【国君策略｜专题回顾】半导体新材料：时过于期，否终则泰——新材料系列策略专题报告三
作者：国泰君安策略团队
摘要
▶ 总量增长下行和市场风险偏好低位环境下，选股关注上一轮抱团行业中筹码结构松动且有EPS预期改善的品种，半导体新材料是最好落脚。我们在之前报告谈到，在同样面临追求盈利确定性和低风险特征的当下，投资者并未重新选择抱团核心资产的原因在于上一轮核心资产的交易结构仍未明显改善，且增速预期承压，斜率尚且不足。择股应着眼上一轮抱团行业中筹码松动且盈利具备确定性改善预期的品种。集成电路产业链作为上一轮成长行情中抱团程度较高的板块，其超配比例当前仍处高位，而半导体新材料却处于交易结构缓解的低配状态。分子端则又受益全球晶圆厂进入扩产后周期，产能逐步释放带动材料需求上行，叠加国产替代加速，盈利增长具备确定性优势。
▶ 筹码结构集中度高，半导体主产业链面临盈利优势收敛和估值压力。分子端看，半导体主产业链2021年的景气上行来源于供需紧张和产能扩张。随着2022年新开工晶圆厂数量减少以及高基数效应，2022年全年预期层面来看，半导体主产业链景气优势呈高位收窄。而分母端在美联储加息预期和通胀压力下，高久期资产估值易受压制。交易结构上，半导体超配比例持续上行，且2021Q4超配比例环比增幅居前，整体拥挤度仍较高，对资金的边际吸引力出现一定程度下降。
▶ 扩产后周期半导体新材料景气上行，看好具备成长性和盈利弹性的半导体新材料。复盘历史，半导体设备与材料的景气周期存在明显相位差，设备出货额高点领先材料企业营收6-12个月。当前2021年开工的晶圆厂已完成初步设备导入，随着产能逐步释放，半导体材料将成后续重点需求。落实到业绩上，半导体新材料盈利能力自2020Q2进入上行期，近期盈利预期不断上调。另一方面，其业绩分歧度也低于一级行业均值，展现市场对其盈利高增的一致信心。配置角度，半导体新材料自2021Q2后超配比例下行并进入低配区间，其中晶圆材料低配程度更高，仅溅射靶材受加仓，封装材料配置比例小幅上行。
▶ 国内市场规模扩张，半导体新材料国产化进程加速。半导体材料可分为晶圆制造材料和封装材料两类，当前主要向高纯度和新材质两大方向发展。全球半导体材料市场规模稳步扩张，其中晶圆制造材料规模增速更快，地域上则以中国境内市场增速为全球最高。本文着重推荐晶圆材料的大硅片、光刻胶、抛光材料和溅射靶材环节。半导体在迈向先进制程的趋势下对高端材料需求提升，当前国内市场迅速扩张，国产企业通过实现技术突破或高端产能放量推动国产替代趋势加速。
▶ 国君策略半导体新材料金股组合：重点推荐沪硅产业/立昂微/中晶科技/神工股份/江丰电子/雅克科技/南大光电/康强电子等8只股票。
目录
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半导体新材料：受益扩产后周期高景气高赔率赛道
我们在报告《下行市EPS定价锚：挖掘低风险优质金股》谈到，在同样面临总量层面增长困境与市场风险偏好低位的环境下，本轮投资者并未重回核心资产品种抱团避险的核心原因在于，上一轮核心资产至今多数微观市场交易结构并未显著改善，而相较其他品种增长斜率尚且不足，预期层面又在总量下行背景下更加承压。因此在当前选股应着重关注上一轮抱团行业中筹码结构松动且有EPS预期改善的品种。集成电路产业链作为上一轮成长行情中备受投资者关注的板块，其2021Q4超配比例仍处高位，筹码结构集中。但其中半导体新材料环节却处于交易结构缓解的低配状态。分子端角度，本轮全球半导体扩产资本开支已进入中场，随着产能逐步释放，叠加国产替代趋势加速，作为后周期的国内半导体材料环节业绩具备确定性和短期高弹性，新材料中看好半导体新材料。
1.1. 高拥挤度下，半导体主产业链面临盈利优势收敛和估值的双重压力
2022年半导体主产业链面临“盈利优势收敛”与“估值压制”双重压力。2021年半导体行业的盈利高弹性来源于供需要素叠加，供给方面，疫情打断了原先精密的全球半导体生产分工，抑制了产品交付能力；需求方面，汽车电子、AIoT等新兴科技赛道强势崛起，叠加中美科技贸易冲突下企业的新增囤货需求，全球对半导体芯片的需求进入了新的高峰。供需紧张下2021年半导体产业链全面涨价，主要晶圆制造厂商进入新一轮的资本开支高潮，进一步拉动半导体设备景气高涨。展望2022年，根据IC insight最新预测，2022年全球半导体行业Capex将达到1904亿美元，同比增长24%，相比2021年36%的增速仍有所收敛。对应到景气变化来看，即反应为半导体2022E景气排名尽管仍靠前，但相比2021年还是有一定程度的下降。分母端在美联储2022年上半年加息节奏偏鹰，能源价格进一步推高通胀压力的背景之下，高久期的成长类型资产整体估值承受压力。2022年半导体主产业链将在分子和分母两端面临压力。
集成电路产业链以及其中半导体环节的超配比例仍处在高位，交易结构拥挤。从主动型基金的配置情况看，本轮集成电路产业链的超配趋势由半导体环节驱动。自2021年一季度开始，半导体环节的超配比例不断提升，在2021年三季度小幅减配后。四季度的集成电路产业链中半导体环节成为新能源车抱团初步减弱后众多类型基金的调仓方向，其超配比例环比增幅在全国君产业链二级行业中排名第二。整体看半导体主产业链（IC设计、IC设备）的交易结构仍处在较为拥挤的状态，对资金边际上的吸引力较低。
1.2. 半导体新材料需求后置，扩产后周期下景气明确
晶圆厂集中导入设备和扩产接近尾声，后周期的半导体材料将是后续产能释放的重点需求。2022年全球半导体的资本开支在高基数背景下增速下滑的一个重要原因是新建晶圆厂计划的减少，根据SEMI统计，2022年新开工的晶圆厂数量将从2021年的19个降至10个。而2021年开工建设的第一批晶圆厂已经基本完成了初期的设备导入环节，北美半导体设备出货额增速高位维持稳定。随着第一批扩建的晶圆厂开始释放产能，材料将成为下一阶段的重点需求。从景气周期角度看，半导体材料的景气和半导体设备存在很明显的相位差，北美半导体设备出货额同比一般领先A股、台股半导体材料行业营收增速高点6-12个月。因此随着当前设备导入已达高点，材料类企业将进入明显的景气上行周期，业绩有望高增。
半导体新材料环节业绩进入上行期，盈利预测近期同步上调。在行业景气周期驱动之下，半导体新材料环节的业绩表现自2020Q2开始进入到上行周期。2021Q3净利润增速同比达53%，ROE-TTM为10.6%。另一方面，市场对板块的盈利预期在2021Q4以来持续上调，2022E最新预测水平为2021年四季度初的1.08倍，2023E是1.11倍，展现出市场对其景气不断抬升的预期。
高增的盈利预期下，半导体新材料环节的业绩分歧度较低。2022年半导体新材料环节上市企业业绩增速的中位数是43.0%，业绩预期变异系数的中位数为10.7%。相比之下，A股一级行业业绩分歧度的均值是11.1%，半导体新材料表现更优。展现市场对其业绩高增的一致信心。
1.3. 半导体新材料相比主产业链交易结构更优，晶圆材料被明显低配
半导体新材料交易结构相比主产业链明显较优，晶圆制造材料明显被低配。对比半导体主产业链和半导体新材料环节的超配情况，二者的配置节奏在2021Q3之前基本一致，即在2020Q3至2021Q2加仓、2021Q2至2021Q3出现一定程度减仓。不过半导体主产业链在Q4超配比例出现了较为明显的上行，半导体新材料环节则延续Q3的减配趋势继续下降。从超配绝对值看，半导体主产业链明显受到主动型基金超配，而半导体新材料环节自2019Q4后仅有2021Q2一个季度出现超配，其余季度均是低配。从结构上看，半导体材料中的晶圆制造材料配置比例更低且配置比例下行，而封装材料则整体处于超配且超配比例在Q4出现一定提升。从交易结构上，半导体新材料尤其是晶圆制造材料的拥挤度较低，具备吸引力。
晶圆制造材料21Q4普遍配置比例下降，溅射靶材受加仓。以基金持股占企业自由流通市值占比衡量基金对具体环节的持股变化情况，晶圆制造材料基金市值配置占比在2021Q4出现明显下降，其中仅溅射靶材的配置占比出现明显提升。从配置情况看，Q4基金配置占比最高的环节是电子特气和抛光材料。
封装材料Q4配置比例整体上行，各细分环节均出现较明显加仓。封装材料的整体配置占比在2021Q4出现了较为明显的提升，其中封装基板、包封材料配置比例自2021Q1以来稳步上升，陶瓷基板在经历Q3减仓后配置比例在2021Q4出现回升。整体看基金对封装材料的配置情况在2021年整体呈现先降后升的趋势。
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半导体新材料市场规模扩张，国产化进程加速
2.1. 半导体新材料板块图谱：晶圆材料市场规模增速更快
半导体新材料可以分为晶圆制造材料和封装材料，其应用贯穿半导体制造和封测的全流程。在芯片制造过程中会用到硅片；清洗环节会用到高纯特气和高纯试剂；沉积环节会用到靶材；涂胶环节会用到光刻胶；曝光环节会用到掩模板；显影、刻蚀、去胶环节均会用到高纯试剂，刻蚀环节还会用到高纯特气；薄膜生长环节会用到前驱体和靶材；研磨抛光环节会用到抛光液和抛光垫。在芯片封装过程中，贴片环节会用到封装基板和引线框架；引线键合环节会用到键合丝；模塑环节会用到硅微粉和塑封料；电镀环节会用到锡球。
半导体新材料主要有两个方向，即高纯度和新材质。综合展望诸多半导体材料的发展趋势，摩尔定律下半导体制程逐渐精细，为此对于材料提出了新的需求。第一类需求即使对纯度、净度、精度等方面的要求，代表性材料为电子特气、湿化学品、溅射靶材、抛光材料等，主要为了解决在集成电路逐渐精细的趋势下产品因材质不纯净而出现的生产良率和精细程度不达标的问题，提升维度主要集中在工艺上。第二类需求即是旧有的材料已难以满足新的制造需求，需要研发新的材料。典型案例如光刻胶，为适应波长逐步缩短而必须更新光刻胶的材质，其他如抛光材料和大多数封测材料均是这一发展方向。
全球半导体材料市场稳步扩张，晶圆制造材料市场规模增速更快，中国市场迅速爆发。根据SEMI的统计，2020年全球半导体材料市场为553亿美元，其中制造材料市场规模达349亿美元，同比增长6.5%；全球半导体封装测试材料市场规模达204亿美元，同比增长2.3%。预计到2022年，全球晶圆制造材料市场规模达392亿元，CAGR6.0%；封装材料达219亿美元，CAGR4.4%。据SEMI披露，2020年晶圆材料中光刻胶和光刻胶辅助材料、湿化学制品和抛光材料增长最强劲，封装材料则受有机基板和引线键合材料的高增长拉动。从地域分布看，中国境内半导体材料市场于2020年达97.6亿美元，增速12%，为全球最快增长的市场。
晶圆材料中硅片、光刻环节材料以及电子特气份额较大，封测材料中封装基板占比最高。从各类材料的市场规模占比看，半导体材料细分市场分散，其中晶圆制造材料中较为主要的材料是硅片，2020年市场规模占比达35%。其次是光刻环节材料，光掩模、光刻胶、相关化学品分别占比达12%/6%/8%。电子特气占比达13%。封测材料中，2019年占比最大的是封装基板，占比达33%。其次是引线框架和键合线环节，分别占比17%和16%。
2.2. 大硅片：市场快速扩张，三大驱动下国产化进程加快
半导体硅片领域的技术趋势是向大尺寸发展，中国市场快速扩张。硅片尺寸越大，在单片硅片上制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低，
300mm（12英寸）半导体硅片的可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是200mm（8英寸）硅片的2.5倍左右，且300mm
半导体硅片的终端应用主要是智能手机、计算机、云计算、人工智能、SSD（固态存储硬盘）等较高端领域。据SEMI统计，2020年全球半导体硅片市场为785亿元，2015-2020年CAGR达9.67%。中国市场从2015年起开始腾飞，截至2020年规模增加近两倍，从仅仅 30.5亿元增长至 93.7亿元,CAGR达25.18%，远超同期全球市场增速。其中大硅片的占比将持续提升，预计2022年300mm硅片占有率将达到70%。
国产厂商加速成长，打破海外垄断。2018年以前，海外半导体硅片龙头通过并购式外延扩张使得行业集中度不断上升，至2018年行业CR5一度高达93%。但近年来我国硅片企业的加速成长使得行业竞争格局正在改变，CR5已下降至2020年的87%。据国君电子组分析，我国硅片企业的突破受三个方面的驱动：1）外延式并购加快企业版图扩展；2）下游需求驱动下，国内厂商积极扩张产能，顺应行业趋势，新增硅片产能聚焦12英寸；3）重掺外延片聚焦功率和模拟市场，附加值高，与国外技术差距小，利于国内厂商追赶国际龙头。在这一趋势下，国内厂商有望打破海外企业龙头，实现市场份额的快速提升。
2.3. 光刻胶：国产光刻胶高端产品突破，国产化进入爆发拐点
光刻是半导体制造的核心环节，而其中光刻胶性能是决定光刻分辨率的关键所在。光刻的分辨率决定了芯片的最小特征尺寸，而光刻胶作为这一环节中的核心耗材，其性能是决定工艺图形的精密程度和良率的关键。光刻胶是由树脂、光敏剂、溶剂及各类添加剂等组成的对光敏感的混合液态感光材料，其可以通过光化学反应将光掩模上的图形转移到被加工衬底上。光刻胶从应用场景上可分为半导体光刻胶、面板光刻胶和 PCB 光刻胶，其中拥有半导体制造的光刻胶又可根据对应的曝光波长分为g线、i线、KrF、ArF和EUV光刻胶，其曝光波长不断缩短，而对应的光刻分辨率则不断提升并用于更加先进制程芯片的制造。根据Trendbank披露，2020年ArF光刻胶和KrF光刻胶市场结构占比最高，分别为44%和35%。
国内光刻胶市场快速扩张，国产光刻胶实现0-1的技术突破。根据华经产业研究院数据，2021年国内半导体光刻胶市场规模将达到31亿元，同比增速13.1%，市场规模增速自2019年以来持续上升。从市场竞争结构上看，全球光刻胶生产高度集中于东京应化、杜邦、JSR、住友化学等日美厂商，在高端产品上集中度更高。根据国君电子组分析，光刻胶存在原材料、设备和技术三大壁垒，国内厂商在原料自主可控，相关联动光刻机研发和定制化研发上均存在显著差距，产品主要覆盖低端的i/g胶。不过，随着以南大光电为代表的国产厂商在高端光刻胶领域逐步实现量产和规模出货，并借助优异的产品配套开发能力成功导入国产供应链，光刻胶国产替代有望出现爆发。
2.4. 溅射靶材：行业景气上行，国产替代逐步提升
国内溅射靶材行业景气上行，国产替代逐步提升。溅射工艺是通过高能离子束轰击靶材而使之在基底上形成功能薄膜，高纯溅射靶材的品质对芯片性能有重大影响，是超大规模集成电路制造的关键材料。根据Techcet数据，全球溅射靶材市场2020-2024年复合增速为5%，预计2024年达到12.8亿美元市场规模，而我国溅射靶材市场更是需求旺盛，预计2021-2026年复合增速为10-15%，2026年达到33亿元市场规模，增速远高于全球市场。竞争格局上，高纯溅射靶材市场被日矿金属、霍尼韦尔、东曹等海外公司掌控，我国企业市场份额仍低，但该材料的重要性倒逼国内企业奋楫争先取得突破。国内公司如江丰电子已掌握了半导体靶材生产制造的核心技术，在高纯金属纯度控制及提纯技术、晶粒晶向控制技术、异种金属大面积焊接技术、金属的精密加工及特殊处理技术、靶材的清洗包装技术等方面具备领先优势，且在推动原材料供应的国产替代，矿料自给率有望提高。
2.5. 抛光材料：国内市场规模增长，国产化正在加速
先进封装和下一代逻辑、存储芯片提升抛光材料需求，抛光材料市场规模不断提升。抛光材料主要包括抛光液和抛光垫，据SEMI披露，二者分别占抛光材料市场份额的49%和33%。二者以及其他材料共同涉及的化学机械抛光一直是晶圆表面平坦化的关键工艺步骤，先进电子器件制造中需要平坦化的层数越来越多，而且平坦化的要求越来越高。根据Techcet数据，先进封装以及下一代逻辑和存储器件加速了CMP抛光材料的增长，如14 纳米技术节点逻辑芯片制造工艺所要求的CMP抛光步骤数将由180纳米技术节点的10次增加到20次以上，而7纳米及以下技术节点的逻辑芯片制造工艺所要求的CMP抛光步骤数超过30次；对于存储芯片，随着由2D NAND向3D NAND演进的技术变革，也会使CMP抛光步骤数近乎翻倍，带动了钨抛光液及其他抛光液需求的持续快速增长。增长的抛光需求推动了市场规模的扩大，据SEMI测算，2020年全球CMP抛光材料市场规模为24.8亿美元，2014-2020年CAGR为8%；2020年中国CMP抛光材料市场规模为32亿元，2015-2020年CAGR约为10%。
国产企业技术上快速追赶，国产化进入快车道。抛光液领域国外企业Cabot、Hitachi、Fujimi等占据主要市场份额，抛光垫则由美国企业Dow一家独大。近年来，在长江存储等国内半导体制造企业产能扩张的背景下，抛光垫打破垄断稳步放量，抛光液加速突破稳固市场，国内厂商在CMP材料领域追赶势头迅猛，国产化进程驶入快车道，以抛光液领域的安集科技为例，其产品技术已经接近国际最高水平。根据SEMI的数据，公司CMP抛光液在全球市场的份额由2019年的3%左右成长到2020年的4.5%左右。抛光垫领域，鼎龙股份已通过28nm全制程验证，先进制程验证顺利。随着市场推进和产能建设双管齐下，相关公司市场占有率有望显著提升。
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国君策略半导体新材料金股组合
当前重点关注主产业链外交易结构健康，且具备确定景气上行周期的半导体新材料环节，推荐国君策略8只半导体新材料金股组合。
免责声明
国泰君安策略团队
方奕：首席策略
负责领域：大势研判/行业比较
执业编号：S0880520120005
陈熙淼：联席首席策略分析师
负责领域：行业比较/大势研判
执业编号：S0880520120004
黄维驰：资深策略分析师
负责领域：行业比较/大势研判
执业编号：S0880520110005
苏徽：资深策略分析师
负责领域：主题策略/行业比较
执业编号：S0880516080006
郭胤含：策略分析师
负责领域：大势研判/行业比较
执业编号：S0880122080038
张逸飞：策略分析师
负责领域：大势研判/行业比较
执业编号：S0880122070056
负责领域：行业比较/专题研究
执业编号：S0880122070045