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芯片方向?qū)?上游材料領(lǐng)域即將迎來高景氣

2021-01-18 11:40:03

芯片產(chǎn)業(yè)鏈維持高景氣,國(guó)內(nèi)晶圓廠積極擴(kuò)產(chǎn),上游材料需求預(yù)期提升,芯片產(chǎn)業(yè)鏈景氣度正在向材料端傳導(dǎo)。

2020年下半年以來,隨著國(guó)內(nèi)疫情企穩(wěn),半導(dǎo)體下游需求持續(xù)改善,晶圓廠、封測(cè)廠的產(chǎn)能利用率上行。

以臺(tái)積電數(shù)據(jù)為例,2020年四季度,臺(tái)積電單季實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入126.8億美元,環(huán)比增長(zhǎng)4.45%,同比增長(zhǎng)22.04%。

在產(chǎn)業(yè)鏈高景氣的推動(dòng)下,國(guó)內(nèi)長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華虹集團(tuán)、中芯國(guó)際、合肥長(zhǎng)鑫等晶圓廠正在積極擴(kuò)產(chǎn),比如:

1)長(zhǎng)江存儲(chǔ)一期項(xiàng)目于2020年擴(kuò)產(chǎn)至5萬片/月以上,預(yù)計(jì)未來將達(dá)10萬片/月,二期土建已于2020年6月開工,兩期產(chǎn)能規(guī)劃共30萬片/月;

2)華虹半導(dǎo)體(無錫)產(chǎn)能預(yù)計(jì)從2020年末2萬片/月擴(kuò)張至2021年末4萬片/月,后續(xù)仍有4萬片/月擴(kuò)產(chǎn)空間;

3)合肥長(zhǎng)鑫產(chǎn)能預(yù)計(jì)從2021年初4萬片/月擴(kuò)張至2022-2023年的12.5萬片/月;

4)中芯國(guó)際在北京即將新建10萬片/月新廠房。

芯片產(chǎn)業(yè)鏈景氣度具有傳導(dǎo)關(guān)系,目前芯片制造景氣度已持續(xù)將近2個(gè)季度,向上游原材料的傳導(dǎo)大概需要1-2個(gè)季度,因此邏輯上來說,上游材料領(lǐng)域即將迎來高景氣。

從全球半導(dǎo)體材料的需求格局看,2011年中國(guó)大陸占全球市場(chǎng)的比例為10%,到2019年已達(dá)到16.7%,僅次于中國(guó)臺(tái)灣(21.7%)及韓國(guó)(16.9%)。近期,國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)上調(diào)了2021年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的預(yù)測(cè),我國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)有望從從95億美元增長(zhǎng)至超100億美元,超越韓國(guó)位居全球第二。

根據(jù)最新的產(chǎn)業(yè)鏈信息,我們梳理了以下三個(gè)半導(dǎo)體材料的細(xì)分高景氣方向——硅片、前驅(qū)體、拋光材料。

硅片:最核心上游材料

硅片:硅片是半導(dǎo)體芯片最核心的上游材料,而國(guó)內(nèi)12英寸硅片國(guó)產(chǎn)化率僅13%,8英寸硅片也只有少數(shù)廠商可以供應(yīng)。不僅國(guó)內(nèi)需求成長(zhǎng)性高,國(guó)產(chǎn)替代也有較大空間。

半導(dǎo)體級(jí)硅片純度須達(dá)99.9999999%(7個(gè)9)以上,在半導(dǎo)體晶圓制造材料中占比為37%。硅晶棒通過長(zhǎng)晶過程在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生長(zhǎng),再經(jīng)過切片、磨片、倒角、熱處理、拋光、清洗等工序,最后成為硅片。

硅片按產(chǎn)品差異,主要分為拋光片、退火片和外延片三種。

拋光片約占硅片總量的70%,廣泛用于數(shù)字與模擬芯片、存儲(chǔ)器和功率器件等產(chǎn)品。

硅片按尺寸差異,主要分為8英寸和12英寸。8英寸主要用于成熟制程,12英寸主要用于先進(jìn)制程。

2019年,全球12英寸半導(dǎo)體硅片出貨面積占總出貨面積的67.2%。

2019年,全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模為735億元,其中中國(guó)大陸市場(chǎng)約91億元。2020至2024年,全球硅片需求有望保持5.1%的復(fù)合增長(zhǎng)率。中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng),隨著國(guó)內(nèi)芯片制造持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),預(yù)計(jì)中國(guó)半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模將以高于全球市場(chǎng)的速度持續(xù)增長(zhǎng)。

目前,日本信越(27.6%)、SUMCO(24.4%)、德國(guó)Siltronic(14%,即將被環(huán)球晶圓收購)、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓(16%)、韓國(guó)SK Siltron(10%)合計(jì)占據(jù)全球92%的市場(chǎng)份額。

中國(guó)12英寸硅片主要依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化率僅13%,8英寸硅片也只有少數(shù)廠商可以供應(yīng),國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

【滬硅產(chǎn)業(yè)】12英寸硅片營(yíng)收占比14.7%,8英寸硅片營(yíng)收占比74.8%,公司于2018年率先實(shí)現(xiàn)12英寸硅片國(guó)產(chǎn)化突破,已實(shí)現(xiàn)了28nm以上所有節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品認(rèn)證以及64層3D NAND產(chǎn)品驗(yàn)證。

【立昂微】半導(dǎo)體拋光片和外延片營(yíng)收占比57.7%,子公司金瑞泓主營(yíng)6/8/12英寸硅片,客戶包括華潤(rùn)微、中芯國(guó)際、華虹宏力、ONSEMI等。

【中環(huán)股份】半導(dǎo)體材料業(yè)務(wù)(主要為硅片)營(yíng)收占比為6.0%,曾承接國(guó)家“02專項(xiàng)”之“大直徑區(qū)熔硅單晶及國(guó)產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目。目前公司8英寸、12英寸硅片均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),產(chǎn)能分別為50萬片/月、7萬片/月,預(yù)計(jì)2021年內(nèi)將分別達(dá)到70萬片/月、15萬片/月。

前驅(qū)體:核心公司進(jìn)入全球第一梯隊(duì)

前驅(qū)體:半導(dǎo)體制造氣相沉積核心材料,國(guó)內(nèi)雅克科技通過收購進(jìn)入第一梯隊(duì)。

前驅(qū)體是芯片制造的重要材料之一,主要用于氣相沉積(包括物理沉積PVD、化學(xué)氣相沉積CVD及原子氣相沉積ALD)鍍膜過程,以形成符合半導(dǎo)體制造要求的各類薄膜層,也可用于半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)、蝕刻、離子注入摻雜以及清洗等。

前驅(qū)體材料的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)主要有三點(diǎn):隨著NAND的堆疊層數(shù)不斷增多,前驅(qū)體用量快速增長(zhǎng);當(dāng)DRAM向更高的深寬比發(fā)展,需要單位價(jià)值量更高的High-K前驅(qū)體;隨著邏輯芯片線寬越細(xì),用到的前驅(qū)體品種越多,產(chǎn)品價(jià)值量越高。

【雅克科技】半導(dǎo)體化學(xué)材料業(yè)務(wù)營(yíng)收占比37.7%,子公司UP Chemical的SOD和前驅(qū)體業(yè)務(wù)處于全球領(lǐng)先地位,涉足壁壘最高的High K及ALD用半導(dǎo)體前驅(qū)體,此類材料在國(guó)內(nèi)尚處于空白階段,公司是海力士、三星連續(xù)多年的主要供應(yīng)商,并新增了對(duì)鎧俠、Intel、臺(tái)積電的批量供應(yīng)。

拋光材料:放量在即

拋光材料:拋光液、拋光墊國(guó)產(chǎn)化率均不足5%,近3年拋光墊國(guó)內(nèi)需求將倍增。

化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是芯片制造過程中實(shí)現(xiàn)晶圓表面平坦化的關(guān)鍵工藝,相較傳統(tǒng)的純機(jī)械或純化學(xué)的拋光方法,CMP技術(shù)處理后的晶圓平坦度更高。拋光材料是CMP過程中使用的重要原材料,可分為拋光液與拋光墊,在晶圓制造材料中占比7%。

隨著技術(shù)發(fā)展,芯片制造過程中CMP工序越來越復(fù)雜,所需拋光材料的種類、用量也越來越多。2019年全球CMP拋光材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)140億元,預(yù)計(jì)2023年可達(dá)176億元,CAGR達(dá)5.9%。

1)拋光液方面,全球市場(chǎng)規(guī)模在2019年為88億元,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模在2018年為16億元,預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到24.4億元。

國(guó)內(nèi)拋光液行業(yè)主要被美日企業(yè)壟斷,美國(guó)Cabot和日本的Fujimi市占率分別為36%和11%,目前拋光液國(guó)產(chǎn)化率不到5%,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

2)拋光墊方面,拋光墊全球市場(chǎng)規(guī)模在2019年為52億元,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模在2018年為19億元。拋光墊下游中存儲(chǔ)器占比最高,因此國(guó)內(nèi)采購額前三大廠商依次為長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫、中芯國(guó)際。

根據(jù)長(zhǎng)江存儲(chǔ)兩期產(chǎn)能規(guī)劃,預(yù)計(jì)到2023年實(shí)現(xiàn)30萬片/月的128層NAND產(chǎn)能,對(duì)應(yīng)拋光墊采購額約40億元;中芯國(guó)際、合肥長(zhǎng)鑫拋光墊采購額將分別超10億元。預(yù)計(jì)2023年后,本土晶圓廠商拋光墊采購額將達(dá)75億元,較2018年增長(zhǎng)近3倍。

國(guó)內(nèi)拋光墊市場(chǎng)主要被美國(guó)陶氏化學(xué)、Cabot占據(jù),二者市占率分別為80%、5%,國(guó)產(chǎn)拋光墊滲透率不到5%,國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。

【安集科技】CMP拋光液營(yíng)收占比88.8%,產(chǎn)品打破了國(guó)外廠商對(duì)CMP拋光液的壟斷,下游客戶覆蓋全球芯片制造核心廠商。

公司作為項(xiàng)目責(zé)任單位完成了“90-65nm集成電路關(guān)鍵拋光材料研究與產(chǎn)業(yè)化”和“45-28nm集成電路關(guān)鍵拋光材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”兩個(gè)國(guó)家“02專項(xiàng)”,目前正在負(fù)責(zé)“高密度封裝TSV拋光液和清洗液研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”和“CMP拋光液及配套材料技術(shù)平臺(tái)和產(chǎn)品系列”兩個(gè)國(guó)家“02專項(xiàng)”。

【鼎龍股份】拋光墊產(chǎn)品在2019年取得重大突破,成功導(dǎo)入國(guó)內(nèi)主流晶圓廠商,實(shí)現(xiàn)營(yíng)收0.12億元,占總營(yíng)收1%,目前擁有拋光墊產(chǎn)能10萬片/月。

2020年上半年,公司拋光墊業(yè)務(wù)在長(zhǎng)江存儲(chǔ)、中芯國(guó)際、合肥長(zhǎng)鑫等取得重大進(jìn)展,順利通過中芯國(guó)際28nm生產(chǎn)線驗(yàn)證,公司拋光墊技術(shù)已進(jìn)入14nm研發(fā)階段。公司上半年拋光墊營(yíng)收0.21億元,占總營(yíng)收2.6%,為2019年拋光墊營(yíng)收的1.8倍,產(chǎn)品正處于放量階段。

1月14日盤后,公司發(fā)布公告,擬投資1.67億元用于CMP拋光墊項(xiàng)目(三期)建設(shè),項(xiàng)目產(chǎn)能為50萬片/年。

標(biāo)簽: 芯片

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