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文檔簡介

1、2022年雅克科技(002409)研究報告1.雅克科技:電子材料平臺型廠商,海內外客戶資源優質1.1.具備全球競爭力的電子材料平臺型廠商以電子材料為主的產品布局,后續新增產能眾多。公司電子材料業務涉及的產品主要有半導體前驅體、電子特氣、光刻膠、硅微粉和LDS等。其中,前驅體主要應用在集成電路存儲芯片、邏輯芯片的薄膜沉積環節;電子特氣,主要是六氟化硫和四氟化碳;光刻膠產品主要應用于顯示面板的三色子像素制作和TFT制作;硅微粉主要運用于集成電路封裝材料等;LDS輸送系統主要用于前驅體材料等化學品的輸送。大基金加持,股權結構集中合理。由沈琦、沈馥、沈錫強、駱穎、竇靖芳組成的沈氏家族成員為公司控股股東

2、、實際控制人,合計持有公司股權45.06%。同時,2017年國家集成電路產業投資基金出資5.5億元取得公司5.73%的股權,目前持有公司5%股權。公司主要通過子公司涉足電子材料業務,其中江蘇先科控股韓國UPChemical主營前驅體;江蘇科特美控股Cotem主營光刻膠;科美特主營電子特氣;華飛電子主營硅微粉。1.2.電材業務占比提升,盈利能力成長性持續增強2017年以來業績持續高增長。2021年,公司實現營業收入37.82億元,同比增長66%。自2017年開始進軍電子材料業務以來,公司實現了高速成長。2017年至2021年,公司營業收入、歸母凈利潤分別實現復合增速35.2%、75.9%。202

3、1年,受到所持基金凈值變化(-8901萬元)以及資產減值(-325萬元)影響,公司凈利潤下滑。然而該金融資產凈值后續進一步下降空間有限,在公司主業強勁的增量貢獻下,預計將持續高增長。電子材料業務貢獻高盈利、高成長。隨著磷系阻燃劑業務增長放緩,公司2014至2016年收入增長乏力。2016年,公司開始進軍電子材料業務,收入結構開始迅速發生變化。2017年以來,阻燃劑占公司收入比例由79.7%逐步下降至12.1%。2021年,電子材料相關業務已占公司收入達73.7%,占公司利潤達76.3%,并在2018年以來貢獻了公司主要的業績成長。在公司電子材料業務中,前驅體和電子特氣是已披露毛利率板塊中,盈利

4、能力最強的業務板塊,2021年分別實現毛利率40.88%、40.17%;成長性方面,前驅體是公司增長最快的業務,受核心客戶SK海力士訂單增長拉動,前驅體業務2017年以來實現45.6%的復合增速,營收由2018年的2.73億元增長至2021年8.45億元。盈利能力隨業務結構的變化而抬升,趨勢持續。公司2020/2021/2022Q1分別實現毛利率35.5%/25.8%/31.9%。受益于良好的費用控制能力,公司銷售費用率2020年開始明顯下降,公司2020/2021/2022Q1分別實現凈利率18.2%/9.0%/16.0%。后續受益于前驅體、高性能硅微粉等業務的強勢增長,預計盈利能力將持續抬

5、升。2.半導體材料迎放量機遇,平臺型公司多點開花2.1.晶圓資本開支加速增長,半導體材料擁抱黃金時代半導體是在眾多新型產業驅動下持續增長的巨大產業。半導體的終端需求主要包括計算機(34%)、無線通訊(30%)、消費(14%)、工業(8%)、汽車(8%),2021年全球市場規模5560億美元,同比增長26.3%。未來,半導體產業將在物聯網、AI、大數據中心、汽車電動化發展的驅動下持續成長。預計2030年,全球半導體市場規模將超過10000億美元,大數據、云計算、汽車電子、AI等新興產業將驅動行業持續擴張。我國坐擁全球超過60%的下游需求產業,全球晶圓產能持續向中國大陸轉移。隨著通訊、大數據、計算

6、機等下游產業持續向我國轉移,目前我國已擁有全球超過60%的半導體下游消費產業。然而半導體產能仍高度依賴進口,2021年貿易逆差達2788億元,僅次于原油。這將是促使未來全球半導體產業持續向我國轉移的驅動力。預計2030年中國大陸半導體市場份額將超過20%,將成為全球未來十年增速最快的市場。歷經芯片短缺,全球半導體資本開支加速增長。經歷2020年以來的芯片短缺后,全球半導體產業資本開支加速增長。2021年,全球半導體資本開支達到1531億美元,同比增長35.4%,ICInsights預計全球半導體資本開支2022年將達到1904億美元。資本開支的加速增長意味著大量的晶圓廠投產,2022-2024

7、年全球將會有超過25家8寸晶圓廠、超過60座12寸晶圓廠投放新產能。另一方面,全球半導體資本開支越來越多地集中在亞太地區,2019年,亞太已占全球資本開支63%,其中以中國大陸地區和中國臺灣地區為主。2021、2022年,全球有29座晶圓廠開始建設,其中8座位于中國大陸。中國大陸晶圓擴產速度快于全球,2024年全球占比將提升至19%。根據KnometaResearch,截至2021年底,全球晶圓產能達2160萬片/月(8英寸當量,下同),其中中國大陸產能約350萬片/月,占全球總產能約16%。在過去,中國大陸晶圓產能的全球占比持續提升,目前相比2011年已提升7pct。由于中國大陸具有相比全球

8、更多的新增產能,預計2024年,中國在全球IC晶圓產能份額將提升至19%。來自本土廠商的產能占比將提升,拉動本土材料供應商份額。目前中國大陸的晶圓產能約有一半來自臺積電、聯電、三星、SK海力士等海外廠商,SK海力士一家就占我國產能17%。而未來中國大陸大部分新增產能來自中芯國際、合肥長鑫、長江存儲等中國大陸的芯片廠商。在邏輯芯片方面,中芯國際是本土廠商中擴產的主力軍。截至2021年底,中芯國際擁有月產能62.1萬片,然而其北京、上海、深圳、天津現有工廠均有擴產規劃,再加上邏輯芯片28nm制程規劃新工廠,中芯國際目前已統計的未來新增產能達129.7萬片/月;存儲芯片NAND方面,長江存儲目前產能

9、10萬片/月,后續規劃總產能超過30萬片/月;存儲芯片DRAM方面,合肥長鑫目前產能6萬片/月,后續規劃總產能同樣超過30萬片/月。預計本輪晶圓廠擴產后,我國本土廠商產能占中國大陸晶圓產能比重將大幅提升,對本土材料需求將帶來巨大拉動。晶圓擴產拉動我國半導體材料進一步高增。2021年,全球半導體材料市場規模約643億美元,其中中國大陸市場規模約119億美元。近年來,我國半導體材料市場占全球份額持續增長,由2010年10%上升至2021年19%。未來,預計一方面在全球半導體產業資本開支加速增長的背景下,材料需求有望加速增長。另一方面在我國晶圓產能占全球比重持續增長的趨勢下,我國半導體材料有望實現快

10、于全球平均的需求增長。2.2.行業特點:細分賽道多而分散,下游客戶集中而認證壁壘高行業特點為認證壁壘高、下游集中、細分賽道多,而單賽道天花板明顯。一方面,半導體材料細分賽道多,包括了8個大類產品和成百上千個細分產品,產品差異化程度高。若生產企業僅涉足單一賽道,則天花板較為明顯。然而,半導體材料的下游客戶集中度高。儲存芯片方面,DRAM前三大廠商三星、SK海力士、美光2021年Q3市場份額合計占95.4%;NANDFlash前四大廠商三星、鎧俠(原東芝存儲)、WDC、SK海力士2021年Q2市場份額合計占79.4%;邏輯代工方面,臺積電、三星、聯電三家廠商2021年Q1合計占79%份額。并且,半

11、導體材料的產品質量對下游產業的正常生產影響巨大。若材料發生質量問題,將導致整條生產線產品報廢,造成巨額損失。因此電子材料具有較高的認證壁壘、認證周期長,一旦形成合作后能形成客戶粘性。整體看來,半導體材料具有認證壁壘高、下游集中、細分賽道多且單賽道天花板明顯的特點。2.3.雅克路徑:對標海外巨頭默克,形成多種電子材料“一站式供應”立足優質客戶資源形成“一站式供應”,是基于行業特點的有效戰略。外延整合是默克、法液空等海外巨頭布局多種材料的快速有效路徑。基于半導體材料單賽道天花板明顯、下游客戶集中等特點,立足核心客戶資源持續進行交互式研發,形成多種材料的“一站式供應”是可以在研發投入、客戶資源上形成

12、協同的戰略。放眼全球,法國液化空氣集團、德國默克均通過一系列并購成為行業龍頭。其中,默克起家于醫藥業務,在電子材料領域進行的一系列的并購,逐步奠定了默克全球領先電子材料廠商的地位,其中代表性的案例包括:收購Avecia(英國)Covion(德國)的OLED和電子化學品事業部。公司于2005年以4930萬美元現金并購Avecia(英國)Covion(德國)的OLED和電子化學品事業部。默克目前是全球OLED有機發光材料重要的參與者,在空穴傳輸層(HTL)材料、磷光綠色材料、新型噴墨式的可打印OLED材料中占據重要的市場地位。收購前驅體、面板光刻膠廠商AZElectronics,前驅體地位進一步增

13、強。公司于2014年以15.7億英鎊收購電子材料廠商AZElectronics。AZElectronics在2012年半導體材料、顯示面板材料分別占公司收入比重68%、30%。半導體材料板塊中,公司擁有前驅體、CMP拋光液、光刻膠等產品;顯示面板材料方面,公司生產光刻膠、顯影液等。收購AZElectronics增強了默克在前驅體等業務的地位,2017年默克成為全球第五大前驅體廠商。收購電子特氣、前驅體、CMP拋光液廠商VersumMaterilas,晉級前驅體全球龍頭。Versum的主要產品包括前驅體、高純電子特氣、CMP拋光液、清洗液(用于CMP后、以及用于刻蝕后),同時,Versum還擁有

14、運輸、儲存電子特氣以及CMP拋光液的系統。Versum在2017年是全球數一數二的前驅體廠商,收購Versum后,默克成為全球最大的前驅體廠商。雅克立足前驅體的優質海內外客戶資源,中長期有望進軍關聯制程材料,成為“一站式”材料供應商。雅克通過收購UPChemical進入SK海力士供應鏈,是雅克在半導體材料業務的核心競爭力。目前,公司在前驅體領域已經具備了全球性的競爭力,有望打入SK海力士以外的下游客戶。并且,公司通過收購華飛電子切入半導體封裝材料領域,通過收購科美特布局含氟電子特氣,通過收購LG的光刻膠事業部和Cotem成為了面板光刻膠的重要供應商。歷史上,公司已經充分證明了自身的全球性的外延

15、擴張能力。未來,公司作為具有全球外延能力的電子材料平臺型公司有望對標海外巨頭默克的成長路徑,打通薄膜沉積相鄰制程的半導體材料,為大客戶提供半導體材料“一站式供應”,并在研發、客戶資源上形成協同,遠期空間巨大。3.前驅體:隨先進制程迅速增長,雅克主導3.1.前驅體是用于先進制程薄膜沉積的先進材料前驅體是用于制作氧化層的材料,主要用于晶圓制造中的薄膜沉積環節。晶體管是芯片中的基礎結構單位,形成類似“開關”的功能。隨著摩爾定律的發展,目前晶體管已達到人頭發直徑萬分之一大小,一個指甲大小的芯片擁有超過10億個晶體管。MOSFET晶體管是運用最廣泛的晶體管結構,全稱為金屬氧化物半導體場效應晶體管,結構包

16、括金屬(metal)氧化物(oxide)半導體(semiconductor)。其中“氧化物”層為前驅體材料通過化學反應等方式在集成電路晶圓表面形成具有特定電學性質的薄膜,覆蓋在集成電路芯片基底表面,形成集成電路中的電容介質或柵極電介質,起到絕緣的功能。如果沒有了前驅體,晶體管的核心功能將無法實現。摩爾定律下晶體管體積持續縮小,傳統氧化層材料SiO2逐漸無法滿足要求。從上世紀70年代開始,SiO2一直是主流的氧化層材料,受到廣泛應用超過四十年時間。隨著時間的發展,單個芯片上的晶體管數量持續增加,單個晶體管越來越小。在上世紀70年代,柵極寬度達10000nm,柵極氧化層(上圖中絕緣薄膜)厚度達到1

17、2nm。本世紀初,氧化層厚度已薄至1.2nm。然而SiO2材料的氧化層極限厚度為1.5nm,低于該厚度會出現隧穿現象,導致漏電,且漏電現象隨著厚度減小呈現指數增長。然而,由于SiO2介電常數低(3.9),因此當晶體管制程縮小至90nm時,SiO2厚度就已達到1.2nm,對于1.2nm厚的SiO2,柵極漏電密度達到100A/cm2,該級別的漏電在大部分應用中已無法接受。到了70nm制程時,所需要的柵極氧化層厚度大約0.7nm,僅有兩原子層的SiO2的厚度,已經達到多數SiO2氧化層的極限厚度。同時當氧化物厚度降低至2nm以下時,伴隨退火處理溫度的升高,會出現硼擴散現象,從而對器件性能帶來影響。晶

18、體管器件尺寸縮小后,需要更高的電容來產生所需的驅動電流。由于電容與柵層厚度成反比,因此前驅體作為柵介質材料其厚度必須要降低。High-k前驅體能在先進制程中替代SiO2減少漏電現象。High-K前驅體具有更高的介電常數,使得材料在柵介質等效氧化層厚度(EOT)相同的前提具有更高的物理厚度,從而降低柵漏電流密度。相比傳統工藝,High-K金屬柵極介電質可使漏電減少10倍左右,使功耗也能得到很好的控制,理論性能可提升20左右。舉例看,對于k值為20的材料,其物理厚度可達SiO2的5倍,用其替代SiO2可使漏電流減小2至3個數量級。而柵介質厚度與介電常數呈正比,因此在相同電容要求情況下,High-K

19、材料可以增加柵介質層的物理厚度,從而大大減小隧穿效應和電場強度,提升半導體的性能。High-k前驅體可理解為傳統前驅體SiO2的替代物,SiO2替代物可分為硅的氮氧化物、金屬氧化物、狹義High-K介質三類:硅的氮氧化物:通過在SiO2中引入氮得到Si3N4,該材料可將氧化硅的k值由3.9提升至7,因此可以增加物理厚度從而達到減小漏電流和防止硼擴散等目的。硅的氮氧化物防止硼擴散的原因是,Si界面較高密度的Si-O-N相對于SO2形成一個很好的阻擋層。硅的氮氧化物的EOT約1.67nm,相對于同厚度的SO2減小了2個數量級的漏電流。Si3N4的缺點在于其厚度下限為1.5nm,在更薄的情況下仍然會

20、出現漏電流、硼擴散。金屬氧化物:金屬氧化物前驅體包括Cd2O2、TiO2、Ta2O2、Al2O3等,被廣泛的應用于存儲電容和微波領域。金屬氧化物優點在于具備較高介電常數,如Ta2O5的k值為26、TiO2的k值為80。但金屬氧化物禁帶寬度普遍較低,如Ta2O2的帶寬為4.3、TiO2的帶寬為3.5。同時金屬氧化物前驅體普遍在和硅直接接觸時熱穩定性較差,如Ta2O5與襯底硅材在后處理的高溫環境下會形成約2nm的SiO2界面。因而這些材料往往需要添加有效的阻擋層,而這又增加了系統的復雜程度,并且降低整體柵介質的有效性。狹義High-k介質:狹義High-k介質主要包括Y2O、La2O3、ZrO2、

21、HfO2,以及Zr或Hf的硅酸鹽。相比金屬前驅體,這些材料具有良好的熱穩定性,同時擁有較高的禁帶寬度,相比SiO2又具備更高的介電常數。綜合看來,High-k前驅體的k值應大于12,最好在25-35之間。并且,前驅體的k值與禁帶寬度(BandGap)之間需要有一個協調平衡,一般要求禁帶寬度大于5eV。滿足上述k值以及禁帶寬度要求的主要包括Al2O3、ZrO2、HfO2、Y2O3、La2O3、鑭系元素以及它們的硅酸鹽、鋁酸鹽。前驅體市場規模將繼續以快于行業整體的速度增長。法液空把前驅體稱為AirliquideAdvancedMaterials,默克把前驅體稱為AdvancedDeposition

22、Materials,兩家國際巨頭都強調了“先進材料”,因為只有當晶體管小到一定程度、氧化層厚度低于1.5nm至3nm時,High-k前驅體才開始得以迅速廣泛地應用。因此我們認為,隨著芯片制程持續發展,前驅體市場規模將繼續以快于半導體材料整體的增速增長。High-k前驅體種類隨制程發展持續迭代。結合材料不同特性,目前使用較廣泛的HighK前驅體主要包括HfO2、ZrO2、TiO2、Al2O2。1990年至2000年Al2O3為最主要非硅基前驅體,2000年后,Zr基、Ti基、Hf基材料市占率持續提升。目前HfO2、ZrO2是基于擁有k值與禁帶寬度(BandGap)之間的良好平衡,是目前最主流的H

23、igh-k前驅體。High-k前驅體主要應用于PECVD、ALD沉積。晶圓構造復雜,包括多種材料通過不同方式進行疊層,同時因為集成電路尺寸較小,因此作用要求精細程度較高。薄膜沉積環節本質上是將晶圓上各層功能性材料附著在襯底表面的技術,是下一步光刻、刻蝕工藝的前提。目前主流的半導體薄膜沉積技術包括PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)、ALD(原子層沉積)等技術路線。PVD沉積:生長速度慢,份額較小。利用物理現象進行薄膜淀積,主要有真空蒸發法和濺射法,利用荷能粒子轟擊靶材,使靶材表面原子或原子團逸出,在基體的表面形成于靶材成分相同的薄膜。優點在于反應溫度低、與集成技術兼容性好。PVD技術

24、缺點在于濺射速率低、生長速度慢、物理損傷較大,目前市場份額較小;CVD沉積:薄膜相對厚,是目前份額最大的沉積方式。CVD通過把含有構成薄膜元素的化合物或單質氣體供給基板,借助氣相反應在基板表面生成所需要的固體薄膜。所制備的薄膜具有成膜速率較高、薄膜純度高、致密性好、應力小以及表面平滑等優點。CVD技術缺點在于沉淀Hgih-K前驅體時易含雜質,且膜厚,在納米量級不容易控制;ALD沉積:受先進制程帶動,份額持續提升。兩種或多種前驅體在不同時間進入腔體進行反應,通過充惰性氣體分離。這種飽和式反應使得薄膜可以自限制生長,并且可以在原子級別控制薄膜生長。ALD技術的優勢在于沉積厚度可達原子級,同時大面積

25、膜的平整性、保型性更好。同時ALD工藝溫度較低,一般都400以下,是Hgih-K前驅體最主流的沉積方法。ALD在自對準多重圖案化中起著關鍵作用,它用于形成小于當前光刻技術可以生產的圖案。在這種技術中,薄墊片沉積在預定義的特征上。該間隔膜必須高度共形且非常均勻,因為它將最終定義最終圖案的關鍵尺寸。ALD、PECVD沉積份額持續增長。包括氧化硅、氮化硅在內的絕緣前驅體、high-k前驅體主要應用于ALD、PECVD沉積。ALD、PECVD份額持續提升,目前已占據薄膜沉積技術路線中的大部分份額,帶動前驅體市場規模迅速增長。2021年全球前驅體市場19.45億美元,隨制程迭代規模迅速擴張。雅克為進入下

26、游大晶圓廠供應鏈稀缺的本土廠商,在我國本土晶圓產能擴張背景下,有望迎來放量機遇。根據QYResearch,2021年全球半導體前驅體銷售額為19.45億美元,預計2028年將增長至36.60億美元。全球前驅體行業競爭格局集中,全球領先廠商為默克、法液空,合計占全球超過一半份額。默克是全球最大的半導體用前驅體制造商,占有超30%的市場份額,其他核心企業有液化空氣集團和SKMaterials等。前驅體用量和硅片數量之間不存在標準的對應關系,但是跟產線的先進性相關,相對落后的產線用量會相對減少。在前驅體中,卡脖子的產品以邏輯芯片的High-k材料為主。因為其早期的技術研發主要來源于美國。其次,Hig

27、h-k材料的生產廠商多數為美國公司,用戶跟美國關系更為密切。而在存儲芯片領域,卡脖子問題相對較小,因為其技術主要來源于日韓。得益于下游客戶的發展,帶動了上游材料行業的快速發展。在全球銷售額排名前十的前驅體廠商中,雅克科技(UPChemical)是唯一中國大陸廠商,因此成為我國前驅體自主可控國產化的主力。在下游長鑫、長存放量爬坡的背景下,有望迎來放量機遇。SOD是前驅體外另一重要介質材料,用于淺溝槽隔離填充物。完整的電路由分離的器件通過特定電學通路連接而成,在集成電路制造中必須要把相互干擾的器件隔離開來,否則會造成漏電、擊穿等電路缺陷。隨著器件向深亞微米發展,原有的隔離技術逐漸顯現出不足,于是出

28、現了更先進的淺溝槽隔離技術(STI,ShallowTrenchIsolation),該技術能實現更安全、更強效的隔離,在0.25微米及以下技術節點中被廣泛使用。SOD作為STI環節隔離材料,具備較強的絕緣性能和填洞能力,用于填充微電子電路之間的溝槽,能夠在器件性能保持不變的前提下,使得隔離區變得更小,在DRAM芯片中還能起到芯片層間絕緣的作用,實現高密存儲電路的技術工藝,提升電路效率。3.2.前驅體隨先進制程發展而增長、迭代前驅體主要應用于邏輯芯片、存儲芯片DRAM和NAND。半導體產品可分為集成電路、分立器件、光學器件、傳感器,其中集成電路是最主要的產品類型。根據WSTS數據,集成電路市場規

29、模約占全球半導體產品的約82%。集成電路產品按份額排序主要分為存儲芯片、邏輯芯片、微處理器、模擬芯片,其中存儲芯片與邏輯芯片占比最高,分別為27.8%、27.7%。存儲芯片按存儲機制和功能可分為易失性存儲器(VolatileMemory)、非易失性存儲器(Non-volatileMemory)。其中易失性存儲器在設備掉電狀態下會丟失數據,一般用于PC、手機等設備的移動存儲或系統存儲。DRAM是最主流的易失性存儲器,其優點在于具有較低的單位容量價格。非易失性存儲器在掉電下可以存儲數據,被廣泛用于移動硬盤等領域。易失性存儲器容量較大,一般用于PC、手機的閃存以及移動硬盤。易失性存儲器可分為只讀存儲

30、器(ROM)和閃存存儲器(FlashMenory),其中閃存存儲器允許多次擦寫,運用較為廣泛。NAND是最主流的非易失性存儲器,優點在于NAND串中沒有金屬觸點,因此存儲效率高、體積小。根據Yole,2020年DRAM、NAND分別占全球存儲芯片份額的52%、44%。前驅體主要應用于DRAM存儲芯片、邏輯芯片、NAND存儲芯片領域。3.2.1.3DNAND堆疊層數增加,帶動前驅體需求增長NAND堆疊層數增加拉動前驅體用量成倍提升。NAND存儲器主要用于存儲大容量數據,廣泛用于閃存盤、SSD硬盤,因此對于存儲容量要求高于DRAM等易失性存儲器。但隨著容量的提升,2D平面已無法容納所需的電容,因此

31、3DNAND應運而生。3DNAND類似于蓋樓房,在2DNAND的基礎上進行堆疊,從而在面積不變的情況下成倍提升存儲容量。2013年三星交付了首款采用MIC技術的24層V-NAND產品,2018年3D-NAND供應商均宣布將使用96層NAND,目前長江存儲等國產廠商已實現128層3DNAND的堆疊,2022-2023年行業有望迭代至192層。由于每一層NAND都要進行薄膜沉積,因此對于前驅體的需求將同步成倍增長。ALD沉積適用于3DNAND的三維結構,拉動High-k前驅體需求。3DNAND儲存設備中的三維結構需要高度的工藝可變性控制,ALD非常適用在儲存器孔的側壁上形成介電薄膜。金屬ALD也用

32、于替換柵極方案中的字線填充,這需要橫向沉積來完全填充狹窄的水平特征。3.2.2.DRAM深寬比提升,拉動High-k前驅體需求同樣,DRAM存儲器容量也處于持續提升中。傳感器信號的傳遞速度、工作效率通過減少柵的寬度(L)來提升。根據Omidia,目前全球主流DRAM容量為8Gb,占比約70%,預計2025年16Gb占比將超過50%。根據ASML,目前DRAM主流產品制程為1Z(12-14nm),預計2022-2023年將達到1A(10nm以內)。伴隨器件尺寸的縮小,DRAM深寬比持續提升,所需前驅體介電常數更高。因此DRAM制程的進步,將持續打開High-K前驅體的需求空間。3.2.3.Fin

33、FET晶體管結構滲透,拉動High-k前驅體需求傳統平面型晶體管進入先進制程易產生漏電現象。傳統晶體管結構為Planner(平面型晶體管),控制電流通過的閘門,只能在閘門的一側控制電路的接通與斷開。一直以來,傳感器信號的傳遞速度、工作效率通過減少柵的寬度(L)來提升。然而這個策略在先進制程中受到了挑戰,當寬度接近20nm時,柵極對電流的控制能力將出現大幅下降。當柵的寬度降低到了大約20nm及以下時,會出現“短溝道效應”(shortchanneleffect),產生漏電現象,讓芯片的發熱和耗電失控。FinFET帶動ALD沉積份額提升,拉動high-k前驅體需求。為延續摩爾定律,避免短溝道效應的產

34、生,另一種晶體管的設計結構FinFET(鰭式場效應晶體管)誕生了。在FinFET的架構中,閘門成類似魚鰭的叉狀3D架構,可于電路的兩側控制電路的接通與斷開。這種設計可以大幅改善電路控制并減少漏電流現象,也可以大幅縮短晶體管的柵長。FinFET中的薄柵極側墻必須形成均勻的厚度且無真空,基于此特點需要用到ALD沉積,將控制柵極和三維鰭結構分開,進一步帶動High-k前驅體份額提升。3.3.UPChemical具備全球競爭力,有望盡享晶圓擴張紅利2016年,雅克聯合國家集成電路產業大基金、華泰瑞聯等成立江蘇先科,收購韓國前驅體廠商UPChemical,2018年4月雅克實現了對UPChemical的

35、100%控股。UPChemical是全球領先的半導體級SOD和前驅體產品供應商,是全球頂級儲存芯片廠商SK海力士的核心供應商。產品結構方面,High-k前驅體、SOD是公司產品的主要構成,其中High-k前驅體占42%,SOD占27%。2017年H1公司High-k前驅體實現毛利率52.54%,相比氧化硅及氮化硅前驅體(27.24%)、SOD(36.85%)業務具有更強的盈利能力。未來High-k前驅體業務的擴張是公司的核心增長點。客戶資源方面,全球儲存芯片龍頭SK海力士是UPChemical的核心客戶,2017年H1占公司收入約69%。公司的銷售分為韓國銷售和海外銷售,韓國國內主要銷售給SK

36、Hynix及三星電子,海外銷售主要銷售給SK海力士半導體(中國)。未來,進入其它儲存芯片龍頭客戶將會是公司核心增長點。UPChemical擁有領先的研發團隊。UPChemical建立了一支具有領先水平的技術研發團隊,團隊的核心成員由具有化學專業背景豐富產業經驗的歸國博士、行業專家及資深業內人士組成。截止2017年6月30日,UPChemical的技術研發人員人數為26名,占公司總人數的比例為17.93%。半導體前驅體材料的生產技術為UPChemical具備的最為核心的競爭力。公司已對大部分技術成果申請了專利。對于部分未申請專利保護的技術,公司建立了嚴格的保密制度。公司與所有研發人員簽訂了保密協

37、議和競業禁止協議,并嚴格管理研究所所在樓層的外部人員出入,明確研發人員的保密職責。與韓國Foures合資成立雅克福瑞,主營前驅體輸送系統,完善產業鏈。同時,公司與韓國Foures合資成立雅克福瑞進軍LDS輸送系統,產品用于半導體和顯示面板企業的前驅體材料的輸送,完善產業鏈。匹配半導體產業集群擴產,享下游擴張紅利。無錫擁有歷史悠久的造芯傳統,1989年2月江蘇無錫曾召開“八五集成電路發展戰略研討會”,會議之后,742廠和永川半導體研究所無錫分所合并為無錫華晶硅,試制出了中國第一塊256KDRAM芯片。2005年4月,SK海力士在無錫建立一工廠,經過四次增資、三次技術升級,截止2020年SK海力士

38、已累計在中國投資超過200億美元,未來SK海力士無錫工廠將承擔SK海力士DRAM存儲半導體生產總量將近一半的份額約34萬片/月。2017年10月,總投資86億美元的SK海力士無錫二工廠項目上馬,2019年4月竣工,技術水平從20nm提升到17nm。2022年初,無錫市和SK海力士簽訂戰略合作協議,海力士將投127億元用于擴產無錫生產線,將技術等級進一步提升到14-16nm。雅克是SK海力士核心供應商,公司計劃投資20.15億元在宜興建設電子材料,其中半導體材料投資規模11.65億元,包括電子特氣、前驅體等,匹配大客戶擴產需求放量,打開成長空間。4.光刻膠:整合優質資產及客戶資源,卡位OLED光

39、刻膠4.1.面板是光刻膠最大的應用市場光刻膠是圖形化工藝的材料。光刻膠是利用光化學反應經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上的圖形轉移介質。在光刻工藝中,光刻膠被均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上,經曝光、顯影和蝕刻等工序將掩膜版上的圖形轉移到薄膜上,形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。光刻膠按顯示的效果,可分為正性光刻膠和負性光刻膠,如果顯影時未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱為負性光刻膠;如果顯影時曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱為正性光刻膠。全球光刻膠市場規模91.8億美元,面板光刻膠占近三分之一。光刻膠分為用于LCD、OLED顯示成像的

40、面板光刻膠、用于半導體集成電路晶圓圖形工藝的半導體用光刻膠、以及用于PCB光成像的PCB光刻膠三大類。根據DataBridge,2021年全球光刻膠市場規模達91.8億美元,其中我國光刻膠銷售額占全球總量14.6%。根據法國知名調研機構-Reportlinke,2019年全球光刻膠在面板顯示的應用占比最大,約27.8%,約占全球光刻膠市場規模三分之一。面板光刻膠包括六個細分種類:TFT正性光刻膠(用于制作薄膜晶體管陣列用)、觸控用光刻膠(用于觸控面板中傳感器搭橋走線制作,可以歸類為襯墊料的一種)、彩色光刻膠和黑色光刻膠(用于制作彩色濾光片或薄膜)、襯墊料光刻膠(主要指用于制作液晶層隔離支撐作用

41、,還有用于OLED中的隔離柱制作等等)、OC光刻膠(用于LCD、OLED中平坦化絕緣保護層的制作)。除了TFT正性光刻膠以外,其余顯示面板光刻膠主要是以負膠為主。LTPS-LCD和OLED面板用TFT正膠需滿足高感光度、高分辨率;非晶硅LCD用TFT正膠需滿足高感光度、優異的大面積涂布均一性及優良的顯影粘附性。根據勢銀,平坦化層中LCD用負膠多采用PMMA體系,OLED面板多采用PI體系。子像素點對顯示成像作用關鍵,彩色光刻膠主要用于制作LCD、OLED子像素點。平板顯示的技術路線主要包括LCD和OLED兩種,其基本原理具有相通之處。顯示屏幕畫面,如果將其放大由許多微小的像素點組成的,每個像素

42、點由紅、綠、藍三個子像素組成(也有RGBW結構,即紅、綠、藍、白),通過調節紅、綠、藍三個子像素顏色的相對比例,我們可以使每一個像素點呈現一個特定的顏色,而數量眾多微小的像素點最終會拼湊成我們所看到的顯示畫面。OLED和LCD顯示路線的主要區別在于用不同的方式實現紅、綠、藍三個子像素顏色的相對比例。OLED通過有機發光化學材料,通電就能分別發出紅、綠、藍三種顏色。可以通過通電量的大小來調節三個子像素點的顏色。彩色光刻膠是在顏料中配兌了高分子聚合物和感光劑,溶劑等,在紫外線等光線的照射下,具備能夠耐受顯影液等蝕刻的性能。彩色光刻膠的功能是按照特定的圖案,在玻璃基板上涂上紅綠藍(RGB)等3種顏色

43、的彩色光阻劑,即可制成彩色濾光片。但由于各顏色的點(子像素)非常小,只能對特定的部分進行著色。因此,在最初全面涂上紅色之后,用顯影液洗掉不需要的部分,然后依次涂上綠色,藍色,再反復進行著色和除去工序,即可形成RGB圖案。通過對“所要去除的部分”施以掩膜,只對所要保留的部分照射紫外線使其硬化(不溶化),就可僅使特定的部分保留彩色光阻劑,進而進行RGB構圖。TFT(ThinFilmTransistor薄膜晶體管)用于對液晶施加電壓,TFT正膠用于制作TFT。LCD的組成包括背光、偏光板、液晶、濾光片。背光的功能是提供不可調的統一白色光源,光源通過反射膜反射,經繞過背光模組(擴散膜、增亮膜)變得更加

44、柔和、會聚集中。在LCD中有兩片偏光板,互相垂直,液晶位于兩片偏光板中間。光線通過第一片偏光板后,后只留下一個方向偏振的光線,如果偏振光直接通過第二片偏光板就會被完全阻擋。但是對位于兩片偏光板之間的液晶施加電壓后,液晶會旋轉,改變光線的角度。而對液晶施加電壓的是采用叫TFT(薄膜晶體管)和電容構成的電路,每個像素點有三組液晶,分別對應紅、綠、藍三色濾光片,每一組液晶都有專門的電路控制施加電壓。TFT正膠用于制作TFT,其應用是在玻璃上做5層膜,第一層制作掃描線和柵極;第二層制作柵極上的絕緣層和非硅基的小島;第三層制作源極、漏極、數據電極和溝道;第四層制作絕緣保護層和過孔;最后一層制作透明像素電

45、極ITO。4.2.全球面板持續向我國轉移,卡位OLED光刻膠步入成長快車道根據Marketstandmarkets,2021年全球面板市場規模約1484億美元,2026年可達1771億美元。目前全球顯示面板出貨以LCD為主,根據群智咨詢數據,2021年全球OLED顯示面板的營收規模約為407億美元,占比27.4%。目前OLED主要應用于以智能手機為主的中小尺寸面板,而生產大尺寸OLED面板時再蒸鍍等環節仍存在較大技術難題,導致大尺寸OLED面板良率較低。預計未來隨著OLED良率增長、成本持續下降,份額將進一步提升。全球LCD產業持續向中國大陸轉移,份額已超50%。從市場份額來看,近5年以來全球

46、顯示面板產業持續向中國大陸轉移,根據Trendforce,2015至2019年我國面板份額占比由19%持續提升至41%,市場規模約674.7億美元,增量規模主要來自韓國市場的轉移。我國LCD+OLED面板顯示的全球份額2021年已提升至41.5%,超越韓國(33.2%)成為全球第一。未來國內顯示份額將持續增長,預計到2024年,全球73%的LCD和47%的OLED產能將會集中在中國。我國LCD光刻膠國產化率不到15%,在面板降價、且已大幅國產化背景下,有望加速。根據勢銀,目前我國企業在LCD用光刻膠領域已實現各類光刻膠的下游供應,但綜合市場占有率不到15%。我國彩色和黑色光刻膠市場國產化率較低

47、,僅為5%左右,主要由CHEIL、日本DNP、JSR、TokyoInk、住友化學、三菱化學、新日鐵化學等日本和韓國外資品牌壟斷。然而,LCD產業鏈毛利率呈現“微笑曲線”,面板廠商位于中游環節,毛利率在產業鏈中處于相對較低水平。在面板已實現大規模國產化、面板持續降價的背景下,LCD面板廠商將材料國產化的訴求強烈,LCD材料有望加速實現國產化。OLED面板成本有持續下降空間,未來滲透潛力巨大。目前處于競爭的顯示技術路線主要包括LCD、RGBOLED、MiniLEDLCD、wOLED等。從目前成本構成看,在LCD、RGBOLED、MiniLEDLCD三種路線中,MiniLED成本最為高昂,OLED其

48、次,普通LCD成本最低。OLED在過去成本持續下降,2016年成本約1100美元/平米,我們預計隨著單位折舊成本的下行,有機發光材料等化學材料的持續國產化,2025年OLED面板成本有望下降至100美元/平米以下。然而,LCD的折舊占成本比重約11%,且如背光模組、偏光板等LCD主要原材料,目前國產化程度已經較高,后續成本下降空間有限。未來RGBOLED行業規模進一步增長、有機發光材料等關鍵原材料進一步國產化后,將有望具有和普通LCD匹敵的成本優勢。此外,在性能上OLED顯示相比LCD具有顯著優勢,首先,LCD通過背光發光,而OLED采用自發光,因此對比度優勢顯著,同時畫面顯色靈敏度高。其次,

49、由于LCD通過背光模組提供光源,因此即使在顯示黑屏時,背光模組仍然處于運行狀態,導致耗電高。同時,OLED面板結構沒有背光模組,因此可以做得更輕薄,騰出更多空間給電池等其它組件。因此我們認為,隨著OLED成本下降、大尺寸面板工藝進步下良率提升,屆時有望憑借對比度、顯色靈敏度等優勢,實現滲透率的大幅提升。全球OLED面板由三星、LG顯示主導,競爭格局較LCD更集中。OLED面板企業主要集中在中國大陸及韓國地區,韓國三星占據了中小尺寸主要市場,LG壟斷了大尺寸顯示市場。全球OLED市場份額被韓國廠商LG、三星主導。其中LG主導大尺寸OLED市場、三星主導中小尺寸OLED市場。2021年國內OLED

50、面板的出貨量和出貨份額都迎來增長,全球出貨份額攀升到20.2%,同比增長3.7%。韓國地區OLED面板出貨份額接近80%。從材料的采購份額看,根據UBIReserch,2021年OLED有機發光材料的采購份額中,三星占46%、LG顯示占29%,京東方占14%。三星、LG顯示、京東方是OLED光刻膠的主要下游客戶。公司OLED光刻膠是韓國、中國主要面板廠商核心供應商,有望享受OLED滲透。通過收購LG化學光刻膠事業部和LG顯示的長期供應商Cotem,公司成為LG顯示的主要供應商,同時公司已成為京東方、華星光電等國內OLED面板廠商核心供應商,成為了全球領先的OLED光刻膠供應商。目前OLED光刻

51、膠占面板光刻膠份額較小,公司卡位OLED光刻膠,有望享受OLED滲透,業務成長空間巨大。5.硅微粉:劍指高性能差異化產品,打破日系廠商壟斷5.1.硅微粉是EMC芯片封裝用量最大的材料半導體封裝材料對于保護集成電路芯片收到外部環境的損害,有著關鍵作用,并確保芯片和電路板的線路連接。伴隨著人工智能、云計算、汽車電動化等的高速發展,人們對于高速、集成化、低能耗集成電路的消耗需求日益增加。并且,由于智能手機和可穿戴設備帶來電子小型化、輕薄化的需求,芯片封裝被提出了高密度、多層的要求。芯片封裝作用是通過包裹半導體芯片以實現對芯片的機械保護,包括外部物理作用,如沖擊、壓力等;外部化學作用,如潮氣、熱能、紫

52、外輻照等;同時還為芯片提供散熱通道以及充當芯片內部與外界電路溝通的橋梁,對于實現芯片良好的工作性能具有關鍵作用。封裝材料隨芯片封裝方式的演進持續迭代。隨著芯片封裝方式的演化,其要求開始在三個方面體現:1)封裝體積更小、密度更大;2)引線數目逐漸增加,以適應集成多樣化的功能;3)高散熱性能和高電性能,以支撐芯片的強大的功能,封裝材料隨之迭代。EMC封裝占比達97%,硅微粉占EMC成分70%-90%。塑料封裝成本低、適合大規模生產、效率高。2019年全球集成電路封裝中的97%采用EMC(環氧塑料封裝)作為外殼材料,而其中的70%-90%為硅微粉。EMC組成成分主要包括環氧樹脂及其他聚合物、添加劑、

53、填料,硅微粉作為主要的填料占比60%-90%,為達到無限接近于芯片的線性膨脹系數,硅微粉在集成電路封裝材料的填充量通常在75%以上,硅微粉企業通常將平均粒徑為0.3微米-40微米之間的不同粒度產品進行復配以實現高填充效果。無機填料種類眾多,還包括氫氧化鋁、滑石粉、云母粉等。然而球形硅微粉形狀為球形且粒徑小(多為微米級和亞微米級),在流動性、機械性能、樹脂體系中的分散性方面都具有優勢。并且在介電常數、熱膨脹系數和導熱系數方面有助于電器器件性能的穩定,因此成為了最主要的封裝填料填料。硅微粉對于EMC功能起關鍵作用。作為EMC中占比最大的成分,硅微粉對于EMC的性能有關鍵作用。硅微粉可以使環氧塑封料

54、熱膨脹系數、吸水率、成型收縮率及成本降低;耐熱性、機械強度、介電性和導熱系數提高。好的硅微粉可以降低環氧塑封料的溢料飛邊,且具有好的流動性、高的電絕緣性。同時,一方面硅微粉的離子含量會直接影響環氧塑封料的離子含量,對于封裝器件來說會腐蝕芯片、鋁布線,導致器件失效。因此,要求硅微粉中的粒子含量越小越好,尤其是氯離子、鈉離子;另一方面,硅微粉的粒徑大小直接影響EMC的粘度、飛邊、流動性,在EMC中的含量及封裝時對于器件金絲的沖擊。硅微粉分為球形硅微粉、角形硅微粉,球形硅微粉更適用于芯片封裝。球形硅微粉是以精選的角形硅微粉作為原料,通過火焰法加工成球形的二氧化硅粉體材料,具有流動性好、應力低、比表面

55、積小和堆積密度高等優良特性。球形硅微粉填充率高于角形硅微粉,能夠顯著降低覆銅板和環氧塑封料的線性膨脹系數,使其更加接近于單晶硅的線性膨脹系數,從而顯著提高電子產品的可靠性;用球形硅微粉制成的環氧塑封料應力集中小、強度高,相較于角形硅微粉更適合用于集成電路芯片封裝,同時球形硅微粉可以減少相關產品制造時對設備和模具的磨損。雅克科技子公司華飛電子產品為球形硅微粉,相比對手產品均價高,主要應用于芯片封裝。并且當集成電路的集成度為1M-4M時,環氧塑封料應部分使用球形硅微粉,集成度8M-16M時,則必須全部使用球形硅微球粉。硅微粉用于電子封裝是不可替代,集成電路產業使用球形硅微粉代替普通角形硅微粉已是大

56、勢所趨。2021年全球EMC用硅微粉需求約9.7萬噸。2018年國內環氧塑封料年產能力約為10萬噸。行業實踐中,硅微粉在環氧塑封料的填充比例為70%-90%之間,取填充比例的平均值80%進行測算,硅微粉在國內環氧塑封料行業的市場容量為8萬噸。假設EMC封裝份額維持穩定,全球環氧塑封料需求與全球封測材料需求匹配同步增長,則2021年全球環氧塑封料用硅微粉需求約9.7萬噸。5.2.高端硅微粉被日系企業壟斷,國產化空間大Underfiller、low-等高端硅微粉價值量遠高于普通EMC球形硅微粉,國產化空間大。Underfill硅微粉主要用于倒裝芯片的底部填充,用于減少由于芯片與基板熱膨脹系數不同帶

57、來的應力。由于Underfill材料的應用,芯片焊接點的使用壽命得以大幅提升;用于存儲芯片封裝需要用到低射線的硅微粉,避免因粒子放射帶來存儲芯片的數據錯誤,價格可達普通EMC用球形硅微粉的數倍。總體而言,硅微粉等集成電路領域有許多高端品類,目前被日系廠商壟斷,國產化空間巨大。華飛電子在建高端材料3.9萬噸,劍指替代日系廠商份額。華飛電子主要產品是球型硅微粉,用于集成電路封裝材料(塑封料)、高壓電氣件的絕緣澆注及分立器件。華飛電子產品主要銷售給如住友電木、臺灣義典、日立化成、德國漢高、松下電工等國際知名環氧塑封料的生產商,另有部分產品銷售給國內從事電氣設備制造等行業的客戶。產品與日本的同業者日本

58、電氣化學工業株式會社、新日鐵Micron公司等產品已處于同一水平。公司現有硅微粉產能2萬噸,在建產能3.9萬噸,新增產品產能囊括目前主要被日系廠商壟斷的品種,劍指我國硅微粉國產化先鋒。6.電子特氣:在半導體制程中應用場景廣,國產化潛力大6.1.電子特氣在半導體制程中應用場景廣,整體用量大電子特氣按照用途可分為蝕刻氣體、清洗氣體、成膜氣體、摻雜氣體、光刻氣體等,下游應用包括半導體集成電路、顯示面板、LED、太陽能等,其中以集成電路和顯示面板為主,占我國電子特種氣體需求79%。根據中國半導體行業協會,2020年我國電子氣體市場規模為173.6億元,預計在的大趨勢下,未來行業將加速成長。在電子氣體中

59、,含氟電子氣體是重要的組成類別,占比約30%,主要用作清洗劑和蝕刻劑。蝕刻、沉積、清洗是電子特氣應用的核心制程。蝕刻工藝主要是有選擇性地去除不需要的材料,從而得到想要的圖案紋路。蝕刻可分為干法蝕刻和濕法蝕刻,即用電子特氣或濕電子化學品與被腐蝕物質發生化學反應,形成揮發性物質。主要利用了蝕刻材料分子中的活性基團(如氟原子活性基);CVD是一種薄膜沉積方式。即把一種或多種蒸汽源原子或分子引入腔室中,在外部能量作用下發生化學反應,并在襯底表面形成所需要的薄膜;清洗工藝主要是去除硅片上的粒子、金屬污染物、有機物等雜質,從而減少集成電路再制造過程中遭到塵粒、金屬的污染形成短路。電子特氣貫穿半導體的整個制

60、程。在晶圓制程中部分工藝涉及氣體刻蝕工藝的應用,主要涉及CF4、NF3、HBr等;摻雜工藝即將雜質摻入特定的半導體區域中以改變半導體的電學性質,需要用到三階氣體B2H6、BF3以及五階氣體PH3、AsH3等;在硅片表面通過化學氣相沉積成膜(CVD)工藝中,主要涉及SiH4、SiCl4、WF6等。一個八寸的晶圓廠每年氣體的使用金額約為5000萬元。一方面,中國內資晶圓廠,例如長江存儲、合肥長鑫等均在擴產,產能的擴張將會帶來更大的材料需求;另一方面,制程升級提升氣體用量,中國大陸經原產擴產帶來更大的氣體需求。無論是邏輯電路還是存儲電路,更先進的工藝都需要在晶圓制造過程中消耗更大量氣體。根據中國工業

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