡布等,下游則為晶圓制造廠。隨著新技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,全球集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅猛,帶動(dòng)晶圓制造需求提升,拋光墊與拋光液市場(chǎng)空間逐漸打開(kāi)。圖表4:CMP產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料CMP材料中游制造下游產(chǎn)品聚氨酯無(wú)紡布計(jì)算機(jī)通訊拋光墊拋光液CMP設(shè)備研磨顆粒表面活性劑穩(wěn)定劑晶圓制造芯片汽車(chē)電子工控醫(yī)療氧化劑資料:華經(jīng)情報(bào)網(wǎng),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明6拋光墊與拋光液占比超過(guò)八成?
CMP材料根據(jù)功能的不同,主要分為拋光液、拋光墊、拋光后清洗液、調(diào)節(jié)劑等。拋光墊主要作用是儲(chǔ)存和運(yùn)輸拋光液、去除磨屑和維持穩(wěn)定的拋光環(huán)境等。拋光液在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中可使晶圓表面產(chǎn)生一層氧化膜,再由拋光液中的磨粒去除,達(dá)到拋光的目的。清洗液主要用于去除殘留在晶圓表面的微塵顆粒、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、金屬離子、氧化物等雜質(zhì)。?
根據(jù)CMP細(xì)分拋光材料市場(chǎng)份額,拋光液占比達(dá)49%,拋光墊占比33%,合計(jì)超過(guò)80%。圖表5:CMP細(xì)分拋光材料市場(chǎng)份額圖表6:CMP材料介紹拋光液拋光墊調(diào)節(jié)劑清洗劑其他名稱介紹4%CMP拋光墊是CMP環(huán)節(jié)的核心耗材之一,主要作用是儲(chǔ)存和運(yùn)輸拋光液、去除磨屑和維持穩(wěn)定的拋光環(huán)境等。5%CMP拋光墊9%CMP拋光液是研磨材料和化學(xué)添加劑的混合物,在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中可使晶圓表面產(chǎn)生一層氧化膜,再由拋光液中的磨粒去除,達(dá)到拋光的目的。CMP拋光液CMP清洗液49%清洗液主要用于去除殘留在晶圓表面的微塵顆粒、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、金屬離子、氧化物等雜質(zhì),滿足集成電路制造對(duì)清潔度的極高要求,對(duì)晶圓生產(chǎn)的良率起到了重要的作用。33%資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院資料:鼎龍股份2022年年報(bào),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明7拋光液工藝復(fù)雜,種類繁多?
拋光液是一種由去離子水、磨料、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑以及分散劑等添加劑組成的水溶性試劑。在拋光的過(guò)程中,拋光液中的氧化劑等成分與硅片表面材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),在表面產(chǎn)生一層化學(xué)反應(yīng)薄膜,后由拋光液中的磨粒在壓力和摩擦的作用下將其去除,最終實(shí)現(xiàn)拋光。圖表7:CMP拋光液的主要成分拋光液主要項(xiàng)目磨料簡(jiǎn)介磨料的作用是將工件表面因氧化劑腐蝕而生成的質(zhì)軟薄膜去除。磨料的類型、粒徑和硬度對(duì)CMP工藝的影響較大,磨粒的粒徑過(guò)大容易增加工件表面的損傷程度,粒徑過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致材料去除率過(guò)低;磨料過(guò)硬,工件表面就容易被刮傷,但是磨料硬度太小,則材料去除率較低。PH調(diào)節(jié)劑的作用是調(diào)節(jié)拋光液的酸堿度,使得拋光液的酸堿度適合于工件表面化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。拋光液按照酸堿度的不同一般可分為堿性和酸性兩種:酸性拋光液常用于金屬材料的拋光,酸性的拋光液有較強(qiáng)的溶解性,容易挑選到合適的氧化劑,并且拋光效率較高,其缺點(diǎn)是會(huì)對(duì)拋光設(shè)備造成腐蝕,要求設(shè)備有較高的抗腐蝕能力,而且它的選擇性較差,但是可以通過(guò)加入抑制劑等添加劑來(lái)提高其選擇性;堿性拋光液可用于拋光非金屬材料,堿性拋光液的優(yōu)點(diǎn)是腐蝕性較弱,選擇性較高,其缺點(diǎn)是難于挑選出氧化性強(qiáng)的氧化劑,因而難于保證較高的拋光效率。PH調(diào)節(jié)劑氧化劑的作用是與工件發(fā)生氧化反應(yīng),在工件的表面形成一層柔軟而容易去除的物質(zhì),再依靠磨粒及拋光墊的摩擦將柔軟物質(zhì)去掉,獲得高質(zhì)量的表面。氧化劑抑制劑抑制劑的作用是控制化學(xué)作用使工件局部侵蝕且溶解均勻,來(lái)提高工件拋光表面凹凸選擇性,并且還可以減緩拋光液對(duì)拋光設(shè)備的腐蝕。添加表面活性劑的目的是使磨粒能夠均勻地、穩(wěn)定地懸浮于拋光液中。添加拋光液時(shí),即使對(duì)拋光液進(jìn)行過(guò)濾處理,去除其中的大顆粒,也并不能保證磨粒不損壞工件表面,因?yàn)槟チ弦部赡茉趻伖膺^(guò)程中產(chǎn)生聚集。所以有必要在拋光液中添加表面活性劑,提高磨粒的分散性和穩(wěn)定性,避免產(chǎn)生團(tuán)聚,表面活性劑還能起到潤(rùn)濕、乳化等作用。表面活性劑資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明8拋光液工藝復(fù)雜,種類繁多?
拋光液種類繁多,根據(jù)應(yīng)用的不同工藝環(huán)節(jié),可以將拋光液分為硅拋光液、銅及銅阻擋層拋光液、鎢拋光液、介質(zhì)層拋光液、淺槽隔離(STI)拋光液以及用于先進(jìn)封裝的硅通孔(TSV)拋光液等。圖表8:CMP拋光液種類繁多產(chǎn)品用途應(yīng)用領(lǐng)域特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于130nm及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)邏輯芯片的制造工藝,在存儲(chǔ)芯片制造過(guò)程中也有一定的使用在邏輯芯片130-14nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以及3DNAND和DRAM芯片上量產(chǎn)使用銅化學(xué)機(jī)械拋光液高的銅去除速率,碟型凹陷可調(diào),低缺陷有優(yōu)異的抗銅腐蝕的能力,可調(diào)的介電材料包括低介電材料和超低介電材料去除速率的能力,拋光后晶圓表面平坦,缺陷少用于集成電路銅互連工藝制程中阻擋層的
在邏輯芯片130-14nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以及阻擋層化學(xué)機(jī)械拋光液去除和平坦化3DNAND和DRAM芯片上量產(chǎn)使用大量用于存儲(chǔ)芯片制造工藝,在邏輯芯片中僅用于部分工藝段。用于集成電路制造工藝中鎢塞和鎢通孔的平坦化。產(chǎn)品在邏輯芯片、3DNAND和DRAM芯片上
有可調(diào)的鎢去除速率及鎢對(duì)介電材料的選擇量產(chǎn)使用
比鎢化學(xué)機(jī)械拋光液用于集成電路制造工藝中層間電介質(zhì)和金
用于集成電路制造工藝中層間電介質(zhì)和
高去除速率,高平坦化效率、低缺陷和低成本介質(zhì)層化學(xué)機(jī)械拋光液屬問(wèn)電介質(zhì)的去除和平坦化金屬電介質(zhì)的去除和平坦化高選擇比硅粗拋系列產(chǎn)品具有高稀釋比,高硅去除速率,高硅對(duì)氧化物/氮化物的選擇比。硅精拋液系列具有低缺陷的優(yōu)點(diǎn)。BSI拋光液系列具有理想的硅和二氧化硅去除速率和選擇比。用于單晶硅/多品硅的地光,可用于硅片回收、存儲(chǔ)器工藝和背照式傳感器(BS)工藝用于單晶硅/多晶硅的拋光,主要用于硅晶圓初步加工硅化學(xué)機(jī)械拋光液淺槽隔離(STI)化學(xué)機(jī)械拋光液用于集成電路制造工藝中淺槽隔離的拋
采用氧化鈰研磨顆粒,具有高選擇比,高平光
坦化效率,低缺陷率用于集成電路制造工藝中淺槽隔離的拋光用于3D封裝硅通孔(TSV)化
用于TSV工藝的高去除速率的化學(xué)機(jī)棫拋學(xué)機(jī)械拋光液
光液系列用于硅對(duì)孔的拋光高去除速率、選擇比可調(diào)資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明9拋光墊通常由聚氨酯制成,屬于易消耗品?
拋光墊一般是由聚氨酯做成,表面包括一定密度的微凸峰與微孔,不僅可以去除硅片表面材料,而且還起到存儲(chǔ)和運(yùn)輸拋光液、排除拋光過(guò)程產(chǎn)物的作用。?
拋光墊具有類似海綿的機(jī)械特性和多孔特性,表面有特殊的溝槽,屬于消耗品,其壽命通常只有45-75小時(shí),需要定時(shí)整修和更換。拋光墊按材質(zhì)結(jié)構(gòu)可分為:聚合物拋光墊、無(wú)紡布拋光墊、帶絨毛結(jié)構(gòu)的無(wú)紡布拋光墊、復(fù)合型拋光墊。圖表9:CMP拋光墊的主要種類拋光墊種類簡(jiǎn)介聚合物拋光墊的主要成分是發(fā)泡體固化聚氨酯,聚氨酯拋光墊具有抗撕裂強(qiáng)度高、耐磨性強(qiáng)、耐酸堿腐蝕性優(yōu)異的特點(diǎn),是最常用的拋光墊材料之一。在拋光過(guò)程中,聚氨酯拋光墊表面微孔可以軟化和使拋光墊表面粗糙化,并且能夠?qū)⒛チ项w粒保持在拋光液中,可以實(shí)現(xiàn)高效的平坦化加工。聚氨酯拋光墊表面的溝槽有利于拋光殘?jiān)呐懦?。但聚氨酯拋光墊硬度過(guò)高,拋光過(guò)程中變形小,加工過(guò)程中容易劃傷芯片表面。粗拋選用發(fā)泡固化聚氨酯拋光墊。聚合物拋光墊無(wú)紡布又稱不織布,由定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成,微觀組織對(duì)拋光墊性能產(chǎn)生重要影響。無(wú)紡布拋光墊的原材料聚合物棉絮類纖維滲水性能好,容納拋光液的能力強(qiáng),但是其硬度較低、對(duì)材料去除率低,因此會(huì)降低拋光片平坦化效率,常用在細(xì)拋工藝中。無(wú)紡布拋光墊帶絨毛結(jié)構(gòu)的無(wú)紡布拋光墊是以無(wú)紡布為基體,中間一層為聚合物,表層結(jié)構(gòu)為多孔的絨毛結(jié)構(gòu),絨毛的長(zhǎng)短和均勻性影響拋光效果。當(dāng)拋光墊受壓時(shí),拋光液進(jìn)入空洞中,壓力釋放時(shí)恢復(fù)原來(lái)的形狀,將舊的拋光液和反應(yīng)物排出,并補(bǔ)充新的拋光液。帶絨毛結(jié)構(gòu)的無(wú)紡布拋光墊硬度小、壓縮比大、彈性好,在精拋工序中常被采用。帶絨毛結(jié)構(gòu)的無(wú)紡布拋光墊復(fù)合型拋光墊采用"上硬下軟"的上下兩層復(fù)合結(jié)構(gòu),兼顧平坦度和非均勻性要求。復(fù)合型拋光墊含有雙重微孔結(jié)構(gòu),將目前拋光墊的回彈率大幅降低,減少了拋光墊的凹陷和提高了均勻性,解決了因拋光墊使用過(guò)程中易釉化的問(wèn)題。復(fù)合型拋光墊資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明10拋光墊通常由聚氨酯制成,屬于易消耗品?
拋光墊主要使拋光液有效均勻分布至整個(gè)加工區(qū)域,并可提供新補(bǔ)充的拋光液進(jìn)行一個(gè)拋光液循環(huán)。拋光墊必須對(duì)拋光液具有良好的保持性,在加工時(shí)可以涵養(yǎng)足夠的拋光液,使CMP中的機(jī)械和化學(xué)反應(yīng)充分作用。為了保持拋光過(guò)程的穩(wěn)定性、均勻性和可重復(fù)性,拋光墊材料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及表面形貌等特性,都需要保持穩(wěn)定。圖表10:CMP拋光墊產(chǎn)品圖片圖表11:拋光墊質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)基本信息越硬的拋光墊就能允許越高的移除速率和較佳的晶粒內(nèi)均勻性,然而越軟的襯墊卻能允許有較好的晶圓內(nèi)均勻性。高硬度襯墊較易導(dǎo)致晶圓刮傷。襯墊的硬度可以通過(guò)改變化學(xué)成分或多孔結(jié)構(gòu)控制。硬度拋光墊內(nèi)的多孔細(xì)胞吸收研磨漿并將研磨漿轉(zhuǎn)送到晶圓多孔性
表面。有助于拋光液的吸附與流動(dòng),也提高了拋光墊的硬度和拋光效率。填充材料可以加到聚合物中以改進(jìn)機(jī)械性質(zhì),并調(diào)整拋光墊性質(zhì)來(lái)符合特殊工藝需求。填充性拋光墊的表面粗糙度會(huì)決定有序狀態(tài)的范圍。較平滑的表面形
研磨襯墊表面會(huì)有較短的有序態(tài)范圍,這表示有較差的態(tài)結(jié)構(gòu)
形貌選擇性和較少的平坦化研磨效應(yīng)。較粗糙的襯墊表面會(huì)有較長(zhǎng)的有序態(tài)范圍和較好的平坦化研磨結(jié)果。資料:杜邦官網(wǎng),太平洋證券研究院資料:《半導(dǎo)體制造技術(shù)導(dǎo)論》,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明11ⅠCMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與封裝工藝…………5Ⅱ
CMP材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),空間廣闊……12Ⅲ美日企業(yè)壟斷格局下,中國(guó)企業(yè)突出重圍…………21Ⅳ
國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局拋光材料…………29Ⅴ
風(fēng)險(xiǎn)提示………………45請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明12中國(guó)晶圓制造規(guī)模增速快于全球?
晶圓代工行業(yè)源于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)化分工,主要負(fù)責(zé)晶圓制造,屬于技術(shù)、資本與人才密集型行業(yè),需要大量的資本支出和人才投入,具有較高的進(jìn)入壁壘。根據(jù)IC
Insights的統(tǒng)計(jì),2016-2021年全球晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模由652億美元提升至1101億美元,CAGR為11.05%,同期中國(guó)晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模約由49.05億美元提升至115.65億美元,行業(yè)增速高于全球,達(dá)到15.36%。?
據(jù)IDC及芯思想研究院統(tǒng)計(jì),截至2021年,我國(guó)6英寸及以下晶圓制造線裝機(jī)產(chǎn)能約420萬(wàn)片等效6英寸晶圓產(chǎn)能,8英寸、12英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能分別為125萬(wàn)片/月、131萬(wàn)片/月,預(yù)計(jì)到2024年8英寸、12英寸將達(dá)到187與273萬(wàn)片/月,年均復(fù)合增速分別為14.37%、27.73%。圖表13:中國(guó)晶圓制造廠裝機(jī)情況圖表12:中國(guó)晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模增速快于全球全球晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模中國(guó)晶圓制造市場(chǎng)規(guī)模(億美元)萬(wàn)片/月8006英寸8英寸12英寸1,40070060050040030020010001,2001,0008006004002000131125273187103117906090100420380292.42024E23020020182019202020212016201720182019202020212022E資料:IC
insights,太平洋證券研究院資料:南大光電公司公告,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明13受益于技術(shù)進(jìn)步與下游需求拉動(dòng),國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模波動(dòng)上升?
從半導(dǎo)體材料市場(chǎng)構(gòu)成來(lái)看,2022年CMP拋光材料占比達(dá)到7.2%。受益于5G、人工智能、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的需求拉動(dòng),全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)波動(dòng)向上的態(tài)勢(shì)。2016-2022年半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)規(guī)模由428.2億美元提升至698億美元,CAGR為8.48%,根據(jù)SEMI預(yù)測(cè),2023年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破700億美元,同比提升0.29%。?
伴隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料廠商技術(shù)水平和研發(fā)能力的提升,中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模提升速度高于全球。2017-2022年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模由524.5億元提升至914.4億元,CAGR達(dá)到11.76%,根據(jù)SEMI預(yù)測(cè),2023年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為1024.3億元,同比提升12.02%。圖表14:2022年半導(dǎo)體材料市場(chǎng)構(gòu)成圖表15:全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)提升圖表16:中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模提升速度高于全球硅片氣體(億美元)800(億元)1,200中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)光掩模光刻膠輔助材料CMP拋光材料濺射靶材20%15%10%5%25%20%15%10%5%濕電子化學(xué)品光刻膠13%70060050040030020010001,0008006004002000其他3%33%6%7%4%0%0%7%-5%14%2017
2018
2019
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2022
2023E2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023E13%資料:研究院,太平洋證券研究院資料:SEMI,太平洋證券研究院資料:SEMI,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明14人工智能高速發(fā)展,帶動(dòng)高性能芯片需求?
人工智能高速發(fā)展對(duì)算力提出高要求,以
ChatGPT
為例,模型參數(shù)量從一代的1.17億個(gè)躍升至三代的1750億個(gè),增長(zhǎng)約1496倍,對(duì)算力需求幾何式增長(zhǎng)。當(dāng)前云端是AI算力的中心,AI芯片需求爆發(fā)式增長(zhǎng)。未來(lái)隨著技術(shù)成熟,AI芯片的應(yīng)用場(chǎng)景除了在云端及大數(shù)據(jù)中心,也會(huì)隨著算力逐漸向邊緣端移動(dòng),帶動(dòng)
AI芯片需求持續(xù)增長(zhǎng)。Al芯片主要分為
GPU、FPGA、ASIC三大類,其中
GPU
占據(jù)主導(dǎo)地位。?
中國(guó)
AI芯片廠商正在奮起直追,尤其是在
ASIC(專用集成電路)路線上加大投入。目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出寒武紀(jì)、昇騰、海光信息、燧原科技等優(yōu)秀
AI芯片廠商,AI算力性能顯著提升,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)超預(yù)期發(fā)展。新興AI帶動(dòng)高性能芯片需求,將進(jìn)一步促進(jìn)半導(dǎo)體材料增長(zhǎng)。圖表17:國(guó)內(nèi)AI芯片市場(chǎng)結(jié)構(gòu)(2021年)圖表18:中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)GPU
NPU
ASIC
FPGAASIC,1%NPU,9.60%FPGA,0.40%(億元)中國(guó)人工智能芯片市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)1,4001,2001,000800140%120%100%80%60%40%20%0%60040020002020202120222023E
2024E
2025E
2026EGPU,89.00%資料:IDC,太平洋證券研究院資料:,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明15集成電路發(fā)展延續(xù)摩爾定律,CMP拋光步驟需求增加?
CMP技術(shù)是目前唯一能兼顧表面全局和局部平坦化的拋光技術(shù),伴隨著集成電路線寬變小、層數(shù)增多以及摩爾定律的延續(xù),對(duì)CMP的技術(shù)提出了更高的要求,同時(shí)CMP設(shè)備的使用頻率也逐漸提高。?
制程節(jié)點(diǎn)發(fā)展至7nm以下時(shí),芯片制造過(guò)程中CMP的應(yīng)用在最初的氧化硅CMP和鎢CMP基礎(chǔ)上新增了包含氮化硅CMP、鰭式多晶硅CMP、鎢金屬柵極CMP等先進(jìn)CMP技術(shù),所需的拋光步驟也增加至30余步,大幅刺激了集成電路制造商對(duì)CMP設(shè)備的采購(gòu)和升級(jí)需求。存儲(chǔ)芯片由2DNAND向3DNAND技術(shù)變革,也帶動(dòng)了CMP拋光步驟翻倍式的提升。圖表19:9-11層金屬結(jié)構(gòu)CuCMP的示意圖圖表20:CMP拋光步驟隨邏輯芯片與存儲(chǔ)芯片技術(shù)進(jìn)步而增加資料:華海清科招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院資料:安集科技招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明16自主可控愈發(fā)迫切,國(guó)家發(fā)布相關(guān)政策大力支持?
面對(duì)美日荷對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備出口,設(shè)備和材料自主可控愈發(fā)迫切,將進(jìn)一步推動(dòng)晶圓廠和國(guó)產(chǎn)設(shè)備材料合作,加速。近年來(lái),我國(guó)先后發(fā)布了《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等文件,從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、財(cái)稅支持等多個(gè)方面為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了大量政策支持。圖表21:“十四五”期間各省市出臺(tái)半導(dǎo)體發(fā)展目標(biāo)北京:力爭(zhēng)到2025年集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收3000億元。遼寧:做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè),推動(dòng)集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。山西:積極引進(jìn)芯片設(shè)計(jì)、封裝和應(yīng)用企業(yè)、打造國(guó)際有影響力的第二代及第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)基地。山東:打造集成電路產(chǎn)業(yè)集群,重點(diǎn)發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)、晶圓制造、半導(dǎo)體硅片、IC卡芯片等領(lǐng)域,到2022年形成較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。寧夏:加快推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化,打造西部電子信息產(chǎn)業(yè)高地。江蘇:全面增強(qiáng)芯片等中間品創(chuàng)新能力,瞄準(zhǔn)高端裝備制造、集成電路等重點(diǎn)領(lǐng)域,力爭(zhēng)形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性標(biāo)志性技術(shù)成果。四川:加速吸引國(guó)內(nèi)外2-3家全國(guó)前十的集成電路設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)落戶,積極引導(dǎo)和推動(dòng)省內(nèi)企業(yè)兼并重組,形成5-10家競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),國(guó)內(nèi)前列的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。上海:到2025年,推動(dòng)骨干企業(yè)芯片設(shè)計(jì)能力進(jìn)入3納米及以下,加快形成更具全球競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)體系,力爭(zhēng)到2025年形成4000億級(jí)規(guī)模。浙江:到2025年,浙江省十大標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)鏈之一的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈要突破第三代半導(dǎo)體芯片、專用設(shè)計(jì)軟件(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具等)、專用設(shè)備和材料等技術(shù)。云南:進(jìn)一步優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,深化產(chǎn)業(yè)國(guó)際合作,提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和發(fā)展質(zhì)量。江西:加快打造集成電路產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),精準(zhǔn)引進(jìn)集成電路先進(jìn)工藝生產(chǎn)線及行業(yè)龍頭企業(yè),提升本地芯片設(shè)計(jì)和封測(cè)等能力。湖南:形成以設(shè)計(jì)業(yè)為龍頭的發(fā)展格局,成為全國(guó)的功率器件中心、第三代半導(dǎo)體重要基地、集成電路設(shè)計(jì)和裝備特色集聚區(qū)。廣東:到2025年,新一代電子信息產(chǎn)業(yè)營(yíng)收達(dá)到6.6萬(wàn)億元,形成世界級(jí)新一代電子信息產(chǎn)業(yè)集群,半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)營(yíng)收突破4000億元,打造我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展第三級(jí)。資料:各省官網(wǎng),前瞻產(chǎn)業(yè)研究,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明17政策扶持+產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移+技術(shù)發(fā)展,半導(dǎo)體正當(dāng)時(shí)?
縱觀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史,1950s貝爾實(shí)驗(yàn)室嘗試開(kāi)發(fā)首塊集成電路,半導(dǎo)體光刻膠由此誕生,此后根據(jù)摩爾定律,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目每隔兩年便會(huì)增加一倍,光刻膠產(chǎn)業(yè)不斷推進(jìn)。在新興終端市場(chǎng)需求配合國(guó)家政策扶持下,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)歷了美國(guó)誕生、日本壟斷兩大階段,現(xiàn)今伴隨著5G、AI行業(yè)快速發(fā)展與國(guó)內(nèi)政策大力扶持,中國(guó)有望承接來(lái)自日本、韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,有望提升。圖表22:中國(guó)有望承接光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移1950年-1980年1980-2010年2010年-至今(4)1980年,尼康推出了自己的首臺(tái)步進(jìn)式光刻機(jī),1985年尼康正式超過(guò)GCA成為當(dāng)時(shí)業(yè)界第一大光刻機(jī)供應(yīng)商;(1)1954年,美國(guó)柯達(dá)公司合成了第一種感光聚合物-聚乙烯醇肉桂酸酯,是最先應(yīng)用在電子工業(yè)上的光刻膠;(7)2016年,日本JSR在中國(guó)建設(shè)248nm光刻膠產(chǎn)線;光刻膠行業(yè)發(fā)展(5)1990年,東京應(yīng)化開(kāi)發(fā)出以KrF準(zhǔn)分子激光為曝光源的248nm光刻膠,于1995年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化;(2)1958年,柯達(dá)公司又開(kāi)發(fā)出了環(huán)化橡膠-雙疊氮系光刻膠;(8)2020年至今,中國(guó)企業(yè)陸續(xù)研發(fā)成功KrF、ArF、ArFi高端光刻膠(3)1980年,IBM突破KrF光刻技術(shù),之后15年IBM領(lǐng)導(dǎo)并壟斷了KrF光刻膠。(6)2011年,JSR與SEMATECH聯(lián)合開(kāi)發(fā)出EUV光刻膠,日本光刻膠壟斷地位鞏固。起源于美國(guó),柯達(dá)KTFR光刻膠為光刻膠工業(yè)的開(kāi)創(chuàng)者。1950s貝爾實(shí)驗(yàn)室嘗試開(kāi)發(fā)首塊集成電路,半導(dǎo)體光刻膠由此誕生,并成為六七十年代半導(dǎo)體工業(yè)的主力體系。日本后來(lái)居上,在日本通信產(chǎn)業(yè)省的VLSI項(xiàng)目下,尼康和佳能開(kāi)始了各自的光刻機(jī)研發(fā)任務(wù),到1980年,尼康推出了自己的首臺(tái)步進(jìn)式光刻機(jī)。自此,光刻膠企業(yè)逐漸涌現(xiàn),占據(jù)行業(yè)壟斷地位伴隨5G、AI行業(yè)快速發(fā)展,中國(guó)有望承接來(lái)自日本、韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明18全球拋光墊市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)?
受益于3D
NAND以及先進(jìn)制程工藝的快速發(fā)展,CMP材料需求量大幅提升。?
全球拋光墊市場(chǎng)規(guī)模由2016年的6.5億美元提升至2021年的11.3億美元,2021年同比提升10.78%,CARG為11.69%,同期中國(guó)拋光墊市場(chǎng)規(guī)模也在持續(xù)增長(zhǎng),2016-2021年市場(chǎng)規(guī)模由8.1億元提升至13.1億元,復(fù)合增速與全球基本保持一致,CAGR為10.09%。圖表23:全球CMP拋光墊市場(chǎng)規(guī)模圖表24:中國(guó)CMP拋光墊市場(chǎng)規(guī)模(億美元)(億元)12108全球拋光墊市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)50%40%30%20%10%0%141210830%25%20%15%10%5%中國(guó)拋光墊市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)66442200%0-10%201620172018201920202021201620172018201920202021資料:Techcet,太平洋證券研究院資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明19中國(guó)拋光液需求提升高于全球?
全球拋光液市場(chǎng)規(guī)模由2016年的11億美元提升至2021年的14.3億美元,2021年同比提升6.72%,CARG為5.39%,同期中國(guó)拋光液市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng),2016-2021年市場(chǎng)規(guī)模由12.3億元提升至22億元,CAGR達(dá)到12.28%,復(fù)合增速明顯快于全球。?
伴隨未來(lái)集成電路應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富,技術(shù)助力中國(guó)大陸晶圓代工行業(yè)市場(chǎng)保持高速增長(zhǎng),中國(guó)CMP拋光材料需求未來(lái)可期。圖表25:全球CMP拋光液市場(chǎng)規(guī)模圖表26:中國(guó)CMP拋光液市場(chǎng)規(guī)模(億美元)(億元)25161412108全球拋光液市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)14%12%10%8%25%20%15%10%5%中國(guó)拋光液市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)(右軸)20151056%4%2%60%-2%-4%-6%-8%42000%201620172018201920202021201620172018201920202021資料:Techcet,太平洋證券研究院資料:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明20ⅠCMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與封裝工藝…………3Ⅱ
CMP材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),空間廣闊……12Ⅲ美日企業(yè)壟斷格局下,中國(guó)企業(yè)突出重圍…………21Ⅳ
國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局拋光材料…………29Ⅴ
風(fēng)險(xiǎn)提示………………45請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明21拋光材料具有較高的技術(shù)、人才和專利壁壘?
CMP拋光材料具有較高的技術(shù)壁壘,我國(guó)由于起步較晚,大量專利掌握在國(guó)外巨頭手中。美國(guó)和日本等龍頭企業(yè)在進(jìn)行更新升級(jí)的同時(shí),會(huì)實(shí)行嚴(yán)格的專利保護(hù)封鎖技術(shù)防止外泄,形成較高的技術(shù)壁壘。?
拋光墊開(kāi)發(fā)需要結(jié)合有機(jī)、高分子、才來(lái)科學(xué)、粉體技術(shù)、精密加工等學(xué)科,技術(shù)難度高。合理的溝槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)拋光液流動(dòng)和分布,提高拋光效率。表面溝槽形狀、尺寸和傾斜角度都對(duì)拋光效果產(chǎn)生影響。目前我國(guó)拋光墊專利集中于應(yīng)用領(lǐng)域,側(cè)重研究如何改進(jìn)拋光墊溝槽設(shè)計(jì)以及改善拋光方法和拋光效果,在拋光墊的制作方法及材料方面專利很少。?
拋光液成分的復(fù)雜度較高,開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng),對(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)技術(shù)要求極高,設(shè)計(jì)合理的生產(chǎn)方案是重要的技術(shù)壁壘。另外,原材料磨粒依賴進(jìn)口,核心技術(shù)被海外企業(yè)長(zhǎng)期壟斷。圖表27:表面溝槽尺寸對(duì)拋光效果的影響圖表28:銅化學(xué)機(jī)械拋光液優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究方式影響方面具體內(nèi)容拋光液組分優(yōu)化實(shí)驗(yàn)路線拋光工藝參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)路線加工區(qū)域拋
拋光墊溝槽的尺寸越大,逆向混和區(qū)域越大,拋光液的切向速度差液的切向速度別也相應(yīng)增加。其他添加劑的選擇拋光液流速拋光實(shí)驗(yàn)主盤(pán)轉(zhuǎn)速拋光實(shí)驗(yàn)不同壓力拋光實(shí)驗(yàn)過(guò)氧化氫單因素實(shí)驗(yàn)拋光液的平均拋光轉(zhuǎn)速增加時(shí),大部分拋光液脫離加工區(qū)域,此時(shí)溝槽尺寸的增駐留時(shí)間
大會(huì)減少拋光液的平均駐留時(shí)間。磨粒單因素實(shí)驗(yàn)甘氨酸單因素實(shí)驗(yàn)PH單因素實(shí)驗(yàn)當(dāng)晶片0.8秒旋轉(zhuǎn)一周時(shí),使用小尺寸的圓環(huán)型溝槽拋光墊拋光時(shí),加工區(qū)域拋光液完全更新的時(shí)間為1.6秒;而當(dāng)溝槽尺寸增大時(shí),拋光液完全更新的時(shí)間為2.8秒。新舊拋光液的混和效率混合緩蝕劑拋光實(shí)驗(yàn)正交試驗(yàn)及矩陣分析不同拋光墊拋光實(shí)驗(yàn)資料:《化學(xué)機(jī)械拋光中拋光墊表面溝槽的研究》,太平洋證券研究院資料:《銅化學(xué)機(jī)械拋光液組分優(yōu)化及其作用機(jī)理研究》,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明22拋光材料具有較高的客戶壁壘?
拋光墊和拋光液技術(shù)含量高,其產(chǎn)品質(zhì)量、性能指標(biāo)直接決定了終端產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定性,屬于下游客戶的關(guān)鍵材料。因此,拋光材料下游客戶實(shí)施嚴(yán)格的供應(yīng)商認(rèn)證機(jī)制,只有通過(guò)嚴(yán)格的認(rèn)證滿足客戶對(duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能的要求,才能成為下游客戶的合格供應(yīng)商。下游客戶的供應(yīng)商認(rèn)證流程通常包括供應(yīng)商初評(píng)、產(chǎn)品報(bào)價(jià)、樣品檢測(cè)、小批量試用、穩(wěn)定性檢測(cè)、批量生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié),認(rèn)證流程復(fù)雜,認(rèn)證要求嚴(yán)苛。?
為了保證認(rèn)證的準(zhǔn)確性和真實(shí)性,認(rèn)證通常具有復(fù)雜的流程并且持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,這提高了供應(yīng)商的時(shí)間成本,進(jìn)一步提高了行業(yè)壁壘。但是供應(yīng)商一旦通過(guò)下游客戶的認(rèn)證成為其合格供應(yīng)商,就會(huì)形成相對(duì)穩(wěn)定的合作關(guān)系。圖表29:鼎龍股份拋光墊客戶認(rèn)證圖表30:下游客戶供應(yīng)商認(rèn)證流程測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試內(nèi)容供應(yīng)商初評(píng)批量生產(chǎn)產(chǎn)品報(bào)價(jià)樣品檢測(cè)初始性能測(cè)試:研磨去除率、缺陷率離線測(cè)試離線拉松測(cè)試:穩(wěn)定性初始性能測(cè)試小批量試用穩(wěn)定性檢測(cè)小批量測(cè)試在線測(cè)試大批量測(cè)試資料:鼎龍股份公告,太平洋證券研究院資料:安集科技招股說(shuō)明書(shū),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明23拋光墊:陶氏杜邦一家獨(dú)大,市場(chǎng)空間廣闊?
與拋光液相比,拋光墊產(chǎn)品相對(duì)單一,產(chǎn)品大致分為硬墊和軟墊兩種,硬墊不同的技術(shù)節(jié)點(diǎn)對(duì)于拋光墊的變化較小,由此龍頭公司易保持產(chǎn)品的一致性與穩(wěn)定性,2019年全球拋光墊市場(chǎng)杜邦公司市占率高達(dá)79%,行業(yè)呈現(xiàn)一家獨(dú)大的格局,其他企業(yè)為Cabot(5%)、ThomasWest(4%)、Fojibo(2%)、JSR(1%)等,基本為美日企業(yè)所壟斷。?
陶氏化學(xué)成立于1897年,2009年,陶氏化學(xué)收購(gòu)羅門(mén)哈斯,獲得了CMP拋光墊技術(shù)和完善的專利布局;2017年,陶氏和杜邦完成合并;2019年,陶氏杜邦拆分CMP拋光墊業(yè)務(wù),劃分在新杜邦公司的電子材料業(yè)務(wù)板塊。圖表32:杜邦公司CMP產(chǎn)品覆蓋圖表31:全球拋光墊市場(chǎng)中杜邦占比近八成類別品牌IC1000?Ikonic?介紹用于化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)的IC1000?系列墊,被認(rèn)為是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。專為高級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的突破性焊盤(pán)平臺(tái)。用于化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)的Optivision?墊系列是杜邦的第二代軟墊,它改進(jìn)了Politex?墊的性能,旨在降低成本。JSR,1%OPTIVISION?Fojibo,2%其他,9%拋光墊用于化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)的Optivision?Pro系列拋光墊是杜邦在新平臺(tái)上制造的第三代軟墊,可促進(jìn)高級(jí)拋光。用于化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)的Politex?墊系列用于銅阻擋層、拋光和清潔應(yīng)用,Politex?墊是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的軟墊。Optivision?ProThomasWest,4%POLITEX?SUBA?杜邦的Suba?拋光墊是化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)拋光墊,用于庫(kù)存拋光、中間拋光和最終拋光。Cabot,Novaplane?鎢拋光
具有高去除率和可調(diào)選擇性,可提供卓越的形貌性能、滿足減少缺陷的要求并提供低擁有成本,以液滿足客戶在鎢CMP拋光方面的需求。5%是一系列先進(jìn)的電介質(zhì)、氮化物和多晶硅漿料,具有可調(diào)的去除率和選擇性,可以以具有競(jìng)爭(zhēng)力的成本滿足缺陷減少要求和更嚴(yán)格的規(guī)格,用于制造下一代先進(jìn)的半導(dǎo)體器件。包括銅阻擋層和硅通孔(TSV)拋光液,具有可調(diào)范圍的薄膜選擇性。杜邦是Klebosol?拋光液的獨(dú)家供應(yīng)商,Klebosol?是最廣泛用于半導(dǎo)體器件CMP、層間電介質(zhì)、淺溝槽隔離、多晶硅和后金屬拋光的水玻璃膠體二氧化硅產(chǎn)品。二氧化硅顆粒在液體介質(zhì)中生長(zhǎng)并保持出色的穩(wěn)定性。Optiplane?Acuplane?拋光液Dow,79%Klebosol?杜邦還提供用于硅晶片拋光和多晶硅CMP的Nanopure?以及用于層間電介質(zhì)的ILD?3000-5000系列拋光液。其他資料:SEMI,太平洋證券研究院資料:公司官網(wǎng),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明24拋光墊:鼎龍股份攻堅(jiān)克難,實(shí)現(xiàn)拋光墊領(lǐng)域突破?
國(guó)內(nèi)鼎龍股份攻堅(jiān)克難,成為國(guó)內(nèi)唯一一家全面掌握拋光墊全流程核心研發(fā)和制造技術(shù)的CMP拋光墊國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商,實(shí)現(xiàn)中國(guó)拋光墊領(lǐng)域從零到一的突破。國(guó)內(nèi)蘇州觀勝于2017年投入了拋光墊生產(chǎn)項(xiàng)目,股東臺(tái)灣智勝在聚氨酯領(lǐng)域已經(jīng)積累了30多年的經(jīng)驗(yàn),將聚氨酯應(yīng)用到CMP領(lǐng)域也已經(jīng)有15年的經(jīng)驗(yàn),在這一領(lǐng)域已經(jīng)積累了100多項(xiàng)專利技術(shù)。圖表33:國(guó)內(nèi)外拋光墊主要生產(chǎn)企業(yè)名稱公司介紹杜邦DuPont
杜邦是化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)拋光墊、漿料和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,服務(wù)于半導(dǎo)體芯片制造行業(yè)和其他先進(jìn)的基板拋光應(yīng)用,2019年CMP拋光墊產(chǎn)品占全球市場(chǎng)份額75%以上。ThomaswestInc成立于1981年,開(kāi)始是提供用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)的拋光、紋理化和擦拭膠帶,2000年推出CMP拋光墊產(chǎn)品。CMP拋光墊系列產(chǎn)品包括PuRa、WestPad。CMCMaterials原名卡博特微電子公司,是一家為半導(dǎo)體制造提供關(guān)鍵材料的全球供應(yīng)商。CMP拋光墊采用先進(jìn)的聚氨酯化學(xué)和工程技術(shù)制造,可提供精確的硬度、孔徑、可壓縮性CMCMaterials和凹槽圖案,以滿足各種CMP應(yīng)用的要求。CMP拋光墊系列產(chǎn)品包括NexPlanar?、MEDEA、Epic?、EpicPower。3M公司創(chuàng)建于1902年,可提供創(chuàng)新、可靠的半導(dǎo)體CMP材料解決方案,包括CMP研磨墊和CMP研磨盤(pán)等。3M富士紡FUJIBO
富士紡是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重要供貨商,主要開(kāi)發(fā)高附加價(jià)值的研磨材料及CMP制程中使用的拋光墊。POLYPAS?拋光墊專為硅片和各類半導(dǎo)體材料、金屬、玻璃等的超高精度拋光而設(shè)計(jì)。JSR利用在石油化學(xué)事業(yè)中積累的高分子技術(shù),開(kāi)發(fā)用于半導(dǎo)體制造的材料,如光刻膠、化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)材料等,于2002年開(kāi)始生產(chǎn)CMP拋光墊,由其位于四日市工廠內(nèi)的子公JSR司ElastomixCo.,Ltd.生產(chǎn)。日本東麗主要提供采用業(yè)界知名的不織布為底布的絨面拋光布以及精密單結(jié)構(gòu)的聚氨脂拋光墊類型,可應(yīng)用于各種精密加工拋光,包括硅片(晶圓),其CMP拋光墊產(chǎn)品于2006年開(kāi)始出貨。NITTADuPontIncorporated于1983年由工業(yè)皮帶市場(chǎng)的領(lǐng)先公司NITTACorporation和半導(dǎo)體器件工藝拋光墊的頂級(jí)制造商RodelInc.(現(xiàn)為杜邦)共同創(chuàng)立,雙方各持50%股份。NITTADuPont生產(chǎn)拋光材料,產(chǎn)品包括用于CMP工藝的拋光墊、拋光液和其他相關(guān)材料。東麗TorayNittaDuPontFNSTech
FNSTechCo.成立于2002年3月,于2013年10月開(kāi)始半導(dǎo)體CMP拋光墊業(yè)務(wù)。2021年,F(xiàn)NSTech與三星電子合作開(kāi)發(fā)了CMP拋光墊可重復(fù)再利用技術(shù)。SKC成立于1976年,在存儲(chǔ)介質(zhì)和聚氨酯事業(yè)領(lǐng)域累積的技術(shù)能力,奠定了研發(fā)半導(dǎo)體專業(yè)材料CMP拋光墊和空白光掩膜的基礎(chǔ),為半導(dǎo)體制造提供CMP拋光墊、CMP拋光液以及空白光掩膜等產(chǎn)品。SKCKPXchemical
成立于1974年7月,生產(chǎn)和供應(yīng)各種國(guó)際水平的聚醚多元醇產(chǎn)品,2004年開(kāi)始進(jìn)軍電子材料事業(yè)(CMP拋光墊、光刻膠剝離劑等),開(kāi)發(fā)有聚氨酯制成的CMP拋光墊KONI系列。智勝科技股份有智勝科技股份有限公司創(chuàng)立于2002年,主要從事半導(dǎo)體CMP耗材。集團(tuán)母公司PVI是做PU原料的專家,基于對(duì)PU原料技術(shù)厚實(shí)的經(jīng)驗(yàn),在2002年成立智勝科技iVT,正式踏入CMP拋光限公司(iVT)
墊制造領(lǐng)域。貝達(dá)先進(jìn)材料公貝達(dá)先進(jìn)材料公司成立于2006年,是三芳化學(xué)子公司,應(yīng)用特有的專利技術(shù),專注研發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試與加工制造高精密度研磨拋光墊,產(chǎn)品應(yīng)用于微電子、顯示器、光學(xué)、晶體襯司(三芳化學(xué))底材料與硬盤(pán)基版等各種需要精密化學(xué)機(jī)械研磨拋光(CMP)的產(chǎn)業(yè)。湖北鼎龍控股
成立于2000年,是一家從事集成電路芯片設(shè)計(jì)及制程工藝材料、光電顯示材料、打印復(fù)印通用耗材等研發(fā)、生產(chǎn)及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),是國(guó)內(nèi)CMP拋光墊領(lǐng)先供應(yīng)商。蘇州觀勝半導(dǎo)體蘇州觀勝半導(dǎo)體科技有限公司于2017年07月24日成立,公司經(jīng)營(yíng)范圍包括:半導(dǎo)體集成電路和芯片相關(guān)材料的生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)和上述同類產(chǎn)品的批發(fā)、進(jìn)出科技有限公司
口及傭金代理(不含拍賣(mài))等。資料:艾邦半導(dǎo)體網(wǎng),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明25拋光液:多年被美日企業(yè)壟斷,本土自給率有所提升?
拋光液根據(jù)應(yīng)用需求不同,可分為硅、銅、鎢等各種類型拋光液,配方各有差異,產(chǎn)品品種繁多。2019年,全球拋光液CR5達(dá)到67%,市場(chǎng)集中度較高,其中Cabot占比第一,達(dá)到33%。其他公司分別為日立(13%)、富士美(10%)、Versum(9%)與中國(guó)企業(yè)安集科技(2%)。與拋光墊相比,拋光液市場(chǎng)份額相對(duì)分散,中國(guó)企業(yè)自給率有望迎來(lái)大幅提升。?
從具體產(chǎn)品來(lái)看,中國(guó)企業(yè)在銅拋光液的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手主要為Fujifilm與Merck等,鎢拋光液的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是Cabot等,二氧化鈰為基礎(chǔ)的拋光液的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括Asahi、Hitachi、Merck和Cabot等。占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)的行業(yè)龍頭Cabot產(chǎn)品覆蓋鋁、銅、鎢等金屬拋光液,產(chǎn)品種類齊全。圖表34:安集科技為首的國(guó)內(nèi)企業(yè)突破美日企業(yè)壟斷圖表35:全球拋光液企業(yè)區(qū)域分布Cabot日立富士美
Versum安集科技其他德國(guó):BASF、EvonikIndustriesAG等中國(guó)大陸:安集科技、上海新陽(yáng)、上海新安納等日本:日立(Hitachi)、富士美(Fujimi)、AGC等33%33%韓國(guó):AceNanochem、KCTech、DONGJINSEMICHEM、SamsungSDI、Soulbrain等美國(guó):卡博特(Cabot)、VersumMaterials,Inc.、陶氏(Dow)、3M、AppliedMaterial、FerroCorporation等2%9%13%10%資料:SEMI,太平洋證券研究院資料:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明26卡博特:全球最大拋光液供應(yīng)商,產(chǎn)品豐富覆蓋齊全?
CabotMicroelectronics卡博特微電子公司成立于1999年,為全球最大的CMP拋光液供應(yīng)商(市占率33%)和第二大CMP拋光墊供應(yīng)商(市占率5%),主要產(chǎn)品覆蓋CMP拋光液、拋光墊、炭黑材料、納米膠等??ú┨毓境闪⒅跫磳?shí)現(xiàn)鎢拋光液、電介質(zhì)拋光液等機(jī)械拋光液的產(chǎn)業(yè)化,先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,當(dāng)前產(chǎn)品覆蓋鎢、銅、鋁等金屬拋光液以及介電層拋光液、硅拋光液等,產(chǎn)品豐富覆蓋齊全。?
卡博特客戶覆蓋面廣,收入分散程度高,2022年公司實(shí)現(xiàn)來(lái)自中國(guó)大陸及臺(tái)灣、美國(guó)、韓國(guó)、日本、歐洲收入分別占比為35%、24%、13%、11%、10%。圖表36:全球拋光液市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)公司圖表37:行業(yè)龍頭Cabot覆蓋拋光液產(chǎn)品眾多硅拋光液鎢拋光液拋光液品類Cabot現(xiàn)有品牌?
富士美、卡博特、VersumMaterials、安集科技、AceNanochem、上海新安納?
卡博特、VersumMaterials、安集科技、KCTechSEMI-Sperse?W2000V鎢CMP拋光液WINW8900電介質(zhì)/高級(jí)電介質(zhì)CMP拋光漿料iDIEL?銅CMP拋光液EPOCH?氧化物拋光液其他金屬(銅、鋁等)拋光液?
安集科技、富士美、VersumMaterialsBarrierCMP拋光漿料Sentinel??
卡博特、VersumMaterials、AceNanochem、Asahi鋁CMP拋光液Novus?SiLECT?硅片拋光液碳化硅晶圓拋光液SiCceed?資料:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院資料:公司官網(wǎng),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明27拋光液:多年被美日企業(yè)壟斷,本土自給率有所提升?
國(guó)內(nèi)從產(chǎn)能布局上看,安集科技、鼎龍股份、上海新陽(yáng)、萬(wàn)華化學(xué)等企業(yè)正在加速布局CMP拋光液產(chǎn)能建設(shè)。圖表38:國(guó)內(nèi)拋光液主要生產(chǎn)企業(yè)名稱公司介紹拋光液布局現(xiàn)有CMP拋光液產(chǎn)能合計(jì)13266.38噸,未來(lái)公司在寧波建設(shè)寧波安集化學(xué)機(jī)械拋光液生產(chǎn)線,建成后新增1.5萬(wàn)噸化學(xué)機(jī)械拋光液生產(chǎn)能力安集微電子科技(上海)股份有限公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是關(guān)鍵半導(dǎo)體材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。主要產(chǎn)品包括不同系列的化學(xué)機(jī)械拋光液和光刻膠去除劑,主要應(yīng)用于集成電路制造和先進(jìn)封裝領(lǐng)域。安集科技湖北鼎龍控股股份有限公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是半導(dǎo)體CMP制程工藝材料、半導(dǎo)體顯示材料、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝武漢本部工廠一期年產(chǎn)5000噸,二期籌備中。仙鼎龍股份
材料。主要產(chǎn)品包括CMP拋光墊、CMP拋光液、CMP清洗液、黃色聚酰亞胺漿料YPI、光敏聚酰亞胺PSPI、面板封裝材料INK、臨時(shí)鍵合膠TBA、封裝光刻膠PSPI、底部填充膠Underfill。桃年產(chǎn)2萬(wàn)噸CMP拋光液項(xiàng)目及研磨粒子配套擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目等。萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)是聚氨酯、石化、精細(xì)化學(xué)品及新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。煙臺(tái)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)建設(shè)大規(guī)模集成電路平坦萬(wàn)華化學(xué)
公司主要產(chǎn)品是異氰酸酯、聚醚多元醇、石化、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚甲基丙烯酸甲酯
化關(guān)鍵材料(拋光墊+拋光液)項(xiàng)目,建成后拋光(PMMA)、水處理膜材料、改性聚丙烯(PP)、聚烯烴彈性體(POE)等。液有望實(shí)現(xiàn)1.5-2萬(wàn)噸/年產(chǎn)能。天津晶嶺成立于2005年,主要從事電子信息、機(jī)電一體化、新材料、環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)、咨詢、服務(wù)、
公司有兩千多平米百級(jí)千級(jí)超凈間,并擁有年產(chǎn)轉(zhuǎn)讓服務(wù),下設(shè)分支機(jī)構(gòu)從事拋光液、研磨液制造。
6000噸的生產(chǎn)線。天津晶嶺力合科創(chuàng)股份有限公司前身為深圳市通產(chǎn)麗星股份有限公司,經(jīng)2019年與力合科創(chuàng)集團(tuán)有限公司順力合科創(chuàng)
利完成重組后,以“創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展的領(lǐng)先者”的全新定位,確立了“科技創(chuàng)新服務(wù)+新材料建有目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的專業(yè)超精拋光液生產(chǎn)線,年產(chǎn)2000噸。產(chǎn)業(yè)”雙主業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式,科技創(chuàng)新服務(wù)成為公司主要盈利。上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料股份有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)是集成電路制造及先進(jìn)封裝用關(guān)鍵工藝材料及配套設(shè)備、環(huán)保型、功能性涂料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)。公司的主要產(chǎn)品是半導(dǎo)體晶圓制造及先進(jìn)封裝用電鍍液及添加劑、半導(dǎo)體晶圓制造用清洗劑、半導(dǎo)體封裝用電子化學(xué)材料、半導(dǎo)體制造用高端光刻膠產(chǎn)品、半導(dǎo)體配套設(shè)備產(chǎn)品。上海新陽(yáng)公司已有成熟產(chǎn)品成功進(jìn)入客戶端實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售。資料:公司公告,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明28ⅠCMP廣泛應(yīng)用于硅片、芯片制造與封裝工藝…………3Ⅱ
CMP材料市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),空間廣闊……12Ⅲ美日企業(yè)壟斷格局下,中國(guó)企業(yè)突出重圍…………21Ⅳ
國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局拋光材料…………29Ⅴ
風(fēng)險(xiǎn)提示………………45請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明29鼎龍股份:2022營(yíng)收保持高速增長(zhǎng),盈利能力大幅提升?
鼎龍股份是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的關(guān)鍵大賽道領(lǐng)域中各類核心“卡”進(jìn)口替代類創(chuàng)新材料的平臺(tái)型公司,主要覆蓋打印機(jī)耗材、CMP拋光材料與顯示面板材料三大領(lǐng)域。2022年,公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)打印機(jī)耗材上游彩色碳粉、耗材芯片、顯影輥產(chǎn)品的銷(xiāo)售受終端硒鼓產(chǎn)品銷(xiāo)量增長(zhǎng)而提升,實(shí)現(xiàn)營(yíng)收21.42億元,同比提升6.43%;CMP拋光墊實(shí)現(xiàn)收入4.57億元,同比提升48.70%;4款拋光液產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1789萬(wàn)元;顯示材料YPI/PSPI實(shí)現(xiàn)營(yíng)收4758萬(wàn)元,同比大幅增長(zhǎng)439%。?
2022年鼎龍股份盈利能力提升顯著,實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)3.90億元,同比提升82.61%,主要原因在于高毛利的CMP拋光墊產(chǎn)品收入大幅增長(zhǎng)。圖表39:公司2022年?duì)I業(yè)收入持續(xù)增長(zhǎng)圖表40:公司2022年歸母凈利潤(rùn)同比大幅提升(億元)營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng)(右軸)(億元)5歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)(右軸)3025201510570%60%50%40%30%20%10%0%300%200%4100%30%-100%-200%-300%-400%-500%-600%-700%21020182019202020212022-10%-20%-1-2020182019202020212022資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明30鼎龍股份:CMP業(yè)務(wù)高速發(fā)展,新增利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)品占比持續(xù)提升?
鼎龍股份是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的關(guān)鍵大賽道領(lǐng)域中各類核心“卡”進(jìn)口替代類創(chuàng)新材料的平臺(tái)型公司,目前重點(diǎn)聚焦半導(dǎo)體CMP制程工藝材料、半導(dǎo)體顯示材料與半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料三個(gè)細(xì)分板塊。2018-2022年,公司CMP拋光墊材料實(shí)現(xiàn)營(yíng)收由314.89萬(wàn)元大幅提升至4.57億,營(yíng)收占比由0.24%提升至16.79%。根據(jù)2022年報(bào)披露,公司2022年實(shí)現(xiàn)CMP拋光墊收入4.57億元,同比提升48.70%,占比為16.79%。?
伴隨公司在建項(xiàng)目的持續(xù)放量,關(guān)鍵原材料自主化持續(xù)推進(jìn),常規(guī)型號(hào)原料均實(shí)現(xiàn)自研自產(chǎn),公司拋光墊毛利率逐漸提升,由2018年的16.06%大幅上升至2022年的65.54%,盈利能力顯著提升。圖表41:公司拋光墊收入占比提升至17%(2022年)圖表42:2022年公司拋光墊毛利率提升至65%拋光墊毛利率
打印復(fù)印耗材其他CMP拋光材料打印復(fù)印耗材其他業(yè)務(wù)120%100%80%CMP拋光材料17%其他業(yè)務(wù)4%60%40%20%0%20182019202020212022打印復(fù)印耗材79%-20%-40%資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明31鼎龍股份:產(chǎn)品矩陣齊全,平臺(tái)型公司?公司布局半導(dǎo)體CMP制程工藝材料,半導(dǎo)體顯示材料,半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料和打印復(fù)印通用耗材四個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域,覆蓋武漢、潛江、珠海、中山、杭州、寧波、北海等地。圖表43:公司產(chǎn)品產(chǎn)品系列具體分類產(chǎn)品簡(jiǎn)介CMP拋光墊CMP拋光液CMP拋光墊是CMP環(huán)節(jié)的核心耗材之一,主要作用是儲(chǔ)存和運(yùn)輸拋光液、去除磨屑和維持穩(wěn)定的拋光環(huán)境等。CMP拋光液是研磨材料和化學(xué)添加劑的混合物,在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中可使晶圓表面產(chǎn)生一層氧化膜,再由拋光液中的磨粒去除,達(dá)到拋光的目的。清洗液主要用于去除殘留在晶圓表面的微塵顆粒、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、金屬離子、氧化物等雜質(zhì),滿足集成電路制造對(duì)清潔度的極高要求,對(duì)晶圓生產(chǎn)的良率起到了重要的作用。半導(dǎo)體CMP制程工藝材料CMP清洗液黃色聚酰亞胺
YPI是生產(chǎn)柔性O(shè)LED顯示屏幕的主材之一,具有優(yōu)良的耐高溫特性、良好的力學(xué)性能以及優(yōu)良的耐化學(xué)穩(wěn)定性,在OLED面板前段制造工藝中涂布、固化成PI膜(聚漿料
YPI
酰亞胺薄膜),替換剛性屏幕中的玻璃材料,實(shí)現(xiàn)屏幕的可彎折性。半導(dǎo)體顯
光敏聚酰亞胺
PSPI是一種高分子感光復(fù)合材料,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的機(jī)械性能、化學(xué)和感光性能等,是AMOLED顯示制程的光刻膠,是除發(fā)光材料外的核心主材,是示材料PSPI面板封裝材料INKAMOLED顯示屏中唯一款同時(shí)應(yīng)用在三層制程的材料,在OLED制程中用于平坦層、相素定義層、支撐層三層。INK是柔性顯示面板的封裝材料,在柔性O(shè)LED薄膜封裝工藝中,通過(guò)噴墨打印的方式沉積在柔性O(shè)LED器件上,起到隔絕水氧的作用。臨時(shí)鍵合膠TBA封裝光刻膠PSPI底部填充膠Underfill臨時(shí)鍵合膠作為超薄晶圓減薄、拿持的核心材料,可將器件晶圓臨時(shí)固定在承載載體上,從而為超薄器件晶圓提供足夠的機(jī)械支撐,防止器件晶圓在后續(xù)工藝制程中發(fā)生翹曲和破片,最后臨時(shí)鍵合膠可通過(guò)光、熱和力等解鍵合方式完成超薄晶圓的釋放。臨時(shí)鍵合膠在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用領(lǐng)域主要是2.5D/3D封裝。封裝光刻膠PSPI是一種光敏性聚酰亞胺材料,兼具光刻膠的圖案化和樹(shù)脂薄膜的應(yīng)力緩沖、介電層等功能,主要應(yīng)用于晶圓級(jí)封裝(WLP)中的RDL(再布線)工藝中,使用時(shí)先涂覆在晶圓表面,再經(jīng)過(guò)曝光顯影、固化等工藝,可得到圖案化的薄膜。底部填充膠作為一種重要的集成電路封裝電子膠黏劑,在先進(jìn)封裝如2.5D、3D封裝中,用于緩解芯片封裝中不同材料之間熱膨脹系數(shù)不匹配帶來(lái)的應(yīng)力集中問(wèn)題,進(jìn)而提高器件封裝可靠性。半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料彩色聚合碳粉用于激光打印機(jī)里的硒鼓,有黑色、紅色、黃色、藍(lán)色四種顏色,具有顯影作用。公司2010年成功研制彩色聚合碳粉,2012年實(shí)現(xiàn)彩色聚合碳粉的全自動(dòng)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),打破了國(guó)外壟斷,目前已迭代至第七代低溫定影聚酯碳粉產(chǎn)品。載體是一種內(nèi)核為鐵氧體磁性材料,表面包覆一層高分子樹(shù)脂的復(fù)合材料。載體是雙組分顯影劑中重要的成份之一,既要帶電性還要帶磁性,借助載體的磁性,碳粉能更好的附著在顯影器上,得到更好的印刷效果。彩色聚合碳粉載體打印復(fù)印通用耗材通用耗材芯片
通用耗材芯片的主要功能為噴墨打印機(jī)及激光打印機(jī)耗材產(chǎn)品的識(shí)別與控制,具有感應(yīng)、計(jì)數(shù)、校準(zhǔn)色彩的作用。顯影輥硒鼓硒鼓中重要的核心組成部件,是使光導(dǎo)體上的靜電潛像顯影用的輥,具有顯影作用和傳粉作用,對(duì)圖像密度有影響。激光打印機(jī)里的耗材,承擔(dān)了激光打印機(jī)的主要成像功能,按其內(nèi)部感光鼓、磁鼓和墨粉盒的組合方式可分為三類:一體硒鼓、二體硒鼓和三體硒鼓。噴墨打印機(jī)中用來(lái)存儲(chǔ)打印墨水,并最終完成打印的部件,按墨盒和噴頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為一體式墨盒和分體式墨盒,其中再生墨盒多為一體式墨盒,其他通用墨盒多為分體式墨盒。在分體式墨盒中,根據(jù)顏色封裝的情況又可以分為單色墨盒和多色墨盒。墨盒資料:公司年報(bào),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明32鼎龍股份:拋光液部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)規(guī)?;N(xiāo)售,助力企業(yè)穩(wěn)固龍頭地位?
2018-2021年,我國(guó)拋光墊產(chǎn)量自0.33萬(wàn)片迅速增長(zhǎng)至14.69萬(wàn)片,CAGR為254.4%,2021年,拋光墊需求量為75.11萬(wàn)片,本土自給率有望提升。?
鼎龍股份作為國(guó)內(nèi)唯一一家全制程拋光墊供應(yīng)商,公司現(xiàn)有武漢本部30萬(wàn)片拋光墊產(chǎn)能,潛江三期拋光墊新品及其核心配套原材料的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn),補(bǔ)充了年產(chǎn)20萬(wàn)片的拋光墊新品的生產(chǎn)能力,在完成產(chǎn)品送樣測(cè)試后,將于今年下半年逐步放量。仙桃基地于2022年6月開(kāi)工,預(yù)計(jì)2023年9月份建成,總投資金額約為7.5-10億元人民幣,拋光液產(chǎn)能有望進(jìn)一步提升,公司產(chǎn)業(yè)布局有望進(jìn)一步完善。圖表44:公司2萬(wàn)噸拋光液項(xiàng)目預(yù)計(jì)2023年三季度建設(shè)完成半導(dǎo)體板塊2022年收入項(xiàng)目進(jìn)度公司現(xiàn)有拋光墊產(chǎn)能30萬(wàn)片,潛江三期拋光墊新品及其核心配套原材料的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目已建設(shè)完工處于試生產(chǎn)階段,并已經(jīng)送樣給主流客戶測(cè)試。收入超4.57億,同比增長(zhǎng)48.7%CMP拋光墊武漢本部全自動(dòng)化年產(chǎn)能5000噸拋光液產(chǎn)線、年產(chǎn)能2000噸清洗液已實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)品規(guī)模化
產(chǎn)線穩(wěn)定供應(yīng);CMP拋光液及清洗
銷(xiāo)售,銷(xiāo)售收入近1789
仙桃年產(chǎn)1萬(wàn)噸CMP用清洗液擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目、年產(chǎn)2萬(wàn)噸CMP拋光液擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)萬(wàn)元目及研磨粒子配套擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目等的產(chǎn)能建設(shè)正加緊進(jìn)行中,現(xiàn)已完成廠房封頂和產(chǎn)線設(shè)備規(guī)劃,預(yù)計(jì)于2023年9月安裝完畢。資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明33鼎龍股份:下游客戶進(jìn)展順利,多項(xiàng)取得突破?
公司半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)各細(xì)分領(lǐng)域不同階段、多種材料新品項(xiàng)目持續(xù)快速發(fā)展,均取得突破。圖表45:鼎龍股份各產(chǎn)品下游客戶進(jìn)展情況產(chǎn)品系列具體分類客戶進(jìn)展拋光墊在國(guó)內(nèi)大部分主流客戶已成為第一供應(yīng)商,多數(shù)在建、新建晶圓廠在通線之初便采用公司拋光墊作為標(biāo)準(zhǔn)品,形成良好的合作關(guān)系。基于氧化鋁磨料的拋光液、介電材料拋光液及鎢拋光液產(chǎn)品于2022年在客戶端取得突破,進(jìn)入采購(gòu)或批量銷(xiāo)售、逐步放量階段;CMP拋光墊半導(dǎo)體CMP制程工藝材料CMP
拋光液
其余各制程CMP拋光液產(chǎn)品覆蓋全國(guó)多家客戶進(jìn)入關(guān)鍵驗(yàn)證階段,反饋良好,部分重點(diǎn)產(chǎn)品—如對(duì)標(biāo)國(guó)際主流型號(hào)的多晶硅拋光液產(chǎn)品、金屬柵極拋光液產(chǎn)品等進(jìn)入最終導(dǎo)入階段,有望在2023年在下游存儲(chǔ)及邏輯客戶取得新訂單。銅制程CMP后清洗液產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定獲得客戶訂單,自對(duì)準(zhǔn)清洗液,激光保護(hù)膠清洗液等新領(lǐng)域清洗液產(chǎn)品也取得一定銷(xiāo)售收入;CMP
清洗液
其他制程拋光后清洗液產(chǎn)品部分在客戶端持續(xù)驗(yàn)證,向先進(jìn)封裝清洗液領(lǐng)域拓展開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品也在匹配客戶需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)、送樣。黃色聚酰亞胺
國(guó)內(nèi)唯一一家擁有千噸級(jí)、超潔凈、自動(dòng)化YPI產(chǎn)線的企業(yè),是國(guó)內(nèi)唯一實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨的YPI供應(yīng)商?,F(xiàn)已覆蓋國(guó)內(nèi)所有主流漿料
YPI
AMOLED客戶形成批量規(guī)?;N(xiāo)售。半導(dǎo)體顯示
光敏聚酰亞胺材料國(guó)內(nèi)唯一一家在下游面板客戶驗(yàn)證通過(guò),打破國(guó)外壟斷,并在2022年第三季度實(shí)現(xiàn)批量出貨的企業(yè)。PSPI其他半導(dǎo)體顯示面板封裝材料TFE-INK、低溫光阻材料OC、高折OC、高折INK等其他新產(chǎn)品也在按計(jì)劃開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證中,并持續(xù)與下游面板客戶保新材料臨時(shí)鍵合膠TBA持技術(shù)交流。臨時(shí)鍵合膠產(chǎn)品已完成國(guó)內(nèi)某主流晶圓廠送樣,客戶端驗(yàn)證已接近尾聲,獲得客戶好評(píng),量產(chǎn)產(chǎn)品導(dǎo)入工作正在進(jìn)行中先進(jìn)封裝材
封裝光刻膠目前已完成某大型封裝廠的客戶端送樣,驗(yàn)證工作穩(wěn)步推進(jìn)。料PSPI底部填充膠Underfill已經(jīng)完成小試配方開(kāi)發(fā),目前正在進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià)工作,爭(zhēng)取2023年下半年實(shí)現(xiàn)客戶端送樣。資料:鼎龍股份年報(bào),太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明34鼎龍股份:研發(fā)能力突出,布局海外專利不侵權(quán)報(bào)告?
公司研發(fā)能力突出,2022年研發(fā)人員占比23.87%,研發(fā)費(fèi)用投入約3.16億元,近5年研發(fā)費(fèi)用基本保持在10%。公司立項(xiàng)開(kāi)發(fā)多晶硅、金屬銅、金屬鋁、阻擋層、金屬鎢與介電層制程等系列共30余種拋光液產(chǎn)品,2022年已有部分拋光液產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)規(guī)?;N(xiāo)售。?
鼎龍擁有完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局。截至2022年年末,公司擁有已獲得授權(quán)的專利784項(xiàng),并為后續(xù)海外產(chǎn)品推廣做好專利預(yù)警工作,完成柔性顯示基板材料YPI、光敏聚酰亞胺PSPI、面板封裝材料TFE-INK的中國(guó)/海外、CMP拋光墊的臺(tái)灣專利不侵權(quán)報(bào)告。圖表46:公司專利布局圖表47:公司研發(fā)費(fèi)用率基本保持在10%5004502021年
2022年(項(xiàng))(億元)40035030025020015010050研發(fā)費(fèi)用研發(fā)費(fèi)用率(右軸)3.53.02.52.01.51.00.50.014%12%10%8%06%軟件著外觀設(shè)計(jì)專利發(fā)明專利實(shí)用新型專利4%布
作圖
權(quán)設(shè)
與計(jì)
集成2%0%20182019202020212022電路資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明35鼎龍股份:盈利預(yù)測(cè)?
2022年,公司基礎(chǔ)業(yè)務(wù)打印機(jī)耗材實(shí)現(xiàn)營(yíng)收21.42億元,同比提升6.43%;CMP拋光墊實(shí)現(xiàn)收入4.57億元,同比提升48.70%;4款拋光液產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1789萬(wàn)元;顯示材料YPI/PSPI實(shí)現(xiàn)營(yíng)收4758萬(wàn)元,同比大幅增長(zhǎng)439%。盈利能力提升顯著,實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)3.90億元,同比提升82.61%。?
公司是國(guó)內(nèi)唯一一家全制程拋光墊供應(yīng)商,現(xiàn)有武漢本部30萬(wàn)片拋光墊產(chǎn)能,潛江三期項(xiàng)目建成投產(chǎn),再補(bǔ)充20萬(wàn)片拋光墊新品的生產(chǎn)能力,在完成產(chǎn)品送樣測(cè)試后,將于2023年下半年逐步放量。仙桃基地于2022年6月開(kāi)工,預(yù)計(jì)今年9月份建成,拋光液產(chǎn)能有望進(jìn)一步提升。?
預(yù)計(jì)公司2023/2024/2025年歸母凈利潤(rùn)為5.24億元/6.92億元/9.12億元,當(dāng)前市值對(duì)應(yīng)估值為42.22倍/31.92倍/24.23倍。首次覆蓋,給予“買(mǎi)入”評(píng)級(jí)。圖表48:盈利預(yù)測(cè)年結(jié)日:12月31日20222,721.4815.52%2023E3,275.5820.36%2024E4,058.1823.89%2025E5,139.9126.66%營(yíng)業(yè)總收入(人民幣
百萬(wàn))增長(zhǎng)率(%)歸母凈利潤(rùn)(人民幣
百萬(wàn))390.03523.56692.46912.22增長(zhǎng)率(%)EPS(元/股)82.66%0.4234.24%0.5632.26%0.7431.74%0.9724.23市盈率(P/E)市凈率(P/B)50.694.7942.224.6731.924.083.49資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明36安集科技:拋光液營(yíng)收持續(xù)高速增長(zhǎng),盈利水平保持高位?
安集科技是中國(guó)拋光液領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè),主要產(chǎn)品包括CMP拋光液及功能性濕電子化學(xué)品,拋光液覆蓋介電材料(二氧化硅、氮化硅)拋光液,鎢拋光液,銅及銅阻擋層拋光液等多個(gè)品類,打破了美日企業(yè)對(duì)集成電路領(lǐng)域化學(xué)機(jī)械拋光液的壟斷,位列國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料第一梯隊(duì)。2022年公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入10.77億元,同比大幅提升56.82%,近五年保持35.88%的快速增長(zhǎng)。?
2022年,公司盈利能力大幅提升,實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)3.01億元,同比提升140.99%,2018-2022年CAGR接近50%,達(dá)到49.97%。圖表49:公司營(yíng)業(yè)收入持續(xù)大幅增長(zhǎng)圖表50:公司盈利能力大幅提升(億元)(億元)營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng)(右軸)歸母凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)(右軸)1210870%60%50%40%30%20%10%0%3.53.02.52.01.51.00.50.0160%140%120%100%80%60%40%20%0%64-20%-40%2201620172018201920202021202202016201720182019202020212022資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明37安集科技:深耕高端半導(dǎo)體領(lǐng)域,涵蓋集成電路“拋光、清洗、沉積”三大工藝?
公司自成立之初就定位為高端半導(dǎo)體材料領(lǐng)域企業(yè),現(xiàn)成功搭建化學(xué)機(jī)械拋光液-全品類產(chǎn)品矩陣、功能性濕電子化學(xué)品(清洗液、刻蝕液)-領(lǐng)先技術(shù)節(jié)點(diǎn)多產(chǎn)品線布局、電鍍液及其添加劑-實(shí)現(xiàn)電鍍高端產(chǎn)品系列國(guó)產(chǎn)突破,三大技術(shù)平臺(tái),涵蓋集成電路制造中“拋光、清洗、沉積”三大關(guān)鍵工藝。2022年,公司核心業(yè)務(wù)拋光液實(shí)現(xiàn)營(yíng)收9.51億元,同比提升60.13%,占營(yíng)業(yè)收入的比重達(dá)到88.34%,主營(yíng)業(yè)務(wù)突出。?
2022年,化學(xué)機(jī)械拋光液產(chǎn)品毛利率達(dá)到58.59%,較2021年提升3.18pct,近7年基本達(dá)到55%的毛利率水平,盈利能力保持高位。圖表51:公司2022年拋光液收入占比88%圖表52:公司毛利結(jié)構(gòu)(2022年)圖表53:公司拋光液毛利率約為55%其他化學(xué)機(jī)械拋光液功能性濕電子化學(xué)品化學(xué)機(jī)械拋光液功能性濕電子化學(xué)品功能性濕電子化學(xué)品其他化學(xué)機(jī)械拋光液88%功能性濕電子化學(xué)品(2021年以前,光刻膠去除劑)拋光液毛利率功能性濕5%180%160%140%120%100%80%電子化學(xué)品12%化學(xué)機(jī)械拋光液60%40%95%20%0%2016201720182019202020212022資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院資料:Wind,太平洋證券研究院請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的重要聲明38安集科技:打造上海寧波雙基地,項(xiàng)目建設(shè)持續(xù)
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