【华安证券】持续加大半导体创新材料布局,积极打造平台型企业.pdf

2024-02-07
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1 鼎龙股份:打造半导体创新材料平台型公司, 研发驱动公司持续成长


1.1 深耕材料行业,步步为营开拓半导体材料业务


以打印耗材业务为基,打造半导体创新材料平台型公司。湖北鼎龙控股股份有 限公司创立于 2000 年,以打印复印通用耗材起家,先后于 2012、2013 年开始切 入半导体材料业务、半导体显示材料业务。公司坚持“对标国际高端、聚焦材料创 新、打造世界一流”的技术发展战略,在国际高端细分领域相机开发出集成电路 CMP 用抛光垫、抛光液、清洗液、柔性 OLED 用聚酰亚胺(PI)浆料、OLED 用光刻 胶(PSPI)、OLED 用封装墨水(INK)、彩色聚合碳粉、耗材芯片、显影辊、硒鼓、 墨盒等多种高新技术产品,产品远销全球发达国家、金砖国际及新兴市场。


公司半导体显示材料业务收入占比不断提高。公司持续加大对于半导体显示材 料的投入,来自于半导体显示材料的收入占比不断提升。2021~2023 年,公司半导 体显示材料业务占比从 13%提升至 25%。


1.2 股权结构稳定,子公司业务明确


公司共同实控人为朱双全先生和朱顺全先生两兄弟,子公司各司其职,业务清 晰。朱双全先生为公司董事长,朱顺全先生担任公司董事及总经理职务,截止 2023 年三季度,两人分别直接持有公司 14.74%和 14.61%的股份,合计直接持有 公司 29.35%的股份。公司旗下有子公司若干,在半导体材料领域,公司子公司鼎 汇微电子和鼎泽新材料是公司 CMP 抛光垫、CMP 抛光液、清洗液的生产主体;半 导体显示材料领域,子公司柔显科技是业务主体。在打印复印通用耗材领域,鼎龙 (宁波)新材料负责彩色聚和碳粉业务,旗捷科技生产通用耗材芯片,珠海汇通, 珠海名图和深圳超俊生产硒鼓产品,北海绩迅是再生墨盒的生产主体。


公司研发人员数量及研发费用持续增长,体现公司在研发上的不断投入。截止 2022 年,公司有研发人员 846 人,研发人员数量占比为 23.87%。2023 年,公司 持续加大在半导体创新材料新项目等方面的研发投入力度,研发费用约 3.92 亿 元,同比增长 24%。


1.3 半导体材料业务放量,带动公司营收与利润双增


受整体市场需求疲软需求影响,公司全年收入基本持平,但半导体材料显示业 务 23Q4 均实现同环比增长。公司营业收入从 2019 年的 11.49 亿元增长至 2022 年 的 27.21 亿元,CAGR 约 33.31%。公司归母净利润由 2019 年的 0.34 亿元(剔除 商誉减值影响后为 2 亿元)增长至 2022 年的 3.9 亿元。根据公司 2023 年度业绩 预告,2023 年公司实现营业收入约 27 亿元,如剔除合并报表范围减少因素影响, 与 22 年同期基本持平。23Q4 单季度,公司实现半导体材料收入约 2.48 亿元,同 比增长 57%,环比增长 21%;实现单季度西安市材料收入 0.69 亿元,同比增长 183%,环比增长 25%。归母净利润方面,公司预计 23 年全年归母净利润约 2.15~2.54 亿元,同比下滑 35~45%,主要原因包括三点:(1)23 年研发费用高 增;(2)产能建设贷款导致财务费用增加;(3)股权激励和子公司新三板上市相关 费用,三者合计影响公司归母净利润约 1.16 亿元。此外,公司半导体材料新业务 如 CMP 抛光液、清洗液、CMP 抛光垫三期项目的销售规模虽均同比增长但尚未实 现盈利,一定程度的导致了公司营收和净利润增速的不匹配。


23H1 毛利率与净利率受市场疲软需求影响而下滑,但已于 23 年三季度实现环 比增长。2020 年前,公司主要收入来源为打印复印耗材业务,该业务的毛利率水 平在 30%-40%之间,受市场竞争加剧影响呈现下滑态势。2020 年后,随着公司半 导体材料尤其是 CMP 抛光垫产品的持续放量抵消了部分打印复印耗材竞争加剧带 来的的影响。并且,随着半导体与面板显示材料占比的提升,公司的毛利率及净利 率水平均有所提升。2022 年,公司实现毛利率 38.09%,净利率 16.69%,基本恢 复至疫情前较高水平。其中公司半导体材料业务毛利率达到 65.54%,显著高于打 印耗材业务。2023 年前三季度公司利润水平有所下滑,主要是受上半年半导体市 场下行和持续加大研发投入的影响,但从 23Q3 单季度来看,公司毛利率与净利率 均已实现环比增长。


2 半导体材料:CMP 抛光材料、先进封装材 料、晶圆光刻胶三箭齐发


2.1 CMP 抛光材料业务厚积簿发,打破国外垄断


2.1.1 CMP 抛光是半导体制造的关键工艺


化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization)是半导体制造过程中 实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺,原理是通过抛光垫将抛光液中的研磨粒子传 送到被抛光工件表面,对其表面进行平坦化和去除。在晶圆制造过程中,不同的工 艺步骤可能会导致晶圆表面的高度产生差异,影响后续制程的精确度。比如在光刻 制程中,使用较短波长的光可以提高光敏剂图案化时的分辨率,但同时会降低焦深 (DOF,指光学成像时聚焦范围的深度),如果晶圆表面高低不平,在焦深范围之外, 就会导致图像模糊或失真,影响芯片精度和品质。例如,在薄膜沉积制程中,不平 整的晶圆表面会导致薄膜沉积不均匀,影响薄膜层的厚度和质量。因此,在晶圆制 造的许多环节之间都需要使用 CMP 将晶圆平整化。具体来看,CMP 利用化学腐蚀 与机械研磨的共同作用对硅晶片等衬底进行抛光,将研磨颗粒填充在抛光垫的空隙 中,抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上,抛光盘带动抛光垫旋转,借助 抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化,最终实现晶圆表面的 超高平整度。


CMP 工艺广泛应用在半导体制造过程中,覆盖了硅片制造、前道及后道环节。 在硅片制造环节,CMP 工艺用于使硅晶圆平整洁净。前道制造环节中,CMP 工艺 往往需要被循环反复使用以实现晶圆表面平坦化、去除氧化层、深槽隔离等效果。 由于前道工艺环节需要进行多次循环,因此是 CMP 材料耗用量较高的环节;后道 封装环节中,硅通孔技术、扇出技术等先进封装技术都需要大量 CMP 工艺,将成 为 CMP 工艺新的需求增长点。


CMP 工艺的核心材料是抛光液和抛光垫。抛光垫的主体是基底,通常由聚氨 酯加工制成;抛光液由研磨颗粒、表面活性剂、氧化剂等构成。CMP 抛光材料占 晶圆制造材料总成本的 7%,CMP 抛光垫及 CMP 抛光液在 CMP 抛光材料中占主 要份额,占比超过 80%。具体来看,CMP 抛光液占比为 49%,CMP 抛光垫为 33%。


2.1.2 CMP 抛光垫:抛光工艺关键耗材之一


CMP 抛光垫是用于半导体制造中的抛光工艺中的一个关键耗材,其作用是在 抛光过程中提供支撑、压力和磨料。从而帮助磨料与硅晶圆表面的化学反应和机械 摩擦,实现对硅晶圆表面的抛光和平整。抛光垫的选择和使用质量对于达到高质量 的抛光效果至关重要,不同材质和硬度的垫材料适用于不同的抛光工艺和晶圆要 求,因此有较高的技术壁垒。此外,随着 CMP 过程的反复进行,抛光垫表面物理 及化学性能会发生变化,导致抛光效率和抛光质量的降低。因此,抛光垫属于消耗 品。


抛光垫可根据硬度、材料和表面特性等方式进行分类,主要的分类方式是硬垫 和软垫。硬垫主要用来保证工件表面的平面度,多用于粗抛。软垫主要用来获得表 面损伤层薄和表面粗糙度低的抛光表面,多用于精抛。从国际巨头杜邦的抛光垫产 品矩阵来看,其经典产品 IC1000 能覆盖多种制程,具有较长的产品生命周期。同时杜邦也面向先进制程需求如介质层抛光和隔离层抛光,不断打造新一代产品,开 发了 VisionPad,Optivision 和 Optivision Pro 系列产品。


2.1.3 CMP 抛光液:抛光工艺关键耗材之二


抛光液作为 CMP 工艺关键耗材,是影响化学机械抛光效果的重要因素之一, 研磨颗粒对 CMP 抛光液性能影响重大。抛光液是超细固体研磨材料和化学添加剂 的混合物,为均匀分散的乳白色胶体,起到研磨、腐蚀溶解等作用,主要原料包括 研磨颗粒、化学添加剂、pH 值调节剂等组成,研磨颗粒是其中最重要的成分,价 值量占比超过 60%。在化学机械抛光过程中,研磨颗粒在晶圆表面通过摩擦提供机 械作用,化学试剂与被抛光材料进行化学反应进行软化和腐蚀,从而辅助机械材料 去除过程。抛光液对 CMP 性能的影响重大,需要具备流动性好、无毒和抛光速度 快等特点。


目前主流研磨颗粒有三种:氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、二氧化 铈(CeO2),分别对应不同的抛光需求。Al2O3 的硬度高,多用于光学玻璃、晶 体和合金材料的抛光,但含 Al2O3 的抛光液具有选择性低、分散稳定性不好、易团 聚的问题,容易在抛光表面造成严重划伤,一般需要配合各种添加剂使用才能获得良好的抛光表面。SiO2 具有良好的稳定性和分散性,不会引入金属阳离子污染, 其硬度与单质硅接近,对基底材料造成的刮伤、划痕较少,适合用于软金属、硅等 材料的抛光,是应用最广泛的抛光液,但其材料去除率相对较低。CeO2 具有较为 适中的硬度,由于 Ce 元素具有多种价态且不同价态间易转化,容易将玻璃表面物 质氧化或络合,因此 CeO2 被广泛应用于手机屏幕、光学玻璃、液晶显示器和硬盘 等产品的化学机械抛光中。


随着半导体制程的演进,抛光液的种类不断朝多元化方向扩展。在 90~65nm 节点,随着铜互连技术和绝缘材料低 k介质的广泛采用,CMP 的研磨对象主要是铜 互连层、绝缘膜和浅沟槽隔离;28nm 后,逻辑器件的晶体管中引入高 k 金属栅结 构(HKMG),从而推动了虚拟栅开口 CMP 工艺和替代金属栅 CMP 工艺两种关键 平坦化工艺的发展;在22nm开始出现的FinFET晶体管增加了虚拟栅平坦化工艺, 也是实现后续 3D 结构刻蚀的关键技术;先进的制程节点发展至 7nm 以下时,芯片 制造过程中 CMP 的应用在最初的氧化硅 CMP 和钨 CMP 基础上新增了包含氮化硅 CMP、鳍式多晶硅 CMP、钨金属栅极 CMP 等先进 CMP 技术,大幅增加了晶圆厂 对抛光液的需求。


2.1.4 CMP 抛光材料市场规模不断扩大,美日企业高度垄断


近年来全球及我国抛光材料市场规模不断扩大。随着下游晶圆需求上升、晶圆 厂产能逐步增加带动对于抛光液的需求。中国从 2011 年的近 10%的需求占比,至2028 年有望达到占据全球需求总量的 28%,位列全球第二。CMP 抛光垫材料作为 半导体前道制造的重要材料之一,市场规模也会随需求增长而扩大。


半导体先进制程推动 CMP 工艺应用次数增加,进而拉动 CMP 材料用量。根 据陶氏公司,在逻辑芯片领域,65nm 制程的逻辑芯片工艺仅需 10 步 CMP 工艺, 28nm 以下逻辑芯片工艺要求的 CMP 工艺为 14 步以上,7nm 以下逻辑芯片工艺中 CMP抛光步骤多达24-30步。在存储芯片领域,当2D NAND升级到3D NAND后, 结构的复杂导致抛光步骤从 10步上升至 14-26步;当DRAM由 3Xnm进步到1Xnm, 对应的 CMP 抛光步骤从 10 步上升至 17 步。技术进步叠加芯片制程精细度提高, 将为 CMP 未来需求打开广阔空间。


抛光材料基本被美日企业垄断,国产替代空间广阔。在 CMP 抛光垫领域,陶 氏一家独大,2021 年市占率接近 80%,覆盖 CMP 抛光垫全制程全产品线,是行业 标准的制定者(陶氏 CMP 抛光垫业务现已拆分重组至杜邦公司)。卡博特位居第二, 市占率约 12%,主要生产聚氨酯材料的抛光垫。在 CMP 抛光液领域,卡博特(卡 博特 CMP 业务现已被英特格收购)、日历、Fujimi 市占率分别为 36%、15%、11%, CR3 超过 50%。根据前瞻产业研究院,卡博特的市占率已从 2000 年约 80%下降至近年 35%左右,表明全球抛光液市场正朝多元化方向发展,地区本土化自给率提升。


2.1.5 全面掌握 CMP 抛光垫核心研发和制造技术,国内唯一 的 CMP 抛光垫全制程供应商


公司是国内唯一一家全面掌握抛光垫全流程核心研发和制造技术的 CMP 抛光 垫的国产供应商。公司抛光垫产品已全面进入国内所有主流晶圆厂的供应链体系, 产品型号从成熟制程到先进制程覆盖率接近 100%。业务主体子公司湖北鼎汇微电 子是国家级专精特新小巨人企业,产品深度渗透国内主流晶圆厂,成为部分客户的 第一供应商,并被多家晶圆厂核心客户评为优秀供应商。此外,公司关键原材料自 主化持续推进,常规型号原料均实现自研自产,保障了供应链的自主性、安全性并 优化了产品成本结构。公司现有 50 万片 CMP 抛光垫年产能(武汉本部工厂年产 能 20 万片,潜江工厂年产能 20 万片)。


潜江软垫工厂过去一年持续提升改造生产工艺和良率,预计 2024 年将实现产 销量的快速增长。公司潜江 CMP 软垫工厂于 2022 年第三季度建设完成投入使 用,开始良率爬坡,目前已实现软抛光垫产品(除大尺寸产品)型号全覆盖,是全 球首家型号全布局的软抛光垫工厂。公司围绕软垫产品系列积极打造上游核心供应 链,已经实现软抛光垫核心原材料聚氨酯树脂的自研自产。目前产品覆盖聚氨酯树 脂种类二十多种,主要产品类型包括半导体用精抛垫及大硅片用抛光垫,全面覆盖 Cu barrier(铜阻挡层)、W buff(钨制程精抛)、Ox buff(氧化硅制程精抛)、 Grinding(晶背研磨)等制程。部分产品在客户端批量使用,其余客户测试反馈积 极,大部分进入到产品测试阶段,公司预计 2024 年将实现软垫产销量的快速增 长。 CMP 抛光垫业务 23H2 较 23H1 恢复情况良好,业绩持续呈现环比增长的趋 势。虽然 23H1 受市场疲软需求影响,公司 CMP 抛光垫收入同比有所下滑。但到 了 23H2,公司业绩持续呈现环比增长的趋势,特别是 23Q4,公司 CMP 抛光垫单 季度收入创历史单季新高至 1.5 亿元,同比增长 27%、环比增长 26%。


2.1.6 实现核心原材料自主制备,CMP 抛光液/清洗液稳定上 量


公司全面开展全制程 CMP 抛光液产品的市场推广及验证导入,实现抛光液上 游核心原材料研磨粒子的自主制备。2022 年,公司实现介电材料抛光液、以自产 氧化铝研磨粒子为基础的金属抛光液、钨抛光液三大类抛光液产品在客户端验证通 过,进入采购或批量销售、逐步放量阶段。2023 年,公司新增大硅片抛光液、多 晶硅抛光液、金属铝/钨栅极抛光液三大类抛光液产品在客户端验证通过,取得批 量订单。此外,公司已实现抛光液上游核心原材料氧化铝研磨粒子的自主制备,打 破国外研磨粒子供应商对国内 CMP 抛光液生产商的垄断供应制约。


仙桃抛光液新产能投产在即,为公司 2024 年抛光液产品持续放量奠定基础。 公司仙桃半导体材料产业园扩产项目:年产 1 万吨 CMP 抛光液一期及年产 1 万吨 抛光液配套用研磨粒子项目将于近期完成竣工投产,配合公司现有武汉本部年产 5000 吨 CMP 抛光液产线,为公司后续抛光液放量销售提供有力保障。


同步发展清洗液业务,铜制程 CMP 后清洗液持续销售,其它制程 CMP 清洗 液导入验证中。CMP 清洗液在 CMP 材料成本中占比 5%,主要用于去除残留在晶 圆表面的微尘颗粒、有机物、无机物等。公司在 CMP 清洗液领域的主要产品为铜 制程 CMP 后清洗液,在已有大客户持续上量,并进入其他多家客户的最终验证环 节。2022 年,公司中标国家“高性能铜抛光后清洗液开发及产业化项目”,也体现 了公司在这一领域的技术实力。此外,清洗液作为湿电子化学品,还应用于蚀刻等 多道半导体制造工艺。随着公司技术不断积累,后续有望进一步开拓清洗液品类。 CMP 抛光液与清洗液新产品不断收获订单,销售收入飞速成长。2023 年, CMP 抛光液和清洗液合计实现收入 0.77 亿元,同比增长 320%。其中,23Q4 实现 单季度 CMP 抛光液、清洗液收入 2937 万元,同比增长 273%,环比增长 35%。公 司在售产品品类不断丰富完善,为后续业务的持续增长奠定良好基础。


2.1.7 立足现有技术基底,进一步开拓先进封装用 CMP 抛光 材料


CMP 抛光材料除被用于前段制造工艺的抛光外,还应用于后道封装领域中先 进封装环节的抛光。先进封装包括倒装,晶圆级封装,2.5D 封装,3D 封装等技 术,对引线尺寸要求更小更细,因此会应用大量光刻和干法刻蚀工艺,对晶圆的全 局平坦化程度要求非常高。同时特殊结构的应用,如高深宽比的硅通孔(TSV),需 要对硅进行减薄以显露出 TSV,也会应用晶圆级减薄工艺。 公司凭借现有成熟技术体系和丰富开发经验,研发多款应用于先进封装工艺中 的 CMP 抛光材料。


晶圆用 CMP 抛光材料与先进封装用 CMP 抛光材料存在产品通 用性的较大重叠,仅在应用技术细节上存在不同差异,同时制程验证机台,量测机 台,工艺方法均可共用,免去了额外的投入成本。公司凭借在晶圆用 CMP 抛光材 料领域多年的技术积累和应用理解,基于公司高分子合成、物理化学等底层共性技 术平台的支持,在原有晶圆用 CMP 抛光材料结构上进行配方改良和定制化开发,最终成功开发出与现有产品体系存在不同要求的先进封装用 CMP 抛光材料。例 如,在前道工艺中使用的硅减薄 CMP 抛光液可以直接应用在先进封装的硅减薄制 程。目前,公司已成功研发了多款应用于先进封装工艺中的 CMP 抛光材料,且相 关产品已陆续通过客户的测试验证并取得量产订单。


2.2 受益先进封装需求强劲增长,先进封装材料业务放量在即


2.2.1 先进封装是后摩尔时代重要发展路径,先进封装材料则 是道路基石


先进封装通过高度集成的方法,实现了更多组件在有限空间内的密集封装,从 而显著提升了芯片的整体性能和能源效率。在后摩尔时代,随着半导体制程技术逐 渐接近物理极限,先进封装成为了延续摩尔定律的重要路径。现阶段先进封装主要 是指倒装焊、晶圆级封装、2.5D封装(Interposer)、3D封装(TSV)等。与传统封装 相比,先进封装的典型特征包括多芯片、异质集成、高速互联等。 随着技术的成熟和应用领域的扩展,先进封装技术的市场份额预计将逐渐超过 传统封装方法。根据 Yole,全球先进封装市场规模将由 2022 年的 443 亿美元,增 长到 2028 年的 786 亿美元,年复合成长率为 10.6%。这种趋势不仅反映了技术创 新的需求,也指出了封测市场未来的主要增长方向。2022 年,先进封装在全球封 装市场中占比达 53.4%,已经超过了传统封装。


临时键合胶(TBA)是大尺寸超薄晶圆减薄、拿持的核心材料,在先进封装中 主要应用于 2.5D/3D 封装。目前晶圆正朝着大尺寸、多芯片堆叠和超薄化方向发 展,但大尺寸薄化晶圆的柔性和易脆性使其很容易发生翘曲和破损。临时键合胶可 将器件晶圆临时固定在承载载体上,从而为超薄器件晶圆提供足够的机械支撑,防 止器件晶圆在后续工艺制程中发生翘曲和破片,最后临时键合胶可通过械剥离法、 湿化学浸泡法、热滑移或激光解键合法等解键合方式完成超薄晶圆的释放。临时键 合胶在先进封装中的应用领域主要是 2.5D/3D 封装。 聚酰亚胺(PI)是半导体封装的关键原材料,承担钝化、绝缘、应力缓冲、隔 热、图案化等功能,主要应用于晶圆级封装。封装光刻胶(PSPI)是一种光敏性聚酰亚胺材料,兼具光刻胶的图案化和树脂薄膜的应力缓冲、介电层等功能,主要 应用于晶圆级封装(WLP)中的 RDL(再布线)工艺中,使用时先涂覆在晶圆表 面,再经过曝光显影、固化等工艺,可得到图案化的薄膜。


先进封装材料厂商集中在海外,国产替代空间广阔。目前,临时键合胶主要厂 商包括 3M,Daxin Materials;封装光刻胶基本被日本和美国企业所垄断,东京应 化、杜邦、JSR 和住友化学为行业四大龙头。先进封装材料自主化程度低、技术难 度高,同时又是未来先进封装发展的重要基石,国产替代势在必行。


2.2.2 率先布局先进封装材料领域,产品开发验证稳步推进


公司在先进封装材料领域重点开发临时键合胶、封装光刻胶等产品。在临时键 合胶领域,公司研发的临时键合胶则为市面上最新一代产品之一,特别面向于高端 芯片制造。此款产品为双层体系,可满足不同客户膜厚需求,流动性能优异,适配 高断差表面,可常温低压键合,兼顾机械和激光两种解键合方式,特别是可长时间 耐 350℃以上等高温制程,为市面上临时键合胶最高使用耐受温度。该临时键合胶 产品成份复杂,包含多款原材料和添加剂依赖进口,目前公司已全部实现国产供应 或自制替代。该款临时键合产品在国内某主流集成电路制造客户端的验证及量产导 入工作已基本完成,产品性能获得客户端好评,预计 2024 年一季度有望获得首张 订单。在产能建设方面,已完成了临时键合胶(键合胶+解键合胶)合计 110 吨/年 的量产产线建设,具备量产供货能力。


依托现有显示材料 PI 业务,快速发展封装 PI 业务。公司目前全面布局半导体 封装 PI,产品覆盖非光敏 PI、正性 PSPI 光刻胶和负性 PSPI 光刻胶。非光敏 PI、 正性 PSPI 光刻胶主要应用于前道晶圆制造 IGBT 功率模块的封装,这部分产品的 开发充分借鉴吸收了公司半导体面板显示材料 YPI 和 PSPI 的研发和产业化经验。 负性 PSPI 光刻胶主要应用于后道半导体先进封装,同样借鉴了公司的 PI 树脂合成 和显示 PSPI 的配方开发技术。目前公司已完成六款市面上主流非光敏 PI、正性 PSPI 光刻胶和负性 PSPI 光刻胶的开发,其中有四款产品在客户端测试。


2.3 开拓晶圆光刻胶业务,十年积累一朝亮剑


2.3.1 半导体光刻胶是半导体光刻工艺的核心材料


半导体光刻胶是光刻胶中技术壁垒最高的种类,半导体材料的“皇冠”。半导 体光刻胶是由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体, 按照光刻波长分为紫外光谱、g 线(436nm)、i 线(365nm)、KrF(248nm)、ArF (193nm)、EUV(13.5nm)。半导体光刻胶的分辨率、对比度、感光速度等技术 指标和质量一致性,直接影响到集成电路的性能、良品率、可靠性以及生产效率, 其技术壁垒极高。在晶圆制造过程中,光刻胶及其配套试剂占材料成本比重超过 10%。 高端晶圆光刻胶国产化率极低,KrF、ArF 光刻胶市场占比超六成。根据 TECHET,2021 年全球半导体光刻胶市场中,合成橡胶(JSR)、东京应化 (TOK)、信越、杜邦、住友化学、富士等企业占据的市场份额合计超过 90%,用 于先进工艺的 KrF、ArF、EUV 光刻胶基本由外资厂商垄断。


相比之下,中国光刻 胶行业发展起步较晚,国产光刻胶主要用于平板显示、印刷电路板等领域,用于晶 圆制造、先进封装的半导体光刻胶严重依赖进口。近年来,国内厂商已实现 g/i 线 光刻胶的量产,但在更为先进的 KrF、ArF、EUV 光刻胶领域尚未实现大规模量 产,其中 EUV 光刻胶的国产化率为 0,ArF 光刻胶国产化率仅 1%,是现阶段迫切 需要实现国产化技术突破的半导体关键材料。据 CEMIA 统计,2022 年中国集成电 路晶圆制造用光刻胶市场规模为 33.58 亿元,较 2021 年的 29.59 亿元增长 13.48%;其中 2022 年 KrF 光刻胶市场规模为 14.06 亿元,ArF 和 ArFi 光刻胶市 场规模为 8.11 亿元,KrF 与 ArF 光刻胶合计占比超过 66%。


2.3.2 积极布局高端晶圆光刻胶业务,加速实现进口替代“创 新型平台企业”发展目标


公司具备高端晶圆光刻胶原料自主合成的技术能力、成熟的产品开发经验和丰 富的产业布局,已开发出 13 款高端晶圆光刻胶产品。公司拥有超 20 年有机合成、 高分子聚合、材料工程化、纯化等技术积累,已具备独立开发高端晶圆光刻胶功能 单体,主体树脂和含氟树脂(浸没式 ArF 光刻胶的核心组分),光致产酸剂、淬灭 剂及其它助剂等光刻胶上游原材料的能力。公司在 OLED 显示用光刻胶 PSPI 和封装光刻胶的开发和应用过程中积累了丰富经验,熟悉光刻胶产品的开发、应用流程 及客户应用需求。目前,公司已开发出 13 款高端晶圆光刻胶产品,包括 6 款浸没 式 ArF 光刻胶和 7 款 KrF 光刻胶产品,并有 5 款光刻胶产品已在客户端进行送样, 其中包括 1 款能够达到 ArF 极限分辨率 37.5nm 的光刻胶产品和 1 款能达到 KrF 极 限分辨率 120nm L/S 和 130nm Hole 的光刻胶,客户反馈良好。


顺应行业发展和国产替代趋势,投资建设年产 300 吨 KrF/ArF 光刻胶产业化项 目。2023 年 12 月,公司公告子公司潜江新材料实施增资并以增资扩股方式引入两 家员工持股平台及一家新进投资方共同投资建设年产 300 吨 KrF/ArF 光刻胶产业化 项目,规划总投资额 8 个亿。公司已提前储备多台光刻胶关键量产设备,其中包含 多台浸没式 ArF 光刻胶不可替代的量产设备,为公司在国内率先量产浸没式 ArF 光 刻胶提供了有利保障。目前,公司已基本完成单体、树脂、光致产酸剂、淬灭剂合 成的小规模混配线建设,年产 300 吨 KrF/ArF 光刻胶产业化项目力争在 2024 年第 四季度建设完成。


3 半导体显示材料:抓住柔性显示渗透率提升机 会,布局新型显示材料


3.1 受益 AMOLED 不断升级,上游 PI 浆料需求增长


PI 材料性能优异,是柔性显示器件基板首选材料。OLED 即有机发光二极管, 是继 CRT 和 LCD 后的第三代显示技术,广泛用于手机、智能穿戴设备、笔电、平 板等领域,其中 AMOLED(主动矩阵式有机发光二极管)在性能方面优势显著, 是主流的技术路线。随着 AMOLED 技术不断的升级与迭代,显示面板各个应用产 品正沿着刚性→曲面→可折叠→可卷曲的方向前进。柔性 OLED 可塑性强,支持弯 曲折叠,比刚性屏更加轻薄,这就需要将显示屏中的刚性材料替换为柔性材料。柔 性显示器件对于基板材料的性能要求主要体现在如下几个方面:耐热性与高稳尺寸 稳定性要求、柔韧性要求、阻水阻氧特性要求、表面平坦化要求。聚酰亚胺材料 (PI)以其优良的耐高温特性、良好的力学性能以及优良的耐化学稳定性,为柔性 显示器件基板的首选材料。


YPI 和 PSPI 是柔性显示用材料中的关键材料。黄色聚酰亚胺浆料(YPI)是生 产柔性 OLED 显示屏幕的主材之一,具有优良的耐高温特性、良好的力学性能以及 优良的耐化学稳定性,在 OLED 面板前段制造工艺中涂布、固化成 PI 膜(聚酰亚 胺薄膜),替换刚性屏幕中的玻璃材料,实现屏幕的可弯折性。光敏聚酰亚胺浆料 (PSPI)是一种高分子感光复合材料,具有优异的热稳定性、良好的机械性能、 化学和感光性能等,是 AMOLED 显示制程的光刻胶,是除发光材料外的核心主材, 是 AMOLED 显示屏中唯一款同时应用在三层制程的材料,在 OLED 制程中用于平 坦层、像素定义层、支撑层三层。此外,面板封装材料 INK 是柔性显示面板封装用 的关键材料。在柔性 OLED 薄膜封装工艺中,通过喷墨打印的方式将 INK 沉积在柔 性 OLED 器件上,起到隔绝水氧的作用。


YPI,PSPI 和 INK 均受益终端柔性显示市场规模扩张。根据市场调研机构 DSCC,2022 年全球柔性 OLED 显示屏的出货量超过 4 亿片,同比增长 27%,占 OLED 显示屏总出货量 50%以上。国产面板龙头京东方、天马、华星光电和维信诺 市场份额不断提升。中韩两国柔性 OLED 智能手机面板出货量占比差距正在不断缩 小,中国厂商占比从 2022 年的 33.8%提升至 2023 年的 48.2%。根据 CINNO Research 的预测,至 2025 年,全球柔性 AMOLED 基板 PI 浆料市场总规模将超 过 4 亿美元,2020-2025 年复合年增长率达 31.9%,而国内市场空间有望超过 2 亿 美元。其他半导体显示材料方面,TFE-INK 的国内市场规模接近 10 亿元人民币。


高品质 PI 浆料生产厂商主要分布在日韩。国外主要的 PI 生产企业有 SKC、钟 渊化学、杜邦、东丽、宇部兴产等,其中宇部兴产和东丽分别在柔性显示面板用 YPI 和 PSPI 领域有着压倒性优势。


3.2 提前布局确立 YPI 和 PSPI 国产供应领先地位


公司 YPI 和 PSPI 产品均已成为国内部分主流面板客户第一供应商。公司紧抓 半导体显示材料产业的战略发展机遇期,布局多款新型显示材料,目前已有柔性显 示基材 YPI、光敏聚酰亚胺 PSPI 产品在客户端规模销售。在 YPI 产品方面,公司 拥有千吨级、超洁净、自动化 YPI 产线的企业并实现量产出货。在 PSPI 产品方 面,公司打破国外垄断,在 2022 年第三季度实现批量出货。公司现有武汉本部 200 吨,仙桃二期 1000 吨合计 1200 吨 PSPI 产能。面板封装材料 TFE-INK 已于 23Q4 首次获得国内头部下游显示面板客户的采购订单。此外,无氟光敏聚酰亚胺(PFAS Free PSPI)、黑色像素定义层材料(BPDL)、薄膜封装介电材料(Low Dk INK)等半导体显示材料新品也在按计划开发、送样中。


显示材料业务表现良好。2022 年,公司半导体显示材料销售收入 4728 万元, 同比增长 439%。23H1,公司 YPI、PSPI 首次实现扭亏为盈。23 年全年,公司半 导体显示材料实现收入 1.74 亿元,同比增长 268%,进入加速放量阶段。


4 打印复印通用耗材:全产业链布局,稳健运行 做好业绩压舱石


打印复印通用耗材是能够替代原装品牌,对应多种品牌打印机的印刷耗材。打 印复印通用耗材产业链上游为耗材芯片、碳粉、墨水、显影锟以及载体等产品;中 游为硒鼓和墨盒等通用打印耗材产品;下游主要应用在激光打印机、喷墨打印机、 复印机以及商业喷码等。其中激光打印机的主要耗材为硒鼓(硒鼓内主要材料为碳 粉),喷墨打印机的主要耗材为墨盒(墨盒内主要材料为墨水)。


近年来中国打印机耗材市场呈现出稳中有升的发展态势。2022 年我国打印耗 材市场规模约为 1567 亿元,同比增长 2.75%。从细分市场来看,硒鼓和墨盒占据 绝大部分市场份额,2022 年二者合计市场占比达到近 90%。公司是国产打印复印通用耗材龙头企业,全产业链布局实现协同发展。公司上 游提供彩色聚合碳粉、耗材芯片、载体等打印复印耗材核心原材料,下游销售硒 鼓、墨盒两大终端耗材产品,实现产业上下游的联动。


(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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