1. 国内靶材龙头,积极进军半导体零部件领域
江丰电子于 2005 年成立,专注于从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务,2017 年在创业板挂牌上市。 公司的超高纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的最先端制造工艺,在 16 nm 技术节点实现 批量供货,成功打破美、日垄断,公司相关产品已经成功突破半导体 7nm 技术节点用 Al、Ti、Ta、Cu 系 列靶材核心技术并实现量产应用,5nm 技术节点研发工作正在积极推进中。 在半导体领域,公司已成为台积电、SK 海力士、中芯国际等全球知名半导体厂商的供应商;在平板显示领 域,公司是京东方、华星光电等全球知名面板厂商的供应商。 近年来公司营收实现快速增长,2021 年营收增长 36.64%。2020 年,公司实现营收 11.67 亿元,同比增加 41.41%,扣非归母净利润 0.61 亿元,同比增长 79.63%。2021 年公司营收 15.94 亿元,同比增加 36.64%; 扣非归母净利润 0.76 亿元,同比增长 25.59%。公司产品毛利率水平较高,2021 年铝靶毛利率 37.46%,钛靶毛利率 39.54%,钽靶毛利率 22.99%。2017-2021 年,公司钽靶和钛靶收入维持高增长。公司的其他产品铜靶、钨钛靶、CMP 产品、机台零部件 等销售也有所上升,合计较上年同期增长了 1.12 倍。公司 LCD 用 6 代及 8.5 代线用钼靶材和 8.5 代铜旋转 靶材已经通过多家客户评价,顺利进入批量应用。公司积极进军半导体零部件领域,2021 年公司半导体零部件业务收入增长 239.96%。近年来,公司持续投 入零部件制造工艺的研发,投资强化装备能力,建成了宁波余姚、上海奉贤、沈阳沈北三个零部件生产基地, 与国内半导体设备龙头北方华创、拓荆科技、芯源微、上海盛美、上海微电子、屹唐科技等多家厂商形成战 略合作,新开发的各种半导体精密零部件产品加速放量。公司半导体零部件业务快速增长,2021 年公司半导 体零部件业务收入为 1.84 亿,同比增长 239.96%,毛利率为 23.93%。
2. 靶材国产化率提升,半导体零部件业务迎发展黄金期
2.1 半导体靶材主要以日、美厂商为主,国产化亟待突破镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能 薄膜的溅射源。靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料,例如:蒸发磁控溅射镀膜是加热蒸发镀膜、铝膜等。 更换不同的靶材,即可得到不同的膜系。集成电路中所使用的薄膜产品包括电极互连线膜、阻挡层薄膜、光刻薄膜、电容器电极膜、电阻薄膜等,使 用的溅射靶材主要包括铝靶、钛靶、铜靶、钽靶、钨钛靶等,芯片靶材以铜、钽、铝、钛为主。“铜、钽” 的先进工艺可实现降低功耗、提高运算速度等作用;目前 14nm 及 28nm 晶圆技术节点中除了使用“铜”做导 线和“钽”做阻挡层之外,还使用“钛”作为高介电常数的介质金属栅极技术的主要材料,“铝”作为晶圆接合焊 盘工艺的主要材料。全球半导体靶材市场空间约为 16 亿美元,年复合增速为 5.4%。半导体靶材占全球集成电路材料销售总额的 8.8%。根据 QYR 数据,2021 年全球半导体靶材市场销售额达到了 16 亿美元,预计 2028 年将达到 24 亿美元, 2022-2028 年 CAGR 为 5.4%。根据智研咨询数据,预计 2022 年中国半导体靶材的市场规模将达到 75.1 亿元,随着国内半导体产业快速 发展,我们预计国内半导体靶材市场仍将保持较快增长。随着消费电子、汽车电子、物联网等终端消费行业 的快速迭代发展,半导体产业继续向国内转移,将推动国产化靶材市场进一步增长。据 SEMI 数据,2017-2020 年全球新增半导体产线 62 条,其中 26 条新增产线在中国大陆,占比 42%。受制于技术、资金及人才等方面的竞争门槛,全球高纯溅射靶材市场长期由日本、美国的少数跨国企业所控 制,呈现寡头竞争的格局。以竞争门槛最高的半导体靶材市场为例,根据前瞻产业研究院数据,2019 年全 球半导体靶材市场份额比例中,仅四家日本及美国企业便占据了全球约 80%的市场份额。
半导体产业链向国内转移,从供应链安全的角度来看,靶材国产化亟待突破。从全球来看,芯片行业制造向 中国大陆转移趋势愈演愈烈,中国正经历这一领域的投资高峰期和快速发展期。为此高端溅射靶材的应用市 场需求正在快速增长。因此,在半导体供应链安全的维度来说,打破海外公司的垄断和封锁,实现材料产业 链的自主可控势在必行。2.2 平板显示靶材国内市场空间为 206.5 亿,国产靶材已逐步实现赶超平板显示行业主要在显示面板和触控屏面板两个产品生产环节使用 PVD 镀膜材料,主要用于制作金属电极 和 ITO 透明导电玻璃。ITO 和电极的纯度影响电性能,高纯靶材性能非常关键。平板显示器主要在显示面板和触控屏面板两个产品生产环节使用溅射靶材,使用到的靶材主要品种有:钼靶、 铝靶、铝合金靶、铬靶、铜靶、铜合金靶、硅靶、钛靶、铌靶和氧化铟锡(ITO)靶材等。我国平板显示面板(FDP)出货量 2020-2024 年年均复合增速为 6.3%,国产替代进程较快,预计 2024 年我 国显示面板出货量将占全球显示面板出货量的 42.5%。 受益平板显示面板需求拉动和我国平板显示面板国产替代提升,我国显示面板靶材市场预计也将保持较快增 长。据 HIS 数据,预计 2025 年我国平板显示面板用靶材市场规模将达到 320 亿元,预计 2025 年我国在 全球显示面板靶材中的占比将提升到 57.7%。
平板显示靶材国内已通过并购整合等方式逐步实现进口替代,部分高端产品也逐步实现国产化,正实现逐步 赶超。攀时、世泰科等厂商是全球钼靶材的主要供应商,住友化学、爱发科等厂商占据了全球铝靶材的大部 分市场,爱发科、日矿金属等厂商是全球铜靶材的主要供应商。近年来,国内先导稀材先后通过收购优美科、 三星康宁,成为中国本土实现量产高世代 ITO 靶材的企业,填补了中国高端 ITO 靶材市场的空白。2015-2018 年,隆华科技通过收购洛阳高新四丰电子 100%股权、控股洛阳晶联光电 70%股份,整合打造钼及 ITO 靶材 业务产品线。阿石创收购常州苏晶电子,提升平板显示用大型高纯钼、铝靶材等产品的市场竞争力。2.3 半导体零部件 2021 年市场规模为 517 亿美元,国内企业进入黄金发展期随着国内半导体市场的快速发展,国内供应商的自主可控也越发重要,将促进内资半导体精密零部件制造企 业发展。目前国内规模较大的半导体设备精密零部件厂商主要为中国台湾地区的京鼎精密和日本 Ferrotec 等外 资企业的境内子公司,主要为国际半导体设备厂商供货。
根据 SEMI 统计,全球半导体设备销售规模从 2010 年 395 亿美元增长到 2021 年的 1025 亿美元,预 计到 2023 年全球半导体设备销售额将增长至 1208 亿美元。设备成本构成中一般 90%以上为原材料,全 部精密零部件市场约为全球半导体设备市场规模的 50%-55%。半导体零部件 2021 年市场空间约为 517 亿美元,高端产品国产化率低。半导体产业装备机台的关键零部件 包括金属、陶瓷、树脂等多种材料经复杂工艺加工而成的精密零部件,主要用于半导体芯片以及液晶面板生 产线的机台,覆盖了包括 PVD、CVD、刻蚀、离子注入以及产业机器人等应用领域。我们整理了全球半导体零部件部分龙头公司的情况,美国和日本半导体零部件企业的合计收入占比在 70% 以上,从另一方面来讲,在半导体零部件领域国内企业实现国产替代的空间巨大。美国半导体零部件企业有 MKS、AE、Brooks 等,日本半导体零部件企业包括 Ferrotec、京瓷、Ebara 等。日本公司成立时间较长,在机械、流量控制等领域有较强的先发优势;而美国半导体零部件公司成立时间相对较晚,得益于美国半导 体设备厂商的快速发展与专利方面的优势,up-bottom 模式使得美国公司快速成长为世界龙头。半导体零部件行业国产替代空间巨大,随着国内技术逐步突破,国内半导体零部件公司迎来黄金发展期。全 球半导体设备销量增长推动核心零部件的需求,零部件交付期持续拉长影响到了半导体设备的交付,我们认 为半导体零部件国产化成大势所趋,国内半导体设备零部件公司将迎来黄金发展期。2.4 复盘海外龙头半导体零部件业务成长之路,对国内公司有哪些借鉴的地方?通过对海外半导体零部件龙头公司的发展历程的复盘,希望对国内公司的研究有借鉴和参考。我们选取两家 日本龙头公司京瓷和 Ferrotec 进行成长路径复盘,主要考虑两点:①这两家公司都是材料领域的隐形冠军, 通过自身的材料工艺 know-how 与客户优势,通过 bottom-up 方式跻身半导体设备厂商的核心供应链体系; ②这两家公司分别把握住了日本半导体产业与中国半导体产业的快速发展,打破了美国的技术封锁,并且营 收持续保持较快发展,成长边界在不断扩大。(1) 京瓷:半导体零部件精细陶瓷龙头,营收和资本开支持续增加。 京瓷主要受益于面向 5g 和半导体相关市场的零部件扩产,销售额创历史新高。京瓷于 1959 年创立,该公 司主要开发的产品信息和通信市场。精细陶瓷部分提供半导体和液晶制造设备部件和信息通信部件,半导体 零件行业提供精密陶瓷组件、陶瓷基板和有机封装。
2022年 Q1京瓷公司半导体零部件收入为3277.46亿日元,折合人民币约 163.87亿人民币,占营收的 17.8%, 同比增长 21.1%,主要由于半导体制造设备用精密陶瓷零件需求增加。近年来京瓷公司的半导体零部件业务持续增长,且半导体零部件业务研发支出/半导体零部件收入的比重在持 续加大。2022 年 4 月 20 日,由于当前 5G、数据中心的需求不断攀升,日本京瓷将投资约 31.4 亿元人民币 在鹿儿岛川内工厂扩建一栋半导体用零部件工厂,新厂房将于 2022 年 5 月份动工,预计 2023 年 10 月开始 投产。京瓷的初期定位以陶瓷技术为核心,1959 年-2000 年主要深耕切割和光伏领域,花了 40 年积累技术,并通 过横向并购进入了电信、半导体等领域。公司凭借准确的业务定位逐渐积累竞争优势,京瓷凭借着在陶瓷领 域的技术积累逐步扩大产能,不断向半导体等领域发散。京瓷着重发力,扩大日本 Shiga Yohkaichi 工厂、 KagoshimaKokubu 工厂和美国华盛顿工厂、北加州工厂的产能。从研发入手,着重开发应用于下一代半导 体加工设备(高级集成,包括微布线和 3D 结构)的零部件、材料和高附加值模组。 在半导体设备中,精密陶瓷的价值约占 16%左右,京瓷通过关键材料端开始切入,并牢牢占据陶瓷材料半导 体零部件市场。京瓷公司占据了集成电路核心装备用高端精密陶瓷结构件接近一半市场份额,且业务不断扩 大。半导体陶瓷氧化铝、氮化硅、氮化铝、碳化硅等领域京瓷均处于垄断地位。结构件的应用领域也几乎覆 盖了全部集成电路核心装备,形成了一系列型号齐全、品种多样的精密陶瓷结构件产品。通过不断拓展边界, 京瓷提供光刻机、晶圆制造设备、刻蚀机、沉积设备(CVD、溅射)、LCD 等装备用精密陶瓷结构件。
(2) Ferrotec:半导体领域隐形冠军,受益于中国半导体产业发展。 Ferrotec 成立于 1980 年,是一家日本半导体产品与解决方案供应商,中国营收占比接近一半。1992 年 Ferrotec 在中国设立子公司,深耕于中国市场,1996 年才在日本 JASDAQ 上市。Ferrotec 最初以其 Ferrofluid 磁性流体和 Ferrofluidic 密封产品起家,后渐渐成长为半导体先进材料和设 备相关零部件的公司,如陶瓷产品、气相沉积 SiC 产品等。半导体及其他设备相关产品是主营业务,占约 60%的营收。公司以磁性流体技术和磁流体密封技术为基石,辅以大量收并购补强技术,业务覆盖磁性流体 密封圈、半导体硅片、热电半导体致冷材料与器件、半导体石英制品、精密陶瓷制品、半导体真空传动装置 及大型腔体等产品的研发、制造和销售。 Ferrotec 子公司盾源聚芯成立于 2018 年,是一家专业从事半导体石英坩埚、半导体硅部件材料、半导体刻 蚀用硅部件以及气相沉积碳化硅部件等半导体零部件耗材研发、生产和销售为一体的企业。Ferrotec 是日本半导体设备部件及材料的隐形冠军,主要依靠中国市场,Ferrotec 凭借着硅片拉晶炉和石 英、精密陶瓷等材料高耐热领域方面的优势,在半导体零部件多个子领域占据较高的市场份额。公司的热电 半导体制冷器市占率约 35%,真空密封件市占率约为 65%,半导体石英制品的市占率约为 15%,半导体精 密陶瓷制品的市占率约为 11%,硅熔接产品的市占率约 90%,半导体硅部件的市占率约 5%。我们对半导体零部件核心龙头公司进行复盘,希望对于技术路径和公司发展有所借鉴,我们得到以下结论: ① 日本厂商通过 bottom-up 的方式,由精密陶瓷、石英和密封件开始切入,这类产品受专利限制较小。他 们抓住了半导体行业快速发展与产能转移的机会,成功导入半导体设备的核心供应商体系。 ② 在高纯材料加工的企业有明显的竞争优势,有望通过不断优化产品实现 know-how 胜出。这类发展路径 对于材料生产加工工艺积累要求非常高,京瓷花了近 40 年时间,Ferrotec 花了近 20 年的时间才开始进入半 导体设备零部件领域,并通过并购不断横向扩张,丰富产品矩阵。 综上,半导体零部件新进入者需具备较深的技术沉淀和客户积累,通过高纯材料切入半导体零部件领域是较 好的路径,我们认为如江丰电子公司在半导体靶材持续深耕,在高纯靶材提纯、材料加工领域有着较深的技 术积累和工艺加工能力,进军半导体零部件业务有望打开新的天花板。
3. 公司竞争优势突出,发展动力足
3.1 公司竞争优势突出,积极扩充产能江丰电子深耕半导体靶材,在高纯靶材、材料加工领域有着较深的技术积累和工艺加工能力。公司通过自主 研发和合作研发,已经具备生产高纯度的溅射靶材用金属材料(铜纯度≥99.9999%;铝、钛纯度≥99.999%; 钽纯度≥99.99%)的技术能力,大大提升企业的市场竞争力。晶粒晶向的控制是溅射靶材生产过程中的核心 技术。公司具有完整的金属材料塑性变形加工生产线及内部组织结构检测设备,通过科学的工艺安排,能够 对晶粒晶向实施精确的控制。 公司研发费用与同行公司相比,占比较高。2021 年研发费用为 9826 万元,占营收比重为 6%。此外,公司在靶材回收方面也具备一定的优势,可对回收的靶材进行熔炼、提纯,具备一体化优势。目前, 公司向台积电、中芯国际等客户出售的钽靶、钛靶按照这种方式进行回收。回收后,公司将回收的钽钯集中 向东方钽业、株硬集团、H.C. Starck、Exotech 等专业高纯金属生产商或专业的金属回收公司出售,回收的 钛靶向参股公司创润新材出售。东方钽业、株硬集团、H.C. Starck 为公司的高纯钽供应商,创润新材为公 司的高纯钛供应商,可对回收的靶材进行熔炼、提纯。凭借着领先的技术水平和稳定的产品性能,公司产品已遍布全球。公司已经成为中芯国际、台积电、格罗方 德、意法半导体、东芝、海力士、京东方、SunPower 等国内外知名厂商的高纯溅射靶材供应商,业务范围 涉及半导体芯片、平板显示器和太阳能电池等,并与其建立了较为稳定的供货关系。公司通过可转债等方式融资扩产,进一步扩大产能优势。公司于 2021 年 8 月发行可转债扩充面板用靶材 及部件的产能,募集资金共计 5.17 亿元,在惠州、武汉两地建设生产基地,为京东方、华星光电等显示面 板厂商提供就近配套的靶材及部件供应。
公司凭借着高纯材料领域的技术、研发和客户优势通过产业链横向扩张的方式切入半导体零部件领域,有望 在新的领域实现弯道超车。江丰电子新开发的各种精密零部件产品已经广泛用于 PVD、CVD、刻蚀机等半导 体设备,在多家芯片制造企业实现国产替代,与半导体设备制造企业联合攻关并实现批量交货。新品的快速 量产及销售体现了江丰电子领先的技术工艺、先进的生产管理水平和极强的市场拓展能力。参股公司北京睿 昇旗下沈阳睿昇亦于 2021 年 12 月与公司签订了合作协议暨关联交易,合作开展半导体精密零部件业务。3.2 公司实施股权激励、大股东拟认购定增,公司发展动力足公司通过公司层面股权激励的方式实现员工利益与公司利益绑定。2022 年 3 月,公司股权激励首次授予激 励对象人数 308 人,首次授予的限制性股票数量为 310.6 万股,占本计划草案公告时公司股本总额 22,730.1861 万股的 1.37%,授予限制性股票的授予价格为 24.50 元/股。2021 年 12 月,公司再次公布定增预案,拟募集资金不超过 16.5 亿元,投向靶材业务为主的产线建设, 姚力军先生以不低于人民币 5,000 万元、不超过人民币 10,000 万元认购公司本次发行的股票,其他股票 由本次发行的其他发行对象认购。公司于浙江余姚和浙江海宁两地建设生产基地,为中芯国际、华虹宏力、 士兰微及上海华力等对应区域内客户就近配套生产。项目建设周期 24 个月,达产后将分别实现年产 5.2 万 个和年产 1.8 万个金属溅射靶材的产能。公司股权激励充分,且实际控制人通过增发认购公司股票的方式增持,公司未来发展信心充足,有望在国内 半导体产业发展浪潮中实现弯道超车。