CMP抛光垫持续导入国内存储及逻辑晶圆大厂,抛光液逐渐获得稳定订单:CMP抛光垫产品前三季度实现销售收入3.57亿元,同比增长84.97%,产品单价及毛利进入稳定期,逐步成为国内主要存储及逻辑晶圆大厂的一供,海外客户的市场开拓逐步推进,潜江三期20万片/年产能项目已进入客户送样阶段,且测试反馈良好。氧化硅抛光液已持续稳定获得订单,铝制程、钨制程抛光液进入吨级采购阶段,其余30余种抛光液产品持续开发中,并向大硅片抛光业务延伸。铜制程CMP后清洗液产品获稳定订单,扩产计划有序进行。 柔性AMOLED行业空间广阔,PI浆料打开新增长极:根据Omdia的数据,2020年柔性OLED手机渗透率提升15.6%,出货量增加至2亿台以上; 预计未来柔性OLED手机的出货量占比将持续上升,其关键原材料柔性显示用PI浆料的市场前景良好。按照Omdia给出的数据计算,柔性OLED手机市占率将由2021年21.7%上升到2023年26.3%。公司柔显业务前三季度实现收入2300万元,同比增长615.05%,YPI产品目前已覆盖国内所有主流AMOLED客户,PSPI产品也已开始批量销售。公司作为国内首个打破OLED显示领域主材国际垄断的本土公司,也将进入高速发展阶段。 打印复印通用耗材保持全产业链布局:公司是全球激光打印复印通用耗材生产商中产品体系最全、技术跨度最大、以自主知识产权和专有技术为基础的市场导向型创新整合商。公司深耕打印复印通用耗材20多年,通过内生外延等方式,积极拓展彩色聚合碳粉、耗材芯片、显影辊等产业链上游领域,同时布局硒鼓和再生墨盒等下游业务,全产业链协同发展。 盈利预测与投资评级 :我们预计公司2022-2024年实现营业收入27.50/34.54/45.30亿元,归母净利润3.82/5.10/7.74亿元。对应PE分别为51.86/38.90/25.64倍,首次覆盖,给予“增持”评级。 风险提示:新产品研发销售不及预期;行业需求不及预期;打印耗材行业竞争加剧。 1公司简介:打印复印耗材龙头地位稳固,泛半导体材料打开增量空间 1.1基本概况:聚焦泛半导体材料核心赛道,巩固打印复印通用耗材全产业链优势 湖北鼎龙控股股份有限公司创立于2000年,2010年创业板上市,是一家从事集成电路芯片设计及制程工艺材料、光电显示材料、打印复印通用耗材等研发、生产及服务的国家高新技术企业。 图1.公司发展历程 公司泛半导体材料业务主要包括半导体制程工艺材料、半导体显示材料、半导体先进封装材料三个板块,集成电路、新型显示作为被国外卡脖子、保障供应链安全的核心关键材料被着力攻克。一代技术依赖一代工艺,一代工艺依赖一代设备和材料,材料和设备是半导体产业的基石,是推动集成电路技术创新的引擎。半导体材料处于整个产业链上游,对整个产业链发展起到非常重要的支撑作用,具有规模大、细分行业多、技术门槛高、更新迭代快的特点。 图2.材料是半导体产业链的支撑 1.2管理层及股东情况 朱双全与朱顺全系兄弟关系,为公司共同实际控制人。朱双全持有公司股权的14.74%,朱顺全持有公司股权的14.61%,两人合计持股29.35%,对公司控制权稳固。除两人外,公司第三大股东为兴全合泰混合型证券投资基金,持股比例仅为2.01%。 图3.公司股权结构2022Q3 1.3主营业务基本情况 公司营收利润端稳步回升,未来成长确定性逐步提升。营收端来看,目前公司半导体材料业务仍处于国产替代初始阶段,总营收规模由打印复印耗材业务为主。 2018年短暂受硒鼓终端市场竞争加剧的影响,公司在打印复印耗材板块营收同比下降15.40%,严重拖累公司业绩,但随着今年来打印复印耗材市场逐步恢复至正常状态,叠加半导体材料业务带来第二增长极,公司营收呈现快速复苏姿态。利润端来看,2019、2020年为公司转型阵痛期,半导体材料毛利率低下拖累公司净利润,同时在2020年计提珠海名图、超俊科技3.7亿元商誉减值、股权激励费用增加、汇兑损失增加,导致公司业绩亏损1.60亿元。2021年公司半导体材料业务进入放量元年,毛利率从25%左右大幅提升至60%以上,公司盈利能力大幅提升。 图4.营收长期维持增长(亿元) 图5.归母净利润水平(亿元) 公司半导体材料业务开启公司第二成长曲线。公司积极拓展半导体材料及光电成像显示业务,并于2018年半导体材料开始贡献营业收入,主要产品为CMP抛光垫。随后公司于2020年实现PI浆料的出货,2021年开始CMP清洗液的导入,2022年上半年CMP抛光液开始贡献收入。公司半导体材料业务进入高速增长期,在下游客户不断验证通过后,该板块业绩有望实现飞跃。随着公司半导体材料业务步入正轨,规模效应也带来了毛利率的提升,2018-2022H1泛半导体材料毛利率分别为16.06%/-20.00%/24.55%/63.29%/66.84%。 图6.半导体材料占比快速增长(亿元) 图7.历史毛利率情况 1.4持续高研发投入,大力发展泛半导体业务 公司加大泛半导体材料业务方面的研发投入。公司近年来研发投入持续增长,2018-2022H1分别为1.56/1.68/1.86/2.84/1.41亿元。公司坚持材料技术创新与人才团队培养同步,已建立稳定的核心技术人才团队,培养并储备了一批既懂材料又懂应用的专业人才团队。公司也在积极扩充技术人才团队,近三年研发人员的数量及占比逐年增长,现已占公司总人数的25%以上。公司拥有高效的“老带新”成长环境、完善的人才培养机制和专业化的研发平台,能充分发挥公司技术人才的研发能力。 图8.研发投入逐年增长(亿元) 图9.研发人员及占比逐年增加(人) 2CMP材料:半导体材料国产替代加速进行 随着数字化转型持续发展,在汽车电子、5G、智能终端等新兴领域强劲带动下,集成电路产业继续保持稳健发展,半导体材料也迎来持续增长。国际半导体协会SEMI最新报告数据显示,2021年全球半导体材料市场营收增长15.9%,达到643亿美元,超越2020年的555亿美元,再创历史新高。其中,2021年晶圆制造材料的收入达到404亿美元,同比增长15.5%;封装材料营收达到239亿美元,同比增长16.5%。 图10.全球半导体材料市场规模(亿美元) 2021年中国大陆半导体市场规模高速增长。中国大陆2021年半导体材料的市场约为119.3亿美元,同比增长21.9%,占全球市场比例从17.6%提升至18.6%。 图11.2020年全球各区域半导体材料市场占比 图12.2021年全球各区域半导体材料市场占比 2021年CMP材料全球市场规模约为28亿美元。半导体材料的细分种类较多,晶圆制造材料包括硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP材料等,其中硅片市场空间最大,CMP材料占比达到7%,其中抛光液和抛光垫占比分别为49%和33%。 图13.全球晶圆制造材料结构 图14.CMP细分材料占比 2.1CMP材料广泛应用于前道半导体制程,晶圆平坦化关键工艺 化学机械抛光(CMP)是集成电路制作过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。 CMP设备包括抛光、清洗、传送三大模块,下图展示了设备中核心的抛光模块,其作业过程中,抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上,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。 CMP技术通过化学和机械的组合技术,避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤。 利用磨损中的“软磨硬”原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光,将化学腐蚀和机械研磨作用达到一种平衡,最终实现晶圆表面的超高平整度,是目前唯一能兼顾表面全局和局部平坦化的抛光技术,在目前先进集成电路制造中被广泛应用。 图15.CMP工作图 图16.CMP抛光作业原理图 集成电路的多层立体布线和摩尔定律的延续,CMP技术的要求相应提高、步骤增加。目前集成电路元件普遍采用多层立体布线,每一层都需要平坦化,否则影响整体性能和可靠性,在此过程中,化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆平坦化的关键工艺。随着摩尔定律的延续,例如制程节点发展至 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基础上新增了含氮化硅CMP、鳍式多晶硅CMP、钨金属栅极CMP等先进CMP技术,所需的抛光步骤也增加至30余步,大幅刺激了集成电路制造商对CMP材料的采购和升级需求。 图17.CMP平坦化效果图(CMOS结构剖面图) 图18.9-11层金属结构铜CMP示意图 随着半导体制造工艺的演进,CMP技术也在随之发展。自从1988年IBM公司将CMP技术应用于4M DRAM芯片的制造,集成电路制造工艺就逐渐对CMP技术产生了强烈的依赖,主要是由于器件特征尺寸微细化,以及技术升级引入的多层布线和一些新型材料的出现。特别是进入0.25μm节点后的AI布线和进入0.13μm节点后的Cu布线,CMP技术的重要性更显突出,它的广泛应用才让摩尔定律得以继续推进。从 28nm 开始,逻辑器件的晶体管中引入高k金属栅结构(HKMG),因而同时引入了两个关键的平坦化应用,即虚拟栅开口CMP工艺和替代金属栅CMP工艺。在 22nm 开始出现的FinFET晶体管添加了虚拟栅平坦化工艺,这是实现后续3D结构刻蚀的关键技术。先进的DRAM存储器在凹槽刻蚀形成埋栅结构前采用了栅金属平坦化工艺。 图19.CMP发展史 集成电路制造产业链中硅片制造、集成电路制造、封测三大领域均有CMP应用场景。在硅片制造领域,半导体抛光片生产工艺流程中,在完成拉单晶、硅锭加工、切片成型环节后,在抛光环节,为最终得到平整洁净的抛光片需要通过CMP设备及工艺来实现。在集成电路制造领域,芯片制造过程按照技术分工主要可分为薄膜淀积、CMP、光刻、刻蚀、离子注入等工艺环节,各工艺环节实施过程中均需要依靠特定类型的半导体专用设备。在先进封装领域,CMP工艺会越来越多被引入并大量使用,其中硅通孔(TSV)技术、扇出(Fan-Out)技术、2.5D转接板(interposer)、3D IC等将用到大量CMP工艺,这将成为CMP设备除IC制造领域外一个大的需求增长点。 图20.硅片制造流程所需CMP 图21.芯片制造流程所需CMP 图22.先进封装流程所需CMP 半导体集成电路技术演进,为半导体材料创新企业带来增量市场。更先进的逻辑芯片工艺要求更多的CMP抛光材料以及更多的抛光步骤, 14nm 逻辑芯片CMP步骤将达到20步以上,使用的材料增加到20种以上; 7nm 逻辑芯片CMP步骤将达到30步,使用的材料增加到接近30种。存储芯片由2D NAND向3D NAND技术变革也会使抛光步骤接近翻倍,即使是同一技术节点,由于不同客户的技术特点和工艺水平不同,使用的抛光材料也有所区别。 图23.CMP步骤随逻辑芯片技术进步而增加(次) 图24.CMP步骤随存储芯片技术进步而增加(次) 国内FAB厂持续扩产,带来CMP材料未来增量空间。就目前主要晶圆厂扩产计划来看,例如中芯国际,未来投资金额近240亿美元,规模大的同时也主要针对12英寸的先进工艺节点,即便未来半导体进入下行周期,国内新建产能积极性较高,主因国产替代仍有巨大发展空间。 表1.中国大陆现有晶圆厂扩产汇总企业区域 2.2CMP抛光垫:国外龙头厂商垄断,国产替代空间广阔 抛光垫是负责输送和容纳抛光液的关键部件。在抛光的过程中,抛光垫主要作用是存储、传输抛光液,对硅片提供一定压力并对其表面进行机械摩擦,是决定表面质量的重要辅料,最大限度地强调几何精度和表面质量。 CMP抛光垫要求具有良好的耐腐蚀性、亲水性以及机械力学特性。聚合物抛光垫是CMP抛光垫的主流类型之一,聚合物抛光垫的主要成分是发泡体固化聚氨酯,具有抗撕裂度高、耐磨性强、耐酸碱腐蚀性优异的特点,是最常用的抛光垫材料之一。即便如此,抛光垫的寿命也极短,通常仅45-75小时,因此属于高性能抛光耗材。抛光垫可分为硬