PEEK（聚醚醚酮）系列报告之三：PEEK材料半导体市场广阔，国产企业放量可期

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2023年12月12日 行业研究 PEEK材料半导体市场广阔，国产企业放量可期 ——PEEK（聚醚醚酮）系列报告之三 基础化工 PEEK在半导体工业的应用广泛，前景广阔。PEEK具有耐热性、耐磨性、耐疲劳性、耐辐照性、耐剥离性、抗蠕变性、柔韧性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能，其性能显著优于其他工程塑料或金属材料。在半导体工业中，由于PEEK能够耐受高达260°C的高温和各类化学品的腐蚀，从而能够减少晶圆冷却时间，提高生产效率。同时，PEEK颗粒产生率低、纯度高，使得晶圆脱气量和可萃取物减少，降低静电击穿晶圆的概率，也能显著提升晶圆良品率。PEEK因此被广泛用来制造CMP保持环、晶圆承载器、晶片夹等高性能塑料零件，PEEK及其复合增强树脂能够实现对铜合金、不锈钢、PTFE、PPS和其他工程塑料等传统材料的替代。此外，通过在PEEK中添加抗静电材料可减少静电的影响。 PEEK可用于CMP保持环，需求有望持续提升。CMP是IC制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键技术，抛光头及其压力控制系统是其中最关键、最复杂的部件，保持环是CMP抛光头的核心配件之一，属于易耗品，能有效地防止晶圆边缘出现“过磨”现象。CMP保持环应具有高耐磨、高纯净度、高加工精度、高材料稳定性和低振动等特性，以减少晶圆中微刮伤的发生几率，对应材料的选择应与之匹配，目前主要采用PPS和PEEK两种材质。根据SEMI数据，22年，全球CMP设备市场规模为27.78亿美元，17-22年的CAGR为4.2%，中国大陆CMP设备市场规模为6.66亿美元，同比增长35.9%，17-22年的CAGR为24.8%。伴随着半导体技术的持续进步、芯片制程工艺的升级、第三代半导体产业快速发展，对CMP设备的需求正日益增加，从而带动CMP保持环的需求提升。与此同时，CMP设备一般预计更换周期超过10年，而CMP保持环属于耗材，其更换频率将更高。此外，PEEK凭借其优异的性能，正逐步实现对主流的PPS等CMP保持环材料的替代，综合来看，未来PEEK的需求有望持续提升。 全球半导体行业复苏叠加中国大陆晶圆代工产能的持续扩增，PEEK需求得以提振。2023年，全球半导体行业仍然呈现去库存特征，行业进入下行周期，进而对上游半导体材料的需求造成负面影响。但2023年Q2以来，国内半导体行业总体呈复苏趋势。根据美国半导体行业协会（SIA）的数据显示，2023Q1-Q3全球半导体单季度的销售额分别为1195.0、1267.0、1346.6亿美元，同比分别下降21.3%、15.8%、4.5%，降幅持续收窄。世界半导体贸易统计组织（WSTS）预测，2024年全球半导体市场将同比增长11.8%至5760亿美元，有望实现复苏。与此同时，中国大陆晶圆代工产能正持续扩增，12寸晶圆厂方面，截至2023年11月，根据全球半导体观察不完全统计数据，中国大陆目前共有31座12寸晶圆厂投入生产，总计产能约为118.9万片/月，预计未来五年将新增24座12英寸晶圆厂，规划总产能222.3万片/月。在当前已规划12英寸晶圆厂全部满产情况下，截至2026年底，中国大陆12英寸晶圆厂的总产能将超过414万片/月。8寸晶圆厂方面，根据国际半导体协会（SEMI）数据，预计到2026年，中国大陆8寸晶圆厂的月产能将达到170万片/月。 投资建议：我们认为，随着中国大陆晶圆代工产能的持续扩增，对半导体工艺中的各类高性能塑料零件的需求有望随之提升，叠加PEEK凭借其优异的性能现已逐步实现对PPS、PP等材料的升级替代，PEEK在半导体领域具有较大的需求空间，PEEK产业将持续向好发展。目前中研股份的PEEK已应用在半导体领域的CMP保持环、晶圆载具、晶圆吸盘等产品中。我们建议关注国内PEEK行业龙头中研股份。 风险分析：下游需求不及预期，产品研发风险，客户验证风险，新增产能爬坡进度不及预期。 增持（维持） 作者 分析师：赵乃迪 执业证书编号：S0930517050005 010-57378026 zhaond@ebscn.com 分析师：周家诺 执业证书编号：S0930523070007 021-52523675 zhoujianuo@ebscn.com 联系人：胡星月 010-56513142 huxingyue@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 -16%-10%-3%3%10%12/2202/2304/2306/2308/23基础化工沪深300 资料来源：Wind 相关研报 以行业龙头威格斯为例，看PEEK产业未来发展方向——PEEK（聚醚醚酮）系列报告之二（2023-12-04） PEEK性能优异应用广泛，需求快速增长国产化推进顺利——中国化工新时代系列报告之PEEK（聚醚醚酮）（2023-11-22） 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 基础化工 目 录 1、 PEEK在半导体工业的应用广泛，前景广阔 ....................................................................... 4 1.1、 PEEK性能优于其他工程塑料或金属材料，在半导体工业中的应用广泛 ............................................... 4 1.2、 CMP保持环：有效防止晶圆边缘出现“过磨”现象 .............................................................................. 5 1.3、 晶圆载具：晶圆在加工制程、工厂间运输中的载具 ............................................................................... 8 1.4、 光罩盒：储存用于光刻工艺的光罩的盒子 ............................................................................................. 9 1.5、 晶圆工具：晶片夹、真空吸笔等晶圆制造领域用工具 ......................................................................... 10 1.6、 半导体封装测试插座：测试芯片性能的仪器 ........................................................................................ 11 2、 全球半导体行业复苏，中国大陆晶圆代工产能扩增，PEEK需求得以提振 ......................... 11 3、 投资建议 ......................................................................................................................... 13 4、 风险分析 ......................................................................................................................... 13 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 基础化工 图目录 图1：芯片制造前道工艺流程、先进封装工艺流程 ............................................................................................ 5 图2：CMP抛光模块示意图 ............................................................................................................................... 6 图3：CMP抛光作业原理图 ............................................................................................................................... 6 图4：300ｍｍ晶圆保持环 .................................................................................................................................. 6 图5：PEEK与PPS性能对比 ............................................................................................................................. 7 图6：全球及中国大陆CMP设备市场规模 ......................................................................................................... 8 图7：2022年全球CMP设备市场区域结构占比 ................................................................................................ 8 图8：12寸FOSB晶圆盒 ................................................................................................................................... 9 图9：12寸FOUP晶圆盒................................................................................................................................... 9 图10：光罩盒 ................................................................................................................................................... 10 图11：PEEK晶片夹 ......................................................................................................................................... 10 图12：PEEK吸笔头和吸笔杆 ..........................................................................................