化工行业新材料系列报告之六：存储器量产元年临近，前驱体材料国产化势在必行-20180531-申万宏源-24页-1mb
报告摘要
存储器量产元年临近，前驱体材料国产化势在必行
核心内容
本报告聚焦于中国存储器产业的发展趋势及前驱体材料国产化的必要性，分析了存储器在半导体产业中的重要性、3D NAND的发展前景、ALD沉积工艺的优势，以及前驱体市场的增长潜力。
主要观点
- 存储器国产化必要性：我国集成电路市场高度依赖进口，2017年进口额达2601亿美元，贸易逆差达1932亿美元。存储器作为集成电路的重要组成部分，其国产化已上升为国家战略。
- 存储器推动半导体增长：2017年全球半导体销售额同比增长21.6%，达到4122亿美元，其中存储器市场销售额增长61.5%，达到1240亿美元，成为主要增长动力。
- 3D NAND成主流：为突破2D NAND的物理极限，三星、海力士、东芝等厂商转向3D NAND。预计到2025年，3D NAND市场将占全球存储器市场的98.2%，市场规模达685亿美元。
- ALD工艺优势显著：ALD沉积工艺相比传统PVD和CVD具有更好的均匀性和台阶覆盖能力，适合高深宽比制造，是大容量存储制造的关键技术。
- 前驱体市场快速增长：随着存储器产业的发展，前驱体市场将保持快速增长，2014年全球前驱体销售规模约7.5亿美元，预计2019年将达到12.0亿美元，CAGR约10%。
- 国产化机遇：国内存储器项目如长江存储、合肥长鑫、福建晋华等即将量产，前驱体国产化势在必行，雅克科技通过收购UP Chemical实现对韩国前驱体企业的控股，填补国内空白，成为国内唯一具备相关前驱体生产能力的企业。
关键信息
存储器产业现状
- 2017年我国集成电路市场规模达到1.67万亿元，同比增长17.5%。
- 存储器在集成电路市场中占比最高，主要用于数据存储，包括DRAM和NAND Flash。
- 由于存储器在信息存储中的核心地位，其国产化涉及国家安全，成为我国半导体产业发展的重点。
3D NAND发展
- 3D NAND通过立体堆叠方式提高存储密度，降低功耗和成本。
- 3D NAND层数不断增加，预计到2025年将占据全球存储器市场98.2%的份额。
- 3D NAND技术在移动设备、SSD、物联网等领域需求激增，推动其成为主流。
ALD沉积工艺
- ALD工艺在高深宽比制造中表现更优，具有更好的均匀性和台阶覆盖能力。
- ALD工艺适用于高深宽比结构，如3D NAND制造中的沟道和电极层。
- ALD工艺对温度和反应物通量变化不敏感，薄膜质量高，具有厚度控制和稳定性能。
前驱体市场
- 前驱体是半导体薄膜沉积的主要原材料，包括高k、金属、氧化物、氮化物等。
- 2014年全球前驱体市场规模约7.5亿美元，预计2019年将增长至12.0亿美元，CAGR约10%。
- 3D NAND的发展显著刺激高k及金属前驱体需求增长，2015年市场规模1.85亿美元，预计2019年将达3.25亿美元，CAGR约15%。
国内企业进展
- 雅克科技通过收购UP Chemical实现对韩国前驱体企业的100%控股，填补国内前驱体空白。
- UP Chemical是全球领先的前驱体企业，产品应用于存储、逻辑芯片制造的CVD和ALD沉积技术。
- 雅克科技已成为国内唯一具备半导体前驱体生产能力的企业，未来有望在大基金支持下加速国产化导入。
投资建议
- 随着存储器国产化进程的推进，前驱体市场将迎来快速增长。
- 雅克科技作为国内唯一具备半导体前驱体生产能力的企业，具有显著的先发优势，值得重点推荐。
风险提示
- 3D NAND市场渗透率不及预期
- 国内存储器项目量产进度不及预期
- 前驱体企业国产化导入进度不及预期
标的公司
雅克科技
- 通过收购UP Chemical实现对韩国前驱体企业的100%控股，填补国内空白。
- UP Chemical主要产品包括SOD、高k前驱体、氧化硅及氮化硅前驱体、金属及金属氮化物前驱体等。
- 产品广泛应用于DRAM、3D NAND制造，客户包括SK海力士、三星、东芝等全球主流厂商。
- 未来将受益于国内存储器项目国产化，迎来加速发展。
工艺与产品
- SOD产品：用于半导体存储芯片的STI技术，提升电路密度和效率。
- 高k前驱体产品：用于45nm及以下工艺，提升存储性能。
- 氧化硅及氮化硅前驱体：用于光刻工艺中的微影技术，提升芯片寿命。
- 金属及金属氮化物前驱体：用于电容电极、栅极过渡层等，提升材料性能。
数据支持
- 图1：我国集成电路市场规模稳步增长
- 图2：2017年我国集成电路贸易逆差达1932亿美元
- 图3：半导体存储器分类
- 图4：存储器应用领域
- 图5：2017年全球半导体销售额同比增长21.6%
- 图6：2017年全球存储器销售额同比增长61.5%
- 图7：DRAM和NAND未来需求将保持快速增长
- 图8：2021年手机端DRAM平均容量需求接近5GB；NAND Flash平均容量达140GB
- 图9：全球DRAM市场份额
- 图10：全球NAND市场份额
- 图11：3D NAND示意图
- 图12：闪存制造工艺的2D平面向立体3D发展
- 图13：3D NAND可有效降低成本
- 图14：物联网终端需求将是几何级数上升
- 图15：3D闪存市场将逐渐成为主流
- 图16：主要芯片厂商技术推进表
- 图17：ALD生长机制图
- 图18：ALD沉积材料
- 图19：3D NAND基本工艺制程
- 图20：3D NAND单元工艺
- 图21：3D NAND结构及关键沉积、蚀刻流程
- 图22：随着层数增加，薄膜应力影响被放大
- 图23：ALD沉积薄膜均匀性更高，产生的应力最小
- 图24：台阶覆盖分为均匀覆盖及非均匀覆盖
- 图25：PVD等方法通常无法实现高深宽比的均匀覆盖
- 图26：DRAM制程越窄，深宽比越高
- 图27：半导体用核心前驱体材料
- 图28：ALD/CVD的高k及金属前驱体迎来快速增长
- 图29：HighK/ALD金属前驱体分布
- 图30：公司前驱体涵盖24种元素
- 图31：UP Chemical产品在半导体存储芯片的应用
- 图32：STI技术及SOD应用
- 图33：UP Chemical不同产品收入情况
- 图34：UP Chemical主要客户包括SK海力士、三星
工艺特性比较
| 技术标准 | PVD | CVD | ALD |
|---|---|---|---|
| 沉积原理 | 物理气相沉积 | 气相化学反应 | 表面饱和式反应 |
| 沉积过程 | 成核生长 | 成核生长 | 逐层饱和反应 |
| 厚度标准 | >200 Å | >100 Å | <200 Å |
| 速度 | 快 | 快 | 慢 |
| 均匀性控制能力 | 50 Å范围 | 1-10 Å范围 | 0.7-1 Å范围 |
| 薄膜质量 | 化学配比一般，针孔数量高，应力控制有限 | 具有很好的化学配比，针孔数量少，具有应力控制能力 | 具有很好的化学配比，针孔数量少，具有应力控制能力 |
| 覆盖能力 | 在10:1的高宽比条件下提供50%的台阶覆盖能力 | 非金属膜在5:1的以下宽比条件下提供60~80%台阶覆盖能力 | 在60:1的高宽比条件下提供100%的台阶覆盖能力 |
| 清洁度 | 有颗粒存在 | 有颗粒存在 | 无颗粒存在 |
| 工艺窗口 | 对真空度变化敏感 | 对工艺参数变化敏感 | <1%变化（对应工艺参数10%变化） |
| 扩展性 | 100 nm技术 | 90-65 nm技术 | 无限 |
| 真空要求 | 很高 | 中等 | 中等 |
| 材料范围 | 材料范围广 | 易受前驱体影响 | 受前驱体影响小 |
前驱体销售收入
| 前驱体种类 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016E | 2017E | 2018E | 2019E |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 六氟化钨 | 9800 | 13500 | 16800 | 19700 | 22600 | 25000 | 26900 |
| yoy | - | 37.76% | 24.44% | 17.26% | 14.72% | 10.62% | 7.60% |
| 电极·势垒金属 | 2100 | 2640 | 3120 | 3310 | 3580 | 3810 | 3950 |
| yoy | - | 25.71% | 18.18% | 6.09% | 8.16% | 6.42% | 3.67% |
| 氮气 | 3400 | 4000 | 4500 | 4700 | 5000 | 5250 | 5400 |
| yoy | - | 17.65% | 12.50% | 4.44% | 6.38% | 5.00% | 2.86% |
| 甲硅烷 | 11400 | 13800 | 16000 | 16700 | 17900 | 18500 | 19000 |
| yoy | - | 21.05% | 15.94% | 4.38% | 7.19% | 3.35% | 2.70% |
| TEOS | 3740 | 4560 | 5230 | 5610 | 5910 | 6110 | 6230 |
| yoy | - | 21.93% | 14.69% | 7.27% | 5.35% | 3.38% | 1.96% |
| 绝缘膜用CVD材料 | 4260 | 5330 | 6290 | 6660 | 7530 | 8070 | 8140 |
| yoy | - | 25.12% | 18.01% | 5.88% | 13.06% | 7.17% | 0.87% |
| Low-k材料 | 3400 | 3800 | 4230 | 4400 | 4480 | 4560 | 4560 |
| yoy | - | 11.76% | 11.32% | 4.02% | 1.82% | 1.79% | 0.00% |
| High-k材料 | 28300 | 37900 | 45100 | 49900 | 55700 | 59200 | 61600 |
| yoy | - | 33.92% | 19.00% | 10.64% | 11.62% | 6.28% | 4.05% |
| 合计 | 66400 | 85530 | 101270 | 110980 | 122700 | 130500 | 135780 |
| yoy | - | 28.81% | 18.40% | 9.59% | 10.56% | 6.36% | 4.05% |
估值表
| 股票代码 | 简称 | 总市值 (亿元) | 总股本 (亿股) | 股价 (2018/5/30) | EPS（增发摊薄后） | PE |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 002409* | 雅克科技 | 76 | 3.44 | 21.97 | 0.10 | 285 |
| 0.42 | 52 | |||||
| 0.73 | 30 |
*为申万宏源研究报告预测
风险提示
- 3D NAND市场渗透率不及预期
- 国内存储器项目量产进度不及预期
- 前驱体企业国产化导入进度不及预期
投资评级说明
- 证券投资评级：以报告日后6个月内证券相对于市场基准指数的涨跌幅为标准。
- 买入（Buy）：相对强于市场20%以上
- 增持（Outperform）：相对强于市场5%~20%
- 中性（Neutral）：相对市场表现在-5%~5%之间
- 减持（Underperform）：相对弱于市场5%以下
- 行业投资评级：以报告日后6个月内行业相对于市场基准指数的涨跌幅为标准。
- 看好（Overweight）：行业超越整体市场表现
- 中性（Neutral）：行业与整体市场表现基本持平
- 看淡（Underweight）：行业弱于整体市场表现
法律声明
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信息披露
- 本报告由申万宏源研究团队撰写，不涉及任何利益冲突。
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