2023年正帆科技研究报告:如何从拓品的维度再理解正帆?

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2023/09/15
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正帆科技研究报告:如何从拓品的维度再理解正帆?.pdf

正帆科技研究报告:如何从拓品的维度再理解正帆?我们尝试从拓品、扩产维度更加动态地理解公司竞争力。拓品类选取低国产化率、高成长性产品突破,打开估值空间;扩产则持续赋能Opex,增加收入体量,产品规模化带动电子气体业务盈利修复。拓展品类提升估值:公司切入半导体前驱体赛道,有望复刻GasBox成长。根据公司年报、投资者关系活动记录表,公司22年拓展GasBox半导体气柜模组产品,该产品国产化率不足10%,放量后市场认可度高;23年公司公告拟发行可转债发展半导体前驱体业务,该产品全球CR3达69%,默克、法液空等国际化大企业占据主要市场份额,国内前驱体代表企业为雅克科技、南大光电,市场估值普遍较高。根...

前言:从拓展品类的维度来理解正帆

市场上对于正帆科技的理解通常较为静态,常从半导体行业周期、在手/新签订单对公司 进行理解过于强调其Capex业务,低估了公司未来成长潜力;我们尝试更加动态地理解 公司,从扩产和拓品来重新思考公司的竞争力:

(1)拓品线:从Gas Box半导体模组零部件,到高稀缺性的半导体前驱体。公司Gas Box 产品自投入市场以来获得客户的广泛认可,根据公司22年8月投资者关系活动记录表,公 司子公司鸿舸(Gas Box供应主体)自21年成立至22年8月份累计收获3亿订单。23年公 司公告拟发行可转债发展半导体前驱体业务,公司前驱体产品将覆盖20余种,涉及硅基、 金属基、High-K、Low-K四大品类,目前正在开始小批量客户导入,预计24年逐步达到 量产,公司有望抓住国产前驱体扩产窗口期实现产品的快速渗透。

(2)扩产线:公司共三次募资投资7个项目,其中3项预计于23H2投产。根据公司可 转债募集可行性报告、简易募集说明书、招股说明书,公司三次募投包括20年IPO项 目、22年简易募投项目、23年拟发行的可转债项目,所涉项目共7项,其中气体项目 包括铜陵特气项目(磷烷)、合肥高纯氢项目(氢气+灌装气)、潍坊大宗气项目(空 分气)、铜陵电子先进材料及气体项目(前驱体材料+电子混合气)、丽水特气项目 (氢气+空分装置),其中前3项均预计于23H2完工,届时公司气体产能将大幅提升。 我们认为,拓品瞄准高精尖赛道,选取低国产化率、高成长性产品突破,打开估值空间; 扩产则持续赋能Opex,增加收入体量,产品规模化带动电子气体业务盈利修复。

1. 拓品打开估值空间

复盘正帆科技的成长,简要分为两个阶段:上市初期,市场对于公司工艺介质供应系统 的定位认知不明,公司估值经历多轮调整;21年3月到22年7月,公司设备类业务逐渐兑 现,股价整体走势与Wind半导体设备指数基本相同,估值波动于35x;22年8月以来,公 司拓展半导体零部件业务并获得市场认可,伴随重估值,之后随着业绩兑现估值消化, 23年8月的估值分位数约为47%。未来,公司稀缺性高的新产品放量,有望重塑估值体系。 公司可比业务的估值分为三档:以PE(FY1)为例,Gas Box(富创精密为代表)、前 驱体材料(南大光电为代表)估值中枢为70x左右,电子特气+电子大宗(金宏气体为代 表)估值中枢约为40x,工艺介质供应系统(至纯科技为代表)估值中枢约为25x。公司 拓展的Gas Box、前驱体材料业务均处于高估值档位。我们认为,公司前驱体产品若验 证、量产顺利,有可能复现22年8月重估值的场景。

2. 扩产完工助力Opex盈利修复

受自产气体业务规模影响,公司毛利率与可比公司存在较大差距,可提升空间大。公司 特气业务包括外购、自产两部分,外购气体(三甲基铝、硅烷等)未经关键生产工艺, 直接以贸易方式销售,毛利率相对稳定;而公司自产气体(磷烷、砷烷等)业务仍处于 高速扩张期,固定费用摊销造成盈利能力承压。气体类项目的特点在于前期较大的资本 投入和后期稳定的现金流,根据公司年报,公司3项气体业务预计于23H2投产,预计随 着公司募投产能放量,气体的盈利能力(22年毛利率为18%)将持续修复,南大光电的 磷烷、砷烷毛利率可作为公司自产特气产品(以磷烷、砷烷为主)毛利率的成长目标。

一、由“卖铲人”到“卖水人”的成长之路

(一)公司是服务于高端制造行业的“卖镐人”和“卖水人”

正帆科技是中国高新技术发展大潮中的“卖镐人”和“卖水人”,公司向泛半导体和生物医 药产业的客户提供制程关键系统、工艺材料、专业运维管理“三位一体”的服务,其中设备 业务面向下游资本开支(Capex),而材料与服务面向存量产能的运营开支(Opex)。 公司具体产品分为工艺介质供应系统、电子气体两大类: (1)工艺介质供应系统:包括高端电子工艺系统、生物制药设备、MRO(维护+ 维护+运营)三类主要产品。根据公司年报,22年公司依托其电子工艺+生物制药 的业务基础拓展泛半导体工艺模组与子系统业务,添补了Gas Box的国产化空白, 并实现向华创、拓荆、中微、晶盛、迈为等客户批量供货。 (2)电子气体业务:根据公司年报、投资者关系活动记录表,公司实施电子特气 (磷烷、砷烷等)+大宗气(氢气、空分气等)双轮驱动布局,新项目扩产持续, 铜陵电子特气、潍坊大宗气、合肥高纯氢气项目都在稳步推进实施并将于23H2逐 步投产释放产能。23年5月公司拟公开发行可转债募资不超过11.5亿元,发展电子 先进材料业务,涉足半导体前驱体材料领域,平台化属性日趋完善。 公司业务根据下游分为泛半导体、光纤通讯和医药制造。根据公司年报,泛半导体 包括集成电路、太阳能光伏、平板显示和化合物半导体,22年营收占比为78%。

获得客户:工艺介质供应系统业务构建公司稳定基本盘,市场认可度高。根据公司 招股说明书,公司的电子工艺、生物制药设备在纯度、工艺、安全角度领先国家标 准,打入中芯国际、京东方等主要客户。结合公司年报、SEMI、CPIA、CINNO数据 并经我们测算, 22年公司工艺介质供应系统相关业务营收占比仍超过90%,中国市 场市占率超过10%。在抢占份额的同时,业务含“半导体”率逐年增加,并纵向外延 至国产化率更低的半导体零部件(Gas Box)领域。 抓住客户:瞄准重点特气突破,外延电子先进材料,增加客户粘性。特种气体市场 的特点为产品品类多,对供应链可靠性要求高,因而国内市场主要被法液空、林德 等海外企业占据;另一方面,产品一旦获得客户认可,为保护供应链和生产节奏,客 户会签订长期协议,客户绑定性会更高。目前,虽然正帆科技在特气领域市占率较 低,但是在磷烷、砷烷等细分领域已具备较强话语权,根据公司年报、募投项目调整 公告,公司磷烷扩产项目预计于23年12月投产,预计年产能增至90吨。

深耕客户:发力电子大宗气,打开成长天花板,远期对标综合解决方案提供商。大 宗气体的壁垒和盈利虽然低于特气,但是市场空间是特气的数倍。特气小批量、多 品类的特征决定了气体供应商难以突破较大份额,而大宗气往往和特气配套使用(如 作为载气),当特气获得客户验证后,将利好大宗气的推广,在单一客户获得更大的 份额。因此,根据各公司年报,正帆、华特等特气公司开始切入大宗气,金宏、杭氧 等特气公司逐渐导入特气。公司远期目标为成为气体综合解决方案的提供商。

(二)丰产品线:瞄准低国产化赛道突破,打开估值空间

1. 公司公告拟发行可转债拓展半导体前驱体,争当行业赶潮人

正帆科技特气制备、介质输送主要技术可迁移至前驱体行业。前驱体的主要技术难 点主要集中在制备、精馏、输送等个环节,与正帆科技的电子特气、工艺介质供应系 统领域的主要技术相对应。其高纯材料合成与分离提纯、介质供应系统微污染控制 等技术为公司前驱体业务发展打好基础。 募投扩产切入前驱体,产品覆盖主要类别。根据公司可转债募集可行性报告,可转 债前驱体募投项目拟在铜陵一期已建、二期预留的基础上,利用一期已建的路网以 及公辅工程设施,新建二期年产890吨电子先进材料及30万立方电子级混合气体项 目,同时为电子、半导体、芯片等各类高端客户提供高纯和超高纯气体现场制气服 务。根据公司中报,公司扩产后前驱体产品将涵盖高K(其中TMA产品为公司原有的 贸易类产品,本次扩产未覆盖)、低K、硅基、金属全类别,持续丰富公司产品矩阵, 并赋能Opex。

本土前驱体产能处在待放量的窗口期。 (1)半导体前驱体行业国产化率仍较低:根据Wind、Global Info Research、雅克 科技购买资产报告书测算(详见本报告P28),22年雅克科技全球市占率为4%-5%, 其主要产能UP Chemical位于韩国,部分产能供给海外,无法满足本土企业的扩产需 求;根据Global Info Research、南大光电可转债募集说明书测算(详见本报告P29), 21年南大光电在中国半导体前驱体的市占率仅为0.6%,仍处于发展萌芽期,行业头 部企业在国内市场的低渗透表明赛道仍有充足的可替代空间。 (2)可比公司扩产产能尚未释放,公司具备跻身国内头部梯队的潜力:根据雅克科 技购买资产报告书、南大光电可转债募集说明书,雅克科技、南大光电分别于18年、 21年通过收并购、02专项切入前驱体行业(详见本报告P27-31),二者虽切入行业 较早,但是本土产能扩张仍处于待放量期,其中雅克科技国内宜兴工厂产能尚未规 模化放量;南大光电22年前驱体募投项目尚未投产;正帆科技于23年拟发行可转债 扩产前驱体产品,场地沿用铜陵二期预留土地,项目建设期为1.5年,若今年顺利开 工,项目有望于24年底投产,与国内先进材料头部企业并驾齐驱。

2. Gas Box业务快速规模化,业务成长具有双重国产化属性

Gas Box具有高技术门槛和行业壁垒,国内主要供应商为正帆和富创。Gas Box是 一种在半导体工艺设备侧的模组化气体供应系统,是半导体干法工艺设备中极为重 要的通用子系统。Gas Box在为设备制程精密供气的同时还需要防止各种毒性,可燃 性气体的泄漏,具体包含手动/气动截止阀、逆止阀、质量流量控制器、压力调节控 制器、高精密过滤器、垫片、镀银螺帽/螺丝等组件。因其有较高的安全气密性、耐 蚀性、小型化和控制精度要求,故壁垒较高。 国内市场规模50亿元左右,海外供应商份额90%以上。根据公司投资者关系活动记 录表,22年Gas Box的国内市场份额约50亿元,鸿舸(Gas Box供应主体,公司持股 60%)自21年成立至22年8月份,已经累计拿到3亿订单,22年实现净利润813万元, 产品已经向国内头部半导体设备(例如北方华创、拓荆、中微、晶盛等)和光伏电池 片工艺设备厂商(例如迈为等)批量供货,未来还有很大成长空间。

半导体零部件具有双重国产化属性。一方面,零部件下游Beta为设备,设备的国产 化会提高零部件需求量;另一方面,零部件国产化率的提升对整体需求量具有乘数 效应,行业增长进一步提速。 零部件国产化率和设备国产化水平相关,加工件产品优先国产替代。根据中商产业 研究院,各公司年报、招股说明书、投资者关系活动记录表,一般而言,清洗、刻 蚀、CMP等高国产化率设备,零部件国产化导入速度也越快,例如:华海清科零部 件国产化率为75%-80%;中微公司刻蚀机有约60%的零部件国产化,MOCVD有约 80%的零部件国产化;北方华创国内零部件采购比例逐年提升。从零部件品类来 看,加工件壁垒相对较低,替代速度较快;而主控芯片、运动控制等产品壁垒较 高,仍以海外零部件居多。

公司产品是应用于国产化率设备的加工件,国产化进程更为显著。公司产品主要用 于刻蚀、薄膜等设备,目前该类设备国产化率相对较高,契合半导体零部件国产化 主趋势,国产化导入速度可能更为显著。同时,在国产化的初期导入市场,有望增 加与主要客户的绑定,随下游客户共同成长,以半导体模组零部件全球龙头UCTT 为例(Gas Box为模组产品之一),其业绩与半导体设备厂商Lam、AMAT高度绑定,我们预期,随着下游半导体设备国产化趋于成熟,未来正帆Gas Box业务规模 放量后也可能呈现出类UCTT的高粘性成长模式。

(三)强产能线:气体赛道前瞻布局,盈利修复箭在弦上

1.自研气体品类丰富,多扩产项目即将完工

多项气体项目即将完工,标志着公司同时具备特气和大宗气批量生产能力,同时气 体产能大幅提升。根据公司可转债募集可行性报告、简易募集说明书、招股说明书, 公司共三次募集/拟募集资金投资7个项目,气体项目共5项。三次募投包括20年IPO项目、22年简易募投项目、23年拟发行的可转债项目,所涉气体扩产项目共5项,包 括铜陵特气项目(磷烷)、合肥高纯氢项目(氢气+灌装气)、潍坊大宗气项目(空 分气)、铜陵电子先进材料及气体项目(前驱体材料+电子混合气)、丽水特气项目 (氢气+空分装置),其中前3项均预计于23H2完工,届时公司气体产能将大幅提升。 预计于23年底,公司将增加1260万立方/年氢气产能,30万瓶灌装特气产能,21271 万标方/年氧、氮、氩产能,同时磷烷产能增加至90吨/年。

2. 磷烷、砷烷竞相扩产,或率先进入国产化的成熟阶段

高纯磷烷、砷烷市场“小而精”,主要应用于LED和集成电路。磷烷、砷烷的主要销 售下游是集成电路和LED产业,目前LED产业回归稳健增长状态,集成电路产业持续 保持高速增长。根据正帆科技募投项目调整公告引用的力鼎产业研究中心数据,预 计2023年中国磷烷行业市场需求量为241吨,市场规模将增至3.0亿元;至26年需求 量增至279吨,市场规模将增至3.5亿元。根据南大光电可转债募集说明书引用的QY Research数据,2022年全球高纯磷烷、砷烷产量分别为208.6吨、119.1吨,中国地 区高纯磷烷、砷烷产量分别为101.2、56.4吨。

公司磷烷扩产力度大,总产能位居行业前列。根据公司年报、招股说明书、募投项 目调整公告,南大光电年报、可转债募集说明书,正帆科技20年具有磷烷+砷烷合计 产能50吨/年,IPO募投项目新增磷烷产能至90吨/年;南大光电21年磷烷、砷烷销量 合计95吨,并且预计22年产品合计销量将超过100吨,可转债募投项目新增磷烷、砷 烷产能各70吨/年。结合前文统计,若采用力鼎产业研究中心数据,26年中国磷烷市 场空间为279吨;正帆科技扩产项目完工后磷烷满产产能90吨/年;假设南大光电21 年磷烷、砷烷产能各占一半(各约50吨/年),则扩产项目完工后磷烷满产产能约120吨/年;按照现有产能规划测算,26年南大光电、正帆科技总满产产能可覆盖43%、 32%的中国市场总需求。 对标南大光电,公司特气规模化后毛利率仍有较大的提升空间。根据南大光电可转 债募集说明书,19-21年,南大光电高纯磷烷的毛利率平均水平为51.9%,高纯砷烷 为54.9%,22年南大光电特气业务的综合毛利率为48.9%;而22年正帆科技特气业务 的综合毛利为17.7%,主要系正帆科技特气自产类特气正处于高速扩张阶段,固定费 用摊销影响毛利率,随着公司磷烷项目投产,产品毛利率有望向南大光电看齐。

(四)多下游线:强半导体,Capex 业务基本盘稳定

1. 新签&在手订单充足,业绩能见度高

业绩保持高速成长,23H1业绩表现亮眼。根据Wind,17-22年公司营业收入CAGR 达30.8%,归母净利润CAGR达53.3%。23H1公司实现营业收入13.4亿元,同比 +42.6%;实现归母净利润1.5亿元,同比+183.5%,业绩高增长趋势持续。 22年公司新签订单是营业收入的1.5倍,在手订单以集成电路行业订单为主。根据公 司年报、中报、投资者关系活动记录表、在手订单自愿披露公告, 22年公司新签订 单41.3亿元,同比+52.5%,是营业收入的1.5倍;23H1公司新签订单35.9亿元,同 比+79%,其中来自于半导体、光伏行业的新签订单分别同比+77%、+179%;23年 6月底公司在手订单56.3亿元,同比+74%,订单依然保持较高增速。公司在手订单 主要来自于Capex业务,以22年9月底在手订单结构为例,集成电路和光伏行业订单 合计贡献超70%。

2. Capex业务贡献公司主要营收和利润,下游结构持续改善

公司气体业务仍在培育期,而坚实的Capex业绩基础为公司发展保驾护航。根据 Wind,分产品看,工艺介质供应系统营收占比超过90%,毛利率高于气体。22年公 司电子工艺设备营收占比为70.2%,该业务毛利率为27.7%,高于公司的综合毛利率。 分下游看,集成电路领域的营收占比由17年的15.7%提升至22年的39.8%,占比创历 史新高;在光伏等其他行业,公司适当收缩业务增速而更多承揽高盈利项目;下游 结构性调整带动22年公司综合毛利率达27.5%,较17年+6.3pct。

二、前驱体行业:薄膜沉积主要材料,本土企业发力

(一)半导体前驱体主要用于薄膜沉积环节,产品种类繁多

1. 前驱体主要用于薄膜沉积环节,研发壁垒高且验证周期长

半导体前驱体是半导体主要材料的一种,主要用在薄膜沉积环节。根据Global Info Research、南大光电可转债募集说明书,半导体前驱体材料是携带有目标元素,呈 气态、易挥发液态或固态,具备化学热稳定性,同时具备相应的反应活性或物理性 能的一类物质。半导体前驱体是薄膜沉积工艺的主要材料,是用于形成符合半导体制造要求的各类薄膜层的主要原材料。此外,前驱体也可用于半导体外延生长、蚀 刻、离子注入掺杂等,是半导体制造的主要材料之一。

半导体薄膜沉积包括PVD、CVD、ALD三种技术路线,其中ALD、CVD为前驱体的 主要应用领域。根据雅克科技购买资产报告书,原子层沉积(ALD)是通过将气相前 驱体脉冲(pulse)交替地通入反应器并在沉积基体上吸附、反应而形成薄膜的一种 技术。在前驱体脉冲之间需要用惰性气体对原子层沉积反应器进行清扫(purge), 然后循环往复形成多层薄膜;化学气相沉积(CVD)是利用气态物质通过化学反应 在基底表面形成固态薄膜的一种成膜技术,前驱体用于预先吸附于基底表面,进而 推进化学反应形成薄膜。 前驱体还可拓展应用于泛半导体领域,如应用于OLDE的TFE(薄膜封装技术)。通 过PECVD、ALD制造工艺,在有机发光层之上沉积一层/多层的有机/无机薄膜(一般 有机层和无机层交替进行),获得良好的封装性能,实现水汽阻隔,延长有机发光物 质寿命。

前驱体产品对化学特性和纯度要求高。根据袁军平等学者在《表面技术》发表的《原 子层沉积前驱体材料的研究进展》,对于ALD工艺,前驱体的选择通常需要满足以下 要求:(1)反应前:在沉积温度下具有足够的蒸汽压,以保证其能充分覆盖基底材 料表面,同时前驱体有良好的挥发性、化学稳定性,利于实现反应剂的有效传输,不 会在反应器和衬底材料表面发生自分解;(2)反应中:高反应性,保证其在基底表 面迅速发生化学吸附,或与材料表面基团快速发生有效的反应,从而使表面膜具有 高纯度;(3)反应后:反应产物呈惰性,反应副产物对基底和表面膜没有腐蚀性, 且易与反应物分离,不会引入新的杂质。

前驱体产品具有准入门槛高、研发投入大、客户认证周期长等特点。前驱体较为特 殊的化学属性对其制备、精馏、运输等提出较高要求,具有一定的验证和研发壁垒; 同时,前驱体作为集成电路制备过程中的重要反应物,与晶圆良率直接挂钩,验证 难度大且客户不会轻易更换供应商,根据雅克科技投资者关系活动表,前驱体的产 品研发是跟客户端及产品、技术迭代配套,需要提前针对客户端新产品、新需求进 行研发,从前驱体的选用到量产最起码需要五年的时间。

2. 前驱体种类繁多,其重要性随着集成电路制程演进而增加

根据形成薄膜的材料属性划分,可以分为硅前驱体和金属前驱体。根据雅克科技购 买资产报告书,南大光电可转债募集说明书,硅前驱体包括HCDS(六氯乙硅烷)、 4MS(四甲基硅烷)、TEOS(原硅酸乙酯)等材料,用于多晶硅/氧化硅/氮化硅薄 膜沉积,用来辅助半导体存储、逻辑芯片制造光刻工艺中的微影技术的实现,同时 还可以形成栅极侧壁用来保护栅极;金属前驱体包括TiCl4(四氯化钛)、HfCl4(四 氯化铪)等产品,主要用于半导体存储、逻辑芯片中的电容电极、栅极过渡层、隔离材料以及相变存储器中的相变材料。 根据集成电路晶圆制造工序划分,可分为高K前驱体和低K前驱体。根据雅克科技购 买资产报告书,南大光电可转债募集说明书,K即介电常数,用于衡量一种材料存储 电荷(正电荷或者负电子)的能力,高K前驱体TiCl4(四氯化钛)、TMA(三甲基 铝)等产品,用于形成集成电路中的电容介质或栅极电介质;低K前驱体包括4MS(四 甲基硅烷)、OMCTS(八甲基环四硅氧烷)等产品,用于集成电路后端布线工序BEOL 中金属连线之间的绝缘介质。 一般而言,高K前驱体的壁垒高于低K,且随着集成电路向更先进制程演进,前驱体 材料种类将变化,制造难度将增加。

前驱体材料的重要性随着集成电路制程演进而增加。根据南大光电可转债募集说明 书:(1)高K前驱体:高K金属栅极(HKMG)晶体管是集成电路制程进入28nm的 重要材料,传统二氧化硅栅极晶体管在28nm制程后漏电情况大幅增加影响芯片性能, 而高K金属栅极(HKMG)晶体管则有效解决了这一问题。(2)低K前驱体:随着集 成电路制程缩短,新前驱体材料的K值逐步降低。随着集成电路制程从微米级进入到 纳米级,金属绝缘介质材料从二氧化硅,到引入氟元素(SiOF)、引入碳氧元素 (SiCOH,即4MS),又在45nm以下升级为多孔SiCOH(porous SiCOH,即 DEMS/ARTP),K值降到了2.45左右。28nm以下集成电路制程中,二乙氧基甲基硅 烷(DEMS)/ a-松油烯(ARTP)等前驱体材料得到广泛应用。 此外,集成电路14nm以下支撑所需的鳍式场效应(FinFET)晶体管需要能够填充3D 高纵深比沟槽的前驱体材料来制造。根据南大光电可转债募集说明书中引用的微导 纳米、拓荆科技数据估算,在5nm以下FinFET工艺产线中,需使用超过100道薄膜 沉积工序,涉及的半导体前驱体材料将由6种增加到近20种。

(二)前驱体市场小而品类多,国际化大企业具备规模优势市占率高

1. 22年全球半导体前驱体市场规模24亿美元,约占半导体材料的3%-5%

国内晶圆厂存量产能释放需求,国产材料验证导入机会增加。中国IC晶圆产能提升 速度持续快于全球,带动产能占比提升,根据IC Insights的数据,2021年,全球晶圆 产能约2160万片/月(8寸约当),同比增长3.8%,中国大陆晶圆产能350万片/月(8 寸约当),同比增长9.9%,在全球的占比约16.2%。根据SIA的数据,伴随着中国大 陆晶圆产能的持续快速扩张,2030年,大陆晶圆产能在全球的占比有望达24%。半 导体材料与晶圆厂Opex相关,需求的增长更加稳定,本土产能增加增加本土材料厂 商验证导入机会,因此,以正帆科技、南大光电、华特气体等企业为代表的高端电子 材料企业近年纷纷募集资金扩产先进材料,在产能端充分准备,为后续产品验证放 量奠定基础。

半导体前驱体约占半导体材料市场空间的3%-5%。根据Semi数据,21年,全球、中 国半导体材料市场空间为643、119亿美元,其中涉及的材料众多,其中硅片、特气、 光掩膜为前三大材料,占比为35%、13%、12%。21年,全球、中国半导体前驱体 市场空间为19.4、6.5亿美元,可测算出半导体前驱体约占半导体材料市场空间的3%- 5%。

根据Global Info Research数据,21年全球、中国半导体前驱体材料市场规模为19.4、 5.9亿美元。全球半导体前驱体材料市场空间预计由21年的19.4亿美元增长至28年的 44.3亿美元,期间CAGR为12%;中国市场空间预计由21年的5.9亿美元增长到28年 的11.6亿美元,期间CAGR为10%。 分品类看,高K前驱体和金属前驱体市场占比较高。根据Global Info Research数据, 22年全球高K前驱体和金属前驱体市场空间分为别8.2、6.6亿美元,合计占比达61%,随着集成电路向先进制程演进加快,其占比将持续提升,预计29年合计占比达76%。

2. 国际化大企业占据主要份额,先进制程产品国产化率更低

22年全球半导体前驱体材料CR3达69%,海外企业占据主要市场份额。根据Global Info Research数据,国际半导体前驱体主要厂商主要有两类,一类为国际化大企业, 旗下相关业务部门从事前驱体材料的研发和生产,如德国默克(Merck)、法国液空 (Air Liquide)、美国英特格(Entegris)等;一类为韩国专注半导体材料的公司,主 要有SoulBrain、UP Chemical和DNF等,主要受益于韩国半导体行业的大发展。根据 南大光电可转债募集说明书,国内企业中雅克科技于2016年通过收购韩国UP Chemical进入该领域,南大光电、安徽博泰电子材料有限公司、合肥安德科铭半导体 科技有限公司等也已实现半导体前驱体产品的销售,但整体而言国内企业在半导体 前驱体行业与国外龙头仍有较大差距。根据Global Info Research数据,22年半导体 前驱体材料前三名分别为德国默克、法国液空、韩国SK材料,市占率分别为33%、 29%、7%。

先进制程前驱体材料国产化率更低。从产品角度看,以硅基前驱体为例,根据常欣 等学者在《半导体技术》上发表的《先进硅基前驱体的应用研究与技术进展》,45nm 以上的硅基前驱体已有自主研发产品,处于国产化主要对象;14-28nm产品自主研 发产品处于空白,制备技术研发起步阶段;而7nm及以下的前驱体产品自主研发产 品处于空白,是未来研发重点的方向。

(三)国内企业通过收购和自研切入市场,纷纷进行产能扩张

1. 雅克科技:全球五大前驱体生产商之一,覆盖了全球前十大半导体客户

雅克科技通过资本运作囊入半导体前驱体业务,并逐渐与子公司实现生产和业务协 同,推动产品本地化落地。根据雅克科技年报、投资者关系活动记录表、购买资产报 告书,其前驱体的发展历程可以分为三个阶段: (1)收购:2018年,雅克科技通过发行股份的方式收购江苏先科(实际经营主体为 UP Chemical),并持有其全部的股权,UP Chemical是前驱体领域全球领先的制造企业,其产品广泛用于集成电路、OLED等领域; (2)生产&渠道融合:在海外子公司技术加持下,2020年雅克科技的High-K材料便 获得了长江存储、合肥长鑫、中芯国际、华虹等主流芯片制造商的订单,同时雅克科 技与海外子公司在生产、渠道上相互协同,江苏先科开拓国内市场,而UP Chemical 负责海外市场。 (3)扩产及本地化:随着国内长存、长鑫等客户产能扩大,雅克科技利用国内生产 成本比韩国更低的优势,投资20亿元在宜兴进行前驱体产能扩张,设计产能450T/年, 目前,江苏先科宜兴工厂的一些产品已经在客户端做测试,预计23Q4可以给客户做 商业化的量产供应。 根据雅克科技年报,截至2022年底,雅克科技的前驱体产品在DRAM可以满足全球 先进存储芯片制程1b、200X层以上NAND、逻辑芯片3纳米的量产供应,完全满足国 内所有技术节点的客户需求,主流产品国内进入放量阶段,产品销量和竞争力稳居 市场前列。

UP Chemical是全球前驱体材料前五大供应商之一。根据雅克科技购买资产报告书, UP Chemical主要产品分为SOD(应用在半导体存储芯片的浅沟槽隔离中作为隔离 填充物)和前驱体两大类,其中前驱体覆盖了HIGH-K、硅类、金属类多类别,主要 应用于IC制造的旋涂、CVD、ALD等成膜工艺,形成芯片结构中的介电层和导电层 等,还可用于显示领域(OLED水汽阻隔薄膜涂层前驱体、OLED气体扩散阻隔膜前 驱体等)、光伏(钝化发射极及背局域接触电池等)以及工业领域(工业金属、玻璃 涂层材料等)。 22年UP Chemical在全球半导体前驱体领域的市占率约为4%-5%。根据雅克科技购买资产报告书,2015-2017H1,UP Chemical前驱体相关业务营收占比为60%-65%, 假设22年UP Chemical前驱体业务营收占比与历史相似,忽略非半导体领域的应用; 根据Wind数据,22年韩国先科的营业收入为11.8亿元,不考虑韩国先科中UP Chemical(韩国先科的经营主体)以外的收入,则可测算出22年UP Chemical半导 体前驱体领域营收约为7-8亿元;根据Global Info Research数据,22年全球半导体 前驱体市场空间为24.4亿美元;假设美元人民币汇率为7,则可算出22年UP Chemical在全球半导体前驱体领域的市占率约为4%-5%。 UP Chemical客户集中度高,雅克科技助力业务推广。根据雅克科技购买资产报告 书,2015-2017H1 SK海力士均为UP Chemical主要客户,营收占比分别为82%、89%、 69%。雅克科技进入以后,逐步拓展长存、长鑫、中芯等中国客户,UP Chemical业 务体量扩大,营业收入由16年的3.5亿元增至22年的11.8亿元,期间CAGR为22.3%。

2. 南大光电:通过自研和专利收购发展前驱体,24年中国市占率有望提至3%

南大光电通过自主研发和专利收购掌握主要技术,产品覆盖高K、低K、金属、硅四 大类。根据南大光电年报、可转债募集说明书,南大光电产品发展历程为: (1)02专项:16年,南大光电承接国家02专项“ALD金属有机前驱体产品的开发和 安全离子注入产品开发”项目,并在2021年1月完成项目验收,成功研发了适合20- 14nm产品工艺的低温-氮化硅ALD前驱体产品以及金属前驱体产品。 (2)专利收购:20年,南大光电向美国杜邦(DuPont)旗下DDP南大光电收购了19 项先进硅前驱体专利,基于这些专利基础上进一步研发的多款先进硅前驱体产品, 可满足14nm/7nm制程芯片和先进3D闪存制造需要的关键薄膜工艺。 (3)募投扩产:22年,南大光电发行可转债募投扩产先进前驱体共计45吨/年,包 括应用于14nm/7nm先进制程集成电路所需的4种半导体前驱体产品,南大光电前驱 体产品逐渐体系化。

南大光电扩产进军先进制程前驱体,募投产能目标45吨/年。根据南大光电可转债募 集说明书,南大光电已在半导体前驱体材料已进行丰富的布局,产品包括硅酸乙酯 (TEOS)、四氯化钛(TiCl4)等,目前主要产品用于28nm及以上制程集成电路,体 量规模较小。通过本次募投项目建设,公司将实现在14nm/7nm先进制程集成电路使 用的高端前驱体材料产业化布局,推动我国先进制程半导体材料的国产化。同时, 22年南大光电发行可转债对半导体前驱体、磷烷/砷烷、三氟化氮三种先进材料进行 扩产,其中前驱体项目投资1.1亿元,主要扩产应用于14nm/7nm先进制程集成电路 所需的4种半导体前驱体产品,具体涵盖硅前驱体、高K前驱体两大类,产能目标45 吨/年,在其原有的前驱体产品基础上品类持续丰富。 预计24年南大光电中国、全球半导体前驱体市占率为3.5%、0.9%。根据南大光电可 转债募集说明书,21年南大光电半导体ALD/CVD前驱体业务(不含MO源)营收为 0.26亿元,募投项目拟量产45吨半导体前驱体材料,预计2024年销售额约为1.66亿 元;根据Global Info Research数据,21、24年中国半导体前驱体市场规模分别为5.9、 7.8亿美元,全球市场规模分别为19.4、29.8亿美元;假设美元人民币汇率为7,可测 算出南大光电在中国半导体前驱体领域的市场份额将由21年的0.6%增长至24年的3.5%,全球份额将由21年的0.2%增长至24年的0.9%。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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