半导体电子化学品行业分析报告Word文档格式.docx

1、20世纪80年代以来，日本电子信息行业独步全球，同期日本的电子化学品行业也获得了突飞猛进的发展，占据全球领先地位。2000年以后，韩国和中国台湾在平板显示和半导体领域有了较大的发展，也带动了相关电子化学品公司的发展。近年来，伴随着中国电子信息产业的高速发展，我国电子化学品市场得到迅速发展，产品日益专业化和多样化，形成了相关产业集群，中国也逐渐发展成为世界上规模最大的电子化学品市场之一。一般来说，下游电子行业首先重点技术突破，突破以后在扩产的过程中逐步开启原材料的国产替代，带动上游电子化学品的发展。对于平板显示行业，中国企业在摸索多年掌握核心技术以后迎来了快速发展，今年有望超越韩国成为全球龙头。

2、其中京东方及华星光电等相关公司产能快速扩张，带动飞凯材料等相关上游电子化学品公司业绩大幅增长。OLED领域，目前京东方成都线已经开始交货，并与华为签订了合作协议，明年有望大规模量产。中国半导体行业在多年积累以后有望实现核心技术突破，目前，梁梦松入主中芯国际将极大加速国内逻辑芯片的发展，长江存储在11月份将32层3DNAND芯片导入SSD内，进行终端产品测试成功，研发获得重大突破。同时国内外半导体厂商在大陆陆续投产新的晶圆厂，半导体行业往中国转移的大势已经形成，半导体相关的电子化学品公司有望在产业变迁的大潮中受益。（三）政策助力国产替代电子化学品是战略新兴产业，工信部、发改委等多次发布相关政策推

3、动电子化学品行业的发展。由于集成电路等下游行业技术难度大，对电子化学品的性能要求较高，但对于价格相对不敏感，国内厂商在初步发展阶段更倾向于使用进口的原料，电子化学品国产替代需要国家政策的强力推动。此外，国家、地方政府产业资金大力支持发展电子化学品。2014年10月国家IC产业大基金成立，一期规模1300亿，分6年陆续投向半导体相关的各个公司，此外北京、上海、深圳、武汉等地方政府也积极支持电子化学品及材料公司。企业层面，京东方成立光电产业基金，同方国芯定增800亿元扩大半导体产业规模。大基金一方面通过注资持股对下游厂商进行支持，另一方面对相关设备和材料厂商进行投资整合。大基金作为核心枢纽，对于整

4、个半导体制造行业进行全面整体化的推进。各类地方基金和企业基金纷纷跟进，有望加速国内半导体行业的发展。二、行业层面：行业变迁正发生，相关材料最受益（一）显示材料现代显示技术主要分为阴极射线管（CRT）和平板显示（FPD），FPD显示与传统CRT相比，具有薄、轻、功耗小、辐射低、没有闪烁、有利于人体健康等优点，已经成为现代显示技术的主流。FPD显示主要可分为液晶显示（LCD）、等离子显示（PDP）、电致发光显示（ELD）、有机电致发光显示（OLED）、场发射显示（FED）等。其中ELD、FED等市场空间较小，PDP因分辨率、尺寸和能耗等方面的局限，在2010年以后，市场份额逐渐减少到10%以下。L

5、CD是目前平板显示的主流，OLED在中小尺寸正在对LCD进行取代。（1）液晶显示LCD:下游迅速扩张，国产化替代加速液晶材料一般是指在一定的条件下既有液体的流动性又有晶体的各向异性的一类有机化合物。以目前最流行的TFT-LCD为例，基本原理就是通过下基板上的薄膜晶体管（TFT）输入信号和电压，控制不同液晶进行规律的旋转排列，并通过彩色滤光片显示成图像。液晶面板是典型的资本技术密集行业，需要大量的投资来建设生产线并不断投入研发，具备明显的周期性，一般周期为：新世代线投产产能过剩降价亏损新市场开拓产能不足涨价再投资。行业的变迁和发展往往在行业相对不景气的时候发生。液晶面板行业始于美国，但最先在日本

6、产业化，1995年日本液晶面板出货量超过全球95%，几乎独占了液晶市场。之后韩国和中国台湾战略性的在液晶低谷期大规模扩张，并通过对技术前景的明确判断和持续大规模的研发投入抢占了市场，21世纪初全球液晶行业形成日韩台三足鼎立的格局。最近几年，全球液晶面板发展较为稳定，营收和出货量在连续下滑以后在今年迎来一定幅度的反弹，并逐步向大陆转移。2016年大陆出货量仅次于韩国，居全球第二，其中京东方和华星光电出货量都在全球前五。2017-2019年，我国仍然有较多的生产线在扩建，中国将取代韩国成为LCD领域的全球龙头。液晶行业产业链较长，上游为基础化工原料以及材料器件，中游为液晶面板，下游为各类电子产品。

7、其中上游主要包括液晶材料（中间体、单体、混晶）、偏光片、驱动IC、玻璃基板、滤光片、背光模组等，成本占比分别为3.5%、9.9%、10.4%、15.2%、17.9%、29.1%。其中，背光模组主要由背光源、光学膜片、胶粘类制品、绝缘类制品、塑胶框等组成，国有化率较高，基本实现自给自足。驱动IC方面，中国台湾地区有多家LCD驱动厂商，大陆短期介入难度较大。玻璃基板生产技术长期被美国康宁、日本旭硝子、电气硝子、AvanStrate（原日本板硝子NHT）等少数几个公司垄断，这几家公司销量占全球市场95%以上，国产化份额仍然较低，目前国内生产厂商主要有彩虹、东旭。彩色滤光片全球前三大供货商是JSR、东

8、洋油墨及住友化学，共拥有50%的市场份额。国内进口依存度较高，约70%需要进口。液晶材料（中间体、单体、混晶）是液晶显示重要的基础材料，按照化学原料-中间体-单体-混晶的工艺路线进行制备，其中混晶市场技术壁垒最高，利润最丰厚。混晶分为扭曲向列型（TN）、超扭曲向列型（STN）以及薄膜晶体管型（TFT），目前TFT-LCD是主流的技术，占比超过80%。TFT混晶市场由Merck，Chisso和DIC三家公司垄断，合计占比达96%。国内目前生产液晶材料的企业有10多家，但多数是中间体、单体以及低端TN、STN液晶，真正具备TFT液晶混晶能力的主要是诚志永华、江苏和成、北京八亿液晶等企业。根据智研咨

9、询发布的调查数据，2016年全球TFT液晶材料需求量在700吨左右，而我国需求量达250吨。随着更多产线持续投产，预计至2020年，我国TFT液晶材料需求量将超470吨，市场规模届时将达45亿元。国内混晶厂商有望跟随面板厂商的扩产实现较大发展。偏光片成本占原材料的9.9%左右，主要由PVA膜、TAC膜、保护膜、离型膜和压敏胶等复合制成，其中PVA膜和TAC膜是关键组件。偏光片应用范围有TFT-LCD和黑白系列（TN,STN,OLED），TFT-LCD是主要需求，占比80%以上。全球偏光片市场整体随着液晶面板的发展稳步增长，2018年全球需求有望达到5.16亿平米，对应市场规模119亿美元。中国

10、国内偏光片需求受益于下游产能向国内转移的大潮，增速显著高于全球增速。预计2018年国内偏光片需求在1.45亿平米，对应市场33.6亿美元。市场格局来看，由于偏光片技术门槛较高，市场主要被日东电工、住友化学、LG化学等几大厂商垄断。但随着新兴市场持续的技术积累，日韩厂商的市场集中度有所降低。预计从2014年至2018年，前三大厂商一直是LG化学、住友化学、日东电工，虽然市场格局变化不大，但市场份额从2014年的72%下降至2018年的66%，中国台湾地区、中国大陆厂商的产能逐渐发力，市场占有率开始逐步上升。大陆生产厂家主要有盛波光电和三利谱，其中三利谱发展迅速。偏光片的两大重要原材料PVA膜和T

11、AC膜的主要供应商均来自日韩。伴随着液晶面板向国内转移，预计2018年国内PVA膜需求量在0.73亿平米，对应市场2.9亿美元，TAC膜需求量在3.6亿平米，对应市场10.5亿美元。其中PVA膜主要供应商为日本可乐丽，占据全球70%以上的市场份额，国内目前尚未有实质突破。TAC膜主要供应商同样集中在日韩，大陆近两年发展较快。2015年11月，东氟塑料在成都投资建设TAC膜生产线，将成为中国首家TAC膜生产厂家。2015年12月，新纶科技与日本东山签订合作协议，获得对方TAC膜相关技术和专利，预计2018年中期达产。（2）OLED：下游正在突破，OLED材料打开成长空间有机发光二极管（Organ

12、icLight-EmittingDiode,OLED）又称为有机电激光显示、有机发光半导体,其基本结构是两层电极材料中间沉淀终端材料，形成像三明治一样的夹心结构，放置于基板材料之上。当OLED接通电源之后，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴将在发光层中结合，同时释放出能量，以光的形式呈现出来。发光层材料的成分不同，所发出光的颜色也就不同，因此通过选择不同的发光材料，可获得红、蓝、绿三原色，实现全彩显示。与LCD相比，OLED的特性是自发光，不像LCD需要背光，在显示黑色或深色颜色时，由于OLED中“黑”像素不发光，因此照亮像素时需要的电量就比较少，而LCD黑屏的时候电量消耗依旧很快。此外，由于不

13、需要背光板，OLED屏幕的厚度相较LCD屏幕可以薄30%左右。OLED还具有反应快、可弯曲等优势。不过，OLED目前在工艺良率、大尺寸、高PPI、使用寿命、制作成本等方面还需要进一步提升。OLED显示器依驱动方式的不同又可分为被动式（PMOLED）与主动式（AMOLED）,目前AMOLED是主流。其中AMOLED根据是否可弯曲分又分为硬屏和柔性屏，目前硬屏是主流，但是未来柔性屏替代硬屏是大势所趋。OLED下游主要有手机、电视、可穿戴设备、VR等，目前手机是主要市场，占95%以上。三星从2015年开始陆续推出GALAXY系列多代曲面屏。苹果在2017年新上市的IphoneX上采用了OLED屏，华

14、为、oppo、vivo、小米等手机厂商纷纷跟进，OLED在手机领域有望加速对LCD的替代。根据DSCC数据，2017年全球OLED整体营收增长57%达到232亿美金规模，2018年增长依旧迅猛，预计增幅在50%，达到349亿美金的规模。2016-2022年复合增速达27%，2022年全球市场规模将达628亿美金。智能手机仍然是OLED市场最主要的应用领域，预计以27%年复合增速在2022年达到540亿美金规模。OLEDTV将逐步占据高端电视的市场份额，OLEDTV面板营收预计以37%的年复合增速在2022年达到59亿美金规模。供应端来看，目前韩国企业垄断了这个市场。三星市占率超过95%，几乎垄

15、断中小尺寸的OLED市场。LG主攻大尺寸OLED电视面板，基本垄断这一部分市场。目前三星的产能尚不足以覆盖自己和苹果的需求，行业供不应求。在旺盛的需求和政策的扶持下，国内面板厂商纷纷发力，近几年大幅度新建产线，在OLED领域有望实现快速发展。国内的下游客户和上游厂商合作紧密，2017年10月14日，京东方宣布位于成都的第六代AMOLED将于月底量产，华为将成为首批客户。OLED行业大量产能的投放必将带动整个OLED产业链的发展。OLED行业上游主要包括：设备制程（显影、蚀刻、镀膜、封装等）、材料制造（OLED终端材料、基板、电极等）和组装零件（驱动IC、电路板和被动元件）；中游是OLED面板的

16、组装；下游是OLED的终端应用，包括手机、电视等显示领域。上游中最为重要的是OLED终端材料，包括电子注入层（EIL）、电子传输层（ETL）、发光层（EML）、空穴传输层（HTL）、空穴注入层（HIL），主要为各类有机材料，最重要的是发光层。对于OLED终端材料制造来说，首先由前端材料生产企业将基础化工原料合成中间体，再进一步加工为升华前材料，将其销售给终端材料生产企业，由终端材料生产企业进行升华处理后最终形成OLED终端材料，用于OLED面板的生产。目前OLED终端材料的核心专利存在较高的技术壁垒，生产主要还集中在韩国、日本、德国及美国厂商手中，这些厂商经过多年的发展已经形成了较完整的产业链

17、，基本上都有对口合作的、稳定的OLED前端材料供应商。由于OLED终端材料的专利壁垒尚未解决，目前国内相关企业主要集中在中间体、升华前材料以及粗单体，主要包括万润股份、瑞联新材、濮阳惠成、阿格蕾雅、吉林奥来德。2016年6月，强力新材与昱镭光电设立合资公司。昱镭光电作为OLED发光材料的国际知名企业，拥有大量国际专利，相关产品已在中国大陆的OLED面板厂中使用。强力新材有望实现OLED发光等材料的国产化。（二）半导体行业半导体集成电路是现代信息社会的基石，广泛应用在手机、电脑、汽车、工业等各个领域。近年来，由于手机电脑等下游增速持续放缓，全球半导体市场规模增速放缓，20122016年CAGR不

18、到4%。其中，中国大陆集成电路销售规模从2158亿元迅速增长到2016年的4335亿元，复合增速在19%，增速远超全球其他地区，全球半导体产业加速向大陆转移。集成电路一般分为设计、制造和封测三个子行业。其中设计行业发展最快，复合增速在27%，制造行业和封测行业复合增速分别为22%和10%。按照中国2016年销售额来看，其中设计行业占总规模的38%，制造行业占26%，封测行业占36%。在集成电路制造和封测行业中，均需要大量的集成电路专用化学品支持。半导体行业于上个世纪五十年代起源于美国，属于技术密集、资金密集的行业。伴随着技术和经济的发展，半导体行业经历了三次大规模的产业链转移。第一次从美国转移

19、到了日本，发生在上世纪八十年代；第二次发生在上世纪九十年代，从日本转移到韩国、中国台湾和新加坡等地；第三次发生在二十一世纪以来，我国正在承接第三次大规模的半导体技术转移。根据估计，全球将于20172020年间投产62座半导体晶圆厂，其中26座设于中国大陆，占全球总数的42%。梁梦松入主中芯国际，有望极大促进我国逻辑芯片的发展，在14nm技术节点有望实现突破。11月份，长江存储已经成功将32层3DNAND芯片导入SSD内，并且进行终端产品测试成功，大陆3DNAND研发迈入新里程碑。我国半导体制造行业的发展有望驶入快车道。2016年全球半导体材料市场产值为443亿美元，同比增速2.4%。其中晶圆制

20、造材料和封装材料分别为247亿美元和196亿美元，同比增长3.1%和1.4%。目前大陆半导体材料市场规模65.3亿美元，全球占比14.7%，同比增速在7.4%，远超全球其他区域，进一步验证了半导体行业往大陆转移的趋势。半导体材料分为制造材料和封装材料。2016年，在市场产值为247亿美金的半导体制造材料中，硅片材料、电子气体、掩模版、光刻胶、光刻胶配套、CMP材料、湿化学品、靶材分别占比31%、14%、14%、6%、7%、7%、6%、3%。（1）大硅片：12英寸大硅片静待国产化硅片材料是半导体生产的基础材料，是构建半导体结构的基石。一般按照尺寸来分，硅片可以分为150mm及以下、200mm、3

21、00mm、450mm，分别对应6英寸及以下，8英寸，12英寸，18英寸。更大尺寸的硅片是由不断降低芯片成本的要求驱动的。硅片尺寸的变大，有助于提高单硅片上的芯片数量并降低边缘芯片占比。目前主流的硅片尺寸在12英寸，12英寸半导体硅片的纯度要求在99.999999999%（11个9）以上。制造半导体硅晶圆一般分4个阶段：矿石转变为高纯气体，高纯气体转变为多晶，多晶转变为单晶和掺杂晶棒，晶棒制备晶圆。一般意义上的大硅片的生产工艺主要包括后两步，具体工艺如下：拉晶滚磨线切割倒角研磨腐蚀热处理边缘抛光正面抛光清洗检测外延。其中拉晶实现了从多晶到单晶或掺杂晶棒的转变，滚磨、线切割、倒角、研磨、腐蚀、热处

22、理实现了从晶棒到晶圆的初步成型，边缘抛光、正面抛光、清洗、检测、外延则是后续抛光清洗出货过程。硅片材料在半导体制造材料中占比最高，占比在30%以上。2016年硅片材料全球市场在77亿美元左右。硅片材料市场一方面与硅片出货量相关，另一方面与硅片价格密切相关。2016年二季度以来，全球硅晶圆出货量连续六个季度创历史新高。2017年Q3硅晶圆总出货量为2997MSI（百万平方英寸），环比增长0.7%，同比增长9.8%。硅片的价格也一改此前几年连续下滑的趋势，实现快速上涨。2017年10月，台积电和信越签订的1-2年短期合约里，12英寸硅片价格达到120美元/片，相比年初的75美元上涨60%。未来伴随

23、全球半导体行业的复苏以及国内大规模晶圆厂的投产，硅片有望延续量价齐升的良好态势。硅片材料行业经过多次的兼并整合，目前市场呈现出寡头竞争格局。2015年半导体硅片销售额前六名为日本Shin-Etsu（信越）、日本Sumco、德国Siltronic、美国SunEdison、韩国LGSiltron和台湾GlobalWafer，全球占比92%以上。其中在12英寸（300mm）大硅片方面，垄断形势更加明显，2015年前六大半导体硅片厂的销售份额达97.8%。2016年9月台湾GlobalWafer以6.83亿美元总价并购了美国SunEdison，一举超越Siltronic成为全球第三大半导体硅材料供应商

24、，行业集中度进一步提高。目前，国内的半导体硅片生产厂商主要集中在4-6寸。8寸半导体硅片国内需求在70万片/月，国内达产产能只有9.3万片/月。12寸半导体国内硅片需求在42万片/月，全部依赖进口，未来随着国内产能的大范围投产，需求有望快速增加到158万片/月。目前，上海新昇重点发力12寸晶圆，18年达产以后一期产能15万片/月，远期2021年产能有望达到60万片/月。（2）图形化相关材料：掩模版+光刻胶+光刻胶配套+湿化学品图形化是半导体制造过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适的位置。一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤，分别实现了从掩模版到光刻胶

25、以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移，流程一般分为十步：1.表面准备，2.涂胶，3.软烘焙，4.对准和曝光，5.显影，6.硬烘焙，7.显影检查，8.刻蚀，9.去除光刻胶，10.最终检查。具体来说，在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗，主要采用相关的湿化学品，包括丙酮、甲醇、异丙醇、氨水、双氧水、氢氟酸、氯化氢等。晶圆清洗以后用旋涂法在表面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后，光线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现曝光，这个过程中主要采用掩模版、光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿化学品。对曝光以后的光刻胶进行显影以及再次烘焙并检查以后，实现了将图形从掩

26、模版到光刻胶的第一次图形转移。在光刻胶的保护下，对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查，实现了将图形从光刻胶到晶圆的第二次图形转移。目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀，主要用到含氟和含氯气体。图形化相关材料主要包括：掩模版、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品和电子气体等。其中前三者主要应用在光刻领域，合计占比半导体制造材料的27%，仅次于半导体硅片材料。湿化学品和电子气体中的部分产品应用于光刻和刻蚀领域。在目前比较主流的半导体制造工艺中，一般需要40步以上独立的光刻步骤，贯穿了半导体制造的整个流程，光刻工艺的先进程度决定了半导体制造工艺的先进程度。光刻过程中所用到的光刻机是半导体制造中的核心设

27、备。目前，ASML最新的NXE3400B售价在一亿欧元以上，媲美一架F35战斗机。掩模版（Photomask）又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是液晶显示器、半导体等制造过程中的图形“底片”转移用的高精密工具。掩模版的主要原材料为掩模基板、掩模保护膜等。其中掩模基板成本占到掩模版产品原材料采购成本的90%左右，是构成掩模版产品成本的关键因素。半导体用掩模版的图形来源于设计，然后经过一系列的数据处理后发送到掩模厂进行制作。掩模板主要跟随者着下游客户的发展进行相应的改善。半导体掩模版市场集中度高，寡头垄断严重，Photronics、大日本印刷株式会社DNP和日本凸版印刷株式会社Toppan三家占据8

28、0%以上的市场份额。我国的光掩模版企业主要是清溢光电、无锡华润、路维光电、龙图光电等，仅能够满足国内中低档产品市场的需求，高档光掩模版则由国外公司直接提供。光刻胶主要有PCB光刻胶、LCD光刻胶和半导体光刻胶三大类。2015年全球光刻胶市场规模为73.6亿美元，其中PCB光刻胶占比24.5%，LCD光刻胶占比26.6%，半导体光刻胶占比24.1%，其他类光刻胶占比24.8%。国内目前光刻胶主要集中在PCB领域，高技术壁垒的LCD和半导体光刻胶主要依赖进口。光刻胶一般包括四种成分：树脂、溶剂、感光剂和添加剂。光刻胶分为正胶与负胶，最主要的区别就是正胶经曝光显影后可溶于显影液，负胶经曝光显影后不溶

29、与显影液。同样一块掩模板，正胶和负胶曝光显影后图形是相反的。目前在半导体领域主要应用正胶。光刻技术随着集成电路的发展，也经历了从g线（436nm）光刻，I线（365nm）光刻，到深紫外248nm光刻，及目前的193nm光刻的发展历程，相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生，光刻胶中的关键配方成份，如成膜树脂、光引发剂、添加剂也随之发生变化，使光刻胶的综合性能更好地满足工艺要求。目前集成电路制作中主要使用以下光刻胶：g线光刻胶对应曝光波长为436nm的g线，制作0.5m以上的集成电路。i线光刻胶对应曝光波长为365nm的i线，制作0.5-0.35m的集成电路。g线和i线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶，都以正胶为主，主要原料为酚醛树脂和重氮萘醌化合物。KrF光刻胶对应曝光波长为248nm的KrF激光光源，制作0.25-0.15m的集成电路，正胶和负胶都有，主要原料为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产酸剂。KrF光刻胶市场今后将逐渐扩大。ArF光刻胶对应曝光波长为193nm的ArF激光光源，ArF干法制作65-130nm的集成电路，ArF浸湿法可以对应45nm以下集成电路制作。ArF光刻胶是正胶，主要原料是聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物和光致产酸剂。ArF光刻胶市场今后将快速成长。光刻胶行业由于技术壁垒高并且要与光刻设备协同研发，