新材料系列报告五：刻蚀用单晶硅是晶圆制造的核心耗材之一.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 16 Table_Page 行业专题研究 |化学制品 2020 年 2 月 14 日 证券研究报告 Table_C ontacter 本报告联系人： 何雄 021-60750613 hexionggf Table_Title 化工行业新材料系列报告五 刻蚀用单晶硅是晶圆制造的核心耗材之一 Table_Author 分析师： 郭敏 分析师： 吴鑫然 分析师： 许兴军 SAC 执证号： S0260514070001 SFC CE.no: BPB539 SAC 执证号： S0260519070004 SAC 执证号： S0260514050002 021-60750613 0755-88286915 021-60750532 gzguomingf wuxrgf xuxingjungf 请注意，吴鑫然 ,许兴军并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。 Table_Summary 核心观点 ： 半导体级刻蚀用单晶硅材料简介 。 半导体级单晶硅材料是集成电路产业链中重要的基础材料，按照其应用领域划分，主要可分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。芯片制造工艺繁多复杂，其中薄膜沉积、光刻、刻蚀是芯片制造三个主要工艺环节，刻蚀用单晶硅材料主要应用于加工制成刻蚀用单晶硅部件，刻蚀用单晶硅部件是晶圆制造刻蚀环节所需的核心耗材 。 半导体单晶硅材料行业情况 。 半导体材料行业作为半导体产业的直接上游，是半导体行业技术进步的基石。半导体材料主要应用于晶圆制造与封装，根据 SEMI 统计， 2018 年全球半导体材料销售额达 519 亿美元，其中半导体制造材料市场规模 322 亿美元，封装材料市场规模 197 亿美元。半导体硅材料产业规模占半导体制造材料规模的 30% 以上，是半导体制造中最为重要的原材料。 神工股份： 全球 刻蚀用 单晶硅材料供应 优势企业。 公司主要从事半导体级单晶硅材料的研发、生产和销售，单晶硅材料是晶 圆制造刻蚀 环节必须的核心耗材。公司目前已成功进入国际先进半导体材料产业链体系， 根据公司招股说明书披露， 2018 年公司在全球刻蚀用单晶硅材料市场占有率达到 13%-15%， 是业界领先的集成电路刻蚀用单晶硅材料供应商。 公司 经过多年的技术积累，突破并优化了多项关键技术，构建了较高的技术壁垒 。目前 公司所拥有的无磁场大直径单晶硅制造技术、固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺等技术已处于国际先进水平。 根据公司 招股说明书 披露， 财务 数据方面： 公司营业收入从 2016 年 4,420 万元增长到 2018 年 2.83 亿元，年复合增长率达到 152.83%；归母净利润从 2016 年 1,070 万元增长至 2018 年 1.07 亿元，年复合增长率高达215.64%，公司业绩实现较快增长。 盈利能力方面 ： 2016 年公司销售毛利率为 43.73%，并呈现逐年增长 趋势 ，2019 年上半年毛利率达到 67.24%，毛利率维持高位水平。 建设 半导体级硅单晶抛光片 。 神工股份 拟建设 8 英寸半导体级硅单晶抛光片生产线 ， 根据 公司 招股说明书披露，抛光片 募投项目建设完成并顺利达产后，公司将具备年产 180 万片 8 英寸半导体级硅单晶抛光片以及 36 万片半导体级硅单晶陪片的产能规模。 国内抛光片市场 发展 空间 广阔 ， 根据国家统计局数据， 预计未来几年行业增长速度还将保持 7%以上的增长速度，到 2022 年我国硅抛光片行业市场规模将达到 133.44 亿元。 风险提示 ： 半导体材料行业发展低于预期；技术迭代风险；贸易摩擦及政策波动风险 。 Table_Report 相关研究 ： 化工行业新材料系列报告四 :掩膜版为电子元器件的关键材料之一 2020-02-02 化学制品行业 :天奈科技：国内碳纳米管龙头供应商 2019-08-20 化学制品行业 :PCB 需求持续放量，国内油墨行业迎契机 2019-07-30 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 重点公司估值和财务分析表 股票简称 股票代码 货币 最新 最近 评级 合理价值 EPS(元 ) PE(x) EV/EBITDA(x) ROE(%) 收盘价 报告日期 （元 /股） 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 2019E 2020E 雅克科技 002409.SZ CNY 35.85 2020/2/6 买入 39.05 0.55 0.71 65.3 50.8 42.5 33.1 5.7 6.9 广信股份 603599.SH CNY 15.12 2020/2/6 买入 19.44 1.27 1.62 11.9 9.3 7.2 5.0 11.2 12.6 三友化工 600409.SH CNY 6.29 2020/1/19 买入 7.35 0.35 0.47 18.1 13.4 7.2 6.0 6.1 7.6 桐昆股份 601233.SH CNY 13.80 2020/1/16 买入 20.46 1.57 1.88 8.8 7.3 5.9 5.5 15.3 15.7 万润股份 002643.SZ CNY 15.10 2020/1/16 买入 18.48 0.58 0.66 26.2 22.8 19.9 17.2 10.6 10.9 广信材料 300537.SZ CNY 17.23 2020/1/13 买入 24.48 0.53 0.76 32.3 22.8 15.2 11.8 7.5 9.6 鲁西化工 000830.SZ CNY 9.46 2020/1/13 买入 13.90 0.99 1.50 9.6 6.3 4.4 2.6 11.9 15.3 卫星石化 002648.SZ CNY 16.44 2020/1/11 买入 21.14 1.21 1.51 13.6 10.9 8.4 9.1 13.9 15.0 苏博特 603916.SH CNY 16.45 2020/1/7 买入 20.41 1.10 1.36 14.9 12.1 9.9 8.4 14.1 14.8 万华化学 600309.SH CNY 50.22 2019/9/9 买入 59.10 3.94 4.93 12.7 10.2 8.8 6.9 23.7 25.2 利民股份 002734.SZ CNY 13.94 2019/9/3 买入 19.20 1.42 1.81 9.8 7.7 11.1 7.8 18.1 18.8 百合花 603823.SH CNY 22.84 2019/8/28 增持 25.62 1.11 1.40 20.5 16.3 12.7 9.8 15.0 15.9 数据来源： Wind、广发证券发展研究中心 备注 ：表中估值指标按照最新收盘价计算 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 目录索引 一、半导体级刻蚀用单晶硅材料简介 . 5 二、半导体级单晶硅材料行业情况 . 6 （一） 半导体材料：半导体产业的发展基石 . 6 （二） 半导体硅材料：半导体制造中的核心原材料 之一 ，技术壁垒高 . 6 （三） 刻蚀用单晶硅材料 . 8 三、 神工股份：全球刻蚀用单晶硅材料供应优势企 业 . 9 （一） 专注单晶硅材料领域，产品质量优异 . 9 （二） 业绩稳定增长，盈利持续攀升 . 12 （三） 半导体级硅单晶抛光片项目前景可期 . 13 四、风险提示 . 14 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 图表索引 图 1：半导体级单晶硅材料下游应用 . 5 图 2：半导体晶圆制造材料与封装材料市场规模（十亿美元）及增速 . 6 图 3： 2018 年半导体制造材料市场构成 . 7 图 4：刻蚀用单晶硅行业及上下游行业 . 8 图 5：刻蚀用单晶硅材料产业链 . 8 图 6：刻蚀工艺 . 9 图 7：神工股份发展历程 . 10 图 8：神工股份股权结构 . 11 图 9：神工股份 2016-2019Q3 主营收入及增速 . 12 图 10：神工股份 2016-2019Q3 归母净利润及增速 . 12 图 11：神工股份 2016-2019H1 销售净利率、毛利率 . 13 图 12： 2016-2019H1 神工股份费用率与行业平均值 . 13 图 13： 神工股份 产品营收分布 . 13 图 14： 神工股份 产品销往目的地分布 . 13 图 15：我国抛光片市场规模及预测 . 14 表 1：刻蚀用单晶硅材料与芯片用单晶硅材料对比 . 5 表 2： 神工股份 主要产品核心参数 . 10 表 3：刻蚀用单晶硅材料行业主要市场参与者 . 11 表 4：神工股份全资子公司主营业务 . 12 表 5： 神工股份 募投项目情况 . 14 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 一、 半导体级刻蚀用单晶硅材料简介 半导体级单晶硅材料是集成电路产业链中重要的基础材料，按照其应用领域划分，主要可分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。芯片制造工艺繁多复杂，其中薄膜沉积、光刻、刻蚀是芯片制造三个主要工艺环节，刻蚀用单晶硅材料主要应用于加工制成刻蚀用单晶硅部件，刻蚀用单晶硅部件是晶圆制造刻蚀环节所需的核心耗材。 表 1： 刻蚀用单晶硅材料与芯片用单晶硅材料对比 类型 微缺陷率 尺寸 应用领域 刻蚀用 单晶硅材料 微缺陷率参数对后续工艺的重要 性水平相对较低，相关指标达到一 定标准后即可满足后续先进工艺要求 晶体直径大于特定尺寸芯片用单晶硅片，目前主流晶体尺寸覆盖 13-19 英寸以适用不同型号刻蚀 设备，全球范围内已实现商用的 最大尺寸可达 19 英寸 刻蚀设备硅部件等 芯片用 单晶硅材料 对微缺陷率参数要求严格，需控制 材料内部微缺陷率保持低水平甚 至接近零方能满足后续工艺要求； 芯片用单晶硅材料微缺陷率低于 刻蚀用单晶硅材料 目前芯片用单晶硅材料主流尺寸为 6 英寸、 8 英寸和 12 英寸 晶圆制造所需硅片 数据来源：神工股份招股说明书， 发证券发展研究中心 图 1： 半导体级 单晶硅材料下游应用 数据来源：神工股份招股说明书，广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 二、 半导体级单晶硅材料 行业情况 （一） 半导体材料：半导体产业的发展基石 2016年度至 2018年度，全球半导体行业处于行业周期上行阶段，行业景气度较高，带动半导体材料特别是硅材料市场需求增长。 2019年以来，终端市场需求有所放缓，导致半导体材料行业市场规模增速放缓或有所缩减，但长期来看，全球半导体行业仍处于螺旋式上升的发展趋势。从全球竞争格局来看，全球半导体材料产业依然由日本、美国、韩国、 中国台湾 、德国等国家和地区占据绝对主导地位。随着国内经济的不断发展以及国家对半导体行业的大力支持，我国集成电路产业快速发展，虽然国产半导体材料企业和全球行业 优势企业 相比仍然存 有 差距 ，但整体产业规模和技术水平都得到显著提升。 半导体材料行业作为半导体产业的直接上游，是半导体行业技术进步的基石 。半导体材 料主要应用于晶圆制造 与封装，根据 SEMI 统计， 2018年全球半导体材料销售额达 519亿美元，其中半导体制造材料市场规模 322亿美元，封装材料市场规模 197亿美元 。 （二） 半导体硅材料 ： 半导体制造中的核心 原材料 之一 ，技术壁垒高 半导体硅材料产业规模占半导体制造材料规模的 30%以上，是半导体制造中最为重要的原材料。 硅材料具有单方向导电特性、热敏特性、光电特性以及掺杂特性等优良性能，可以生长为大尺寸高纯度单晶体，且价格适中，故而成为全球应用广泛的重要集成电路基础材料。 图 2： 半导体 晶圆制造材料与封装材料市场规模（十亿美元）及增速 数据来源： WIND， SEMI，广发证券发展研究中心 -5%0%5%10%15%20%051015202530352014 2015 2016 2017 2018晶圆制造材料 封装材料晶圆制造材料增速（ %） 封装材料增速（ %）识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 半 导体硅材料主要为单晶硅材料，按照应用场景划分，半导体硅材料可以分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料 。其中芯片用单晶硅材料是制造半导体器件的基础原材料，芯片用单晶硅材料经过一系列晶圆制造工艺形成极微小的电路结构，再经切割、封装、测试等环节成为芯片，并广泛应用于集成电路下游市场。刻蚀用单晶硅材料加工制成刻蚀用单晶硅部件，后者是晶圆制造刻蚀环节需的核心耗材，目前公司主要产品为刻蚀用单晶硅材料。 半导体级单晶硅材料行业技术壁垒较高， 具有较高的垄断性和市场集中度。从全球范围来看，日本是全球最大的半导体级单晶硅材料生 产国，其半导体级单晶硅材料行业保持领先优势，此外韩国、美国及 中国台湾 也占据一定比例的市场份额。随着半导体集成电路产业在全球范围大规模转移，中国半导体级单晶硅材料行业亦发展迅速。 图 3： 2018年 半导体 制造材料市场构成 数据来源： SEMI，广发证券发展研究中心 33%14%13%7%7%6%4%3% 13% 硅片电子特种气体掩膜版CMP用化学用品光刻胶配套试剂光刻胶湿法工艺化学品靶材其他识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 （三） 刻蚀用单晶硅材料 刻蚀用单晶硅材料主要用于加工制成刻蚀设备上的硅电极，由于硅电极在硅片氧化膜刻蚀等加工工艺过程会被逐渐腐蚀并变薄，当硅电极厚度减少到一定程度后，需替换新的硅电极，因此硅电极是晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材。 目 前芯片制造工艺广泛采用干法刻蚀技术。 刻蚀用单晶硅材料 经下游客户加工制成刻蚀用单晶硅部件，最终应用于集成电路刻蚀工艺。刻蚀是移除晶圆表面材料，使其达到集成电路设计要求的一种工艺过程。目前芯片制造工艺中广泛使用干法刻图 4：刻蚀用单晶硅行业及上下游行业 数据来源：神工股份招股说明书，广发证券发展研究中心 图 5： 刻蚀用单晶硅材料产业链 数据来源：神工股份招股说明书，广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 蚀工艺。干法刻蚀利用显影后的光刻胶图形作为掩模，在衬底上腐蚀掉一定 深度的薄膜物质，随后得到与光刻胶图形相同的集成电路图形 。 三、 神工股份：全球 刻蚀用 单晶硅材料供应 优势企业 （一） 专注单晶硅材料领域，产品质量优异 锦州神工半导体股份有限公司 成立于 2013 年，分别于 2015年、 2018年进行两次增资。公司主要从事半导体级单晶硅材料的研发、生产和销售，单晶硅材料是晶圆制造 刻蚀环节必须的核心耗材。公司目前已成功进入国际先进半导体材料产业链体系， 根据 神工股份招股说明书 披露， 2018年公司在全球刻蚀用单晶硅材料市场占有率 达到 13%15%，是业界领先的集成电路刻蚀用单晶硅材料供应商。 图 6：刻蚀工艺 数据来源：神工股份招股说明书，广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 16 Table_PageText 行业专题研究 |化学制品 产 品质量优异 ，达到国际先进水平 。 神工股份产品目前主要向集成电路刻蚀用硅电极制造商销售，经机械加工制成集成电路刻蚀用硅电极，集成电路刻蚀用硅电极是晶圆制造刻蚀环节所必需的核心耗材。 根据公司招股说明书披露， 公司采购的多晶硅原材料纯度通常为 8 9个 9，公司生产并销售的集成电路刻蚀用单晶硅材料纯度为 1011个 9。经过公司多年的技术探索和研发，产品质量已达到国际先进水平，已可满足 7nm 先进制程芯片制造刻蚀环节对硅材料的工艺要求。 表 2： 神工股份 主要产品核心参数 参数名称 具体指标 晶体直径 8 英寸 -19 英寸 纯度 10 到 11 个 9 电阻率 低阻（例： 0.02 ohmcm） 中阻（例： 1-4 ohmcm） 高阻（例： 70-80 ohmcm）等 导电类型 P 型（ Boron-Doped） 晶向 （ 100），（ 111） 氧含量 30ppma（ New ASTM 标准） 碳含量 1ppma（ ASTM 标准） 数据来源： 神工股份招股说明书 ，广发证券发展研究中心 掌握刻蚀工序核心材料 ， 示范半导体材料国产替代。 神工股份专注于单晶硅材料的研发、生产和销售。经过多年的技术积累，公司突破并优化了多项关键技术，构建了较高的技术壁垒，公司所拥有的无磁场大直径单晶硅制造技术、固液共存界面控制图 7： 神工股份发展历程 数据来源：神工股份官网，广发证券发展研究中心