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江丰电子深度报告:半导体零部件业务开花结果,溅射靶材替代持续增长

来源:爱集微

#江丰电子#

#深度报告#

2022-11-30

核心观点

1、江丰电子是国内高纯溅射靶材龙头,靶材国产化践行者。公司的主要产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,在 7 纳米技术节点实现批量供货,应用于5纳米技术节点的部分产品评价通过并量产,部分产品进入验证阶段,成功打破美、日垄断,进入到台积电、SK海力士、中芯国际等知名半导体供应商名单。

2、江丰电子半导体零部件业务增长迅速,成为公司第二增长曲线。公司较早便开启了零部件业务的战略布局,半导体精密零部件和高纯溅射靶材有较多技术相通之处,尤其体现在金属材料和精密加工等方面,而公司凭借多年从事高纯溅射靶材业务的技术积累以及持续的研发投入,成功量产多种精密零部件产品,而顺着当前下游客户加速推进零部件自主可控的良机,其半导体零部件业务已逐渐迎来收获期。

3、江丰电子在技术、研发等方面具备一体化优势,扩充产能意愿积极。

第一部分:江丰电子基本情况

集微网消息,宁波江丰电子材料股份有限公司(证券简称:江丰电子,证券代码:300666)为国内高纯溅射靶材龙头供应商,公司2005年成立,于2017 年 6 月在深圳证券交易所上市,公司先后承担了多项国家战略发展科研及产业化项目,包括国家02重大专项、国家863重大专项、发改委高新技术产业化项目,是国家集成电路材料的核心企业。江丰电子推动了芯片制造关键材料的国产化,已经成为芯片材料领域的领军企业。2019年,江丰电子及其“半导体制造用超高纯金属溅射靶材”被国家工业和信息化部、中国工业经济联合会评为第四批“制造业单项冠军示范企业(2020—2022年)”。2021年,公司的“超高纯铝钛铜钽金属溅射靶材制备技术及应用”项目荣获“2020年度国家技术发明二等奖”。

图1:江丰电子简要发展历程

江丰电子的主要产品包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,其中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先端制造工艺,在 7 纳米技术节点实现批量供货,应用于5纳米技术节点的部分产品评价通过并量产,部分产品进入验证阶段,成功打破美、日垄断。这些产品主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积(PVD)工艺,用于制备电子薄膜材料。

江丰电子有较高的股权集中度,实际控制人为董事长姚力军博士。截至2022年中报显示,姚力军持有总股本比例的23.88%,通过宏德投资和江阁投资总共控股28.5%。姚力军博士是全球掌握集成电路制造用超高纯金属材料及溅射靶材核心技术的著名专家,曾在霍尼韦尔工作五年并任其电子材料事业部中国区总经理,是掌握超高纯金属材料及溅射靶材核心技术的少数华人专家之一,带领公司在溅射靶材领域不断突破。主持了多项国家级重大科研和产业化项目,曾荣获科技部突出贡献奖、国家科技重大专项突出贡献奖、中国有色金属行业科技进步一等奖等。此外,公司的核心团队由多名海外归国博士组成,并引进了多名美国、日本、新加坡籍专家,掌握了世界最前沿的溅射靶材研发、制造技术及市场信息。

图2:江丰电子截止到2022H1公司前十大股东持股比例情况

江丰电子研发团队的核心成员包括具有金属材料、集成电路制造专业背景和丰富产业经验的归国博士、日籍专家及资深业内人士。在核心成员的带领下,公司形成了以半导体芯片用高纯溅射靶材为核心,液晶显示器、太阳能电池用溅射靶材共同发展的多元化产品研发体系。

图3:江丰电子主要高管人员履历信息

此外,江丰电子也通过股权激励的方式实现员工利益与公司利益绑定。2019年和2021年先后推出股权激励计划,2022年3月,公司股权激励首次授予登记完成,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的1.37%,授予限制性股票的授予价格为24.5元/股。

图:4:江丰电子两期股权激励考核

第二部分:江丰电子主要产品

半导体工艺分为四类:薄膜工艺、刻印工艺、刻蚀工艺和掺杂工艺。硅片制造厂分为扩散、光刻、刻蚀、薄膜、离子注入和抛光六个生产区。金属靶材用于薄膜生产区,用于制作功能薄膜。功能薄膜的制备是晶圆制造流程中的关键步骤之一,功能薄膜可以提升半导体芯片绝缘介质和导电层性能,对于在硅片上成功制作出集成电路起到决定性作用。

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、接触薄膜、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。而集成电路每个单元器件内部由衬底、绝缘层、介质层、导体层及保护层等组成,其中,介质层、导体层甚至保护层都要用到溅射镀膜工艺,溅射靶材是制备集成电路的核心材料之一。

高纯金属溅射靶材是半导体、平板显示器、太阳能电池等领域生产所需的关键材料之一,具有高附加值的功能性材料。半导体领域以金属材料溅射为主,主要用于制造集成电路的金属互连层、金属接触层、扩散阻挡层,技术标准最高,要求纯度达到6N级别(大于等于99.9999%)。平板显示和光伏领域常用到金属靶材和陶瓷靶材,纯度要求相对低于半导体级,达到4N级别。高纯金属溅射靶材的国产化是近年来国家产业政策大力支持和鼓励的方向,但由于该行业的技术门槛、资金门槛和人才门槛较高,我国仅有极少量的本土企业,能够成功进入全球知名半导体芯片制造商、平板显示器制造商的供应链体系,为其批量供应靶材产品。

图5:高纯金属溅射靶材的主要应用领域及产品特点

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。日本日矿金属生产的半导体钽靶、铜靶、钨靶等市场份额领先,铝靶材领域日本东曹和美国普莱克斯份额领先,钛靶材领域美国霍尼韦尔掌握原材料制备能力从而领先市场。

与国际龙头靶材供应商相比,江丰电子产品的主要技术指标不逊于美国、日本等跨国公司。江丰电子的主要产品用于集成电路芯片制造的高纯金属靶材,主要产品为铝靶、钛靶及钛环、钽靶与钽环、钨钛靶四种靶材。公司生产的其他种类靶材产品包括铜靶、镍靶、钴靶、铬靶等,产品主要用于制备导电层薄膜材料、阻挡层薄膜材料。

图6:江丰电子主要产品介绍

高纯溅射靶材行业的技术含量较高,供应商需要先通过国际通行的质量管理体系认证,同时满足下游客户的质量标准和稳定性要求,经过2-3年的合格供应商全方面认证过程,认证内容涵盖产品质量、供货周期、批量生产、企业管理、生产环境等,才能成为下游制造商的合格供应商。截至2021年,江丰电子300mm晶圆用Al、Ti、Ta、Cu靶材已批量应用于半导体芯片90-7nm各技术节点,应用于5nm技术节点的部分产品评价通过并量产;LCD用平面Al靶、Cu靶、Mo靶及管状Cu靶也在已通过客户验证并实现量产。

图7:江丰电子产品主要应用技术节点

虽然高纯溅射靶材行业认证周期长,认证程序复杂,但一旦通过下游制造商的供应商资格认证,则双方会保持长期稳定的合作关系,双方的供销关系轻易不会发生变化。江丰电子凭借着领先的技术水平和稳定的产品性能,与优质客户建立稳定的供应链合作关系。公司已经成为中芯国际、台积电、格罗方德、意法半导体、联华电子、东芝、海力士、京东方、华星光电、SunPower等国内外知名厂商的高纯溅射靶材供应商,并与其建立了较为稳定的供货关系。

图8:江丰电子的主要下游客户

在业务的发展规划上,江丰电子在产业的横向和纵向均做有布局。2019年,江丰电子“年产300吨电子级超高纯铝生产项目”完成并结项。2020年,公司“年产400吨平板显示器用钼溅射靶材坯料产业化项目”建设完成,高纯金属材料逐步实现量产,从而提升靶材质量稳定性并降低原材料对毛利的影响。2021年8月公司发行可转债扩充面板用靶材及部件的产能,募集资金5.17亿在惠州、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。

图9:江丰电子2021年可转债项目明细

2021 年 12 月,江丰电子再次公布定增预案,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,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。

图10:江丰电子2021年定增募集资金投向

此外,江丰电子积极开拓第二增长曲线,生产零部件产品用于超大规模集成电路芯片领域,包括设备制造零部件和工艺消耗零部件。半导体精密零部件业务与半导体靶材业务紧密相关,二者在材料结构、机加工、表面处理及焊接等技术上具有相通性。公司基于半导体靶材的深厚积累,抓住芯片制造产线、装备国产替代、自主可控的重大发展机遇,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联合攻关、形成全面战略合作关系,快速向半导体零部件业务拓展。已经建成了宁波余姚、上海奉贤和沈阳沈北三个零部件生产基地,在各个基地均配备了包括数控加工中心、表面处理、超级净化车间等全工艺、全流程的生产体系,建立了强大的技术、研发、生产、品质、服务等专业团队,实现了多品种、大批量、高品质的零部件量产,填补了国内零部件产业的产能缺口。

第三部分:江丰电子财务状况

财报显示,2018-2021 年,江丰电子营收自 6.50 亿元增长至 15.90 亿元,年均复合增速 34.76%,维持高增长。公司收入以海外销售为主,近年来伴随国内半导体产线建设加速,国内市场规模快速增长,中国大陆收入占比逐年提高,2021 年达 40%。2022 前三季度公司实现营收 16.85 亿元,同比+50.01%,归母净利润 2.23 亿元,同比+134.37%

图11:江丰电子2017-2022Q3营收和利润情况(万)

分业务来看,江丰电子铝、钛、钽靶材仍是公司主要营收的构成主体,零部件收入和其它收入则包括其他收入则主要包括 CMP 耗材、半导体零部件以及铜、靶、镍靶、钴靶、铬靶、陶瓷靶等其他种类的溅射靶材及金属蒸发料,伴随公司业务拓展其占比亦逐年提高。截止到22H1,公司22H1实现收入10.68亿元,同比增长50.18%,其中,钽靶收入3.40亿元,同比增长41.79%;铝靶收入1.72亿元,同比增长35.21%;钛靶收入1.47亿元,同比增长49.47%;零部件收入1.77亿元,同比增长149.58%,接近2021年全年收入水平。

图12:江丰电子2017-2021营收结构情况(万)

利润端,江丰电子毛利率在 2018 年以来略有波动,主要原因在于 2021 年全行业原材料涨价的宏观环境带来成本上升。分业务来看,铝靶、钛靶产品毛利率较高,钽靶毛利率相对较低,2021年为27%。 具体来看,细分产品毛利率变化主要受上游原材料采购成本及产品销售结构变动 影响。上游原材料方面,公司自产高纯铝供应比例逐渐提高,目前自供比例已经达到极高水平;高纯钛对于具有价格优势的国产厂商的采购比例也整体上达到较高水平;高纯钽则仍较依赖于海外进口。同时不同原材料的价格波动对于产品的毛利率也有较大影响。公司正积极推进高纯钽、高纯铜等原材料的自产或国产替代,对应产品的竞争力和毛利率有望得到改善。

图13:2017-2022Q3江丰电子毛利率和净利率水平

第四部分:江丰电子的竞争力分析

高纯溅射靶材行业具有技术密集和资本密集的双重特性,生产设备投入巨大,产品技术含量丰富,对生产工艺和技术能力的要求较高,需要建立专业的技术团队并拥有较为深厚的技术储备。受制于技术、资金及人才方面的竞争门槛,全球高纯溅射靶材市场长期由日本、美国的少数跨国企业控制,基本呈现寡头竞争格局。以竞争力门槛最高的半导体靶材市场为例,2019年全球半导体靶材市场份额的比例中,日美企业占据全球80%的市场份额。

图14:2019年全球半导体靶材市场份额

近几年,半导体产业链不断向国内转移,中国正在经历半导体领域的投资高峰期和快速发展期,因此从供应链的安全性出发,高端溅射靶材的应用市场需求也在快速增长,靶材国产化趋势也势在必行。目前,国内生产高纯金属溅射靶材的厂商已经掌握了高纯溅射靶材生产的关键技术,缩小了与全球龙头公司的技术差距,拥有了一定的市场知名度,市场竞争力不断提高。国内金属靶材厂商主要有四家:江丰电子、有研新材、阿石创、隆华科技。

图15:国内生产高端靶材的上市公司

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,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ITO靶材等,ITO和电极的纯度影响电性能,因此高纯靶材性能十分关键。国内平板显示靶材通过并购整合等方式逐步实现了进口替代,部分高端产品实现国产化。而受益于平板显示国产化趋势的加速,根据智研咨询的数据,2019年中国平板显示靶材的市场规模为120.7亿,同比增长27.8%,2022年将达到206.5亿。

在太阳能电池领域,PVD 镀膜工艺主要在薄膜太阳能电池中使用,主要镀膜材料为溅射靶材。其中,较为常用的溅射靶材包括铝靶、铜靶、钼靶、铬靶以及 ITO 靶、AZO 靶等,纯度要求一般在 99.99% 以上,其中,铝靶、铜靶用于导电层薄膜,钼靶、铬靶用于阻挡层薄膜,ITO 靶、AZO 靶用于透明导电层薄膜。随着我国光伏产业的持续发展,光伏累计装机容量的继续提升,太阳能电池用溅射靶材市场的规模有望继续高速增长。

在半导体靶材市场,目前晶圆的制造正朝着更小的制程方向发展,铜导线工艺有更高的器件速度和更高的导电性能,应用量在逐步增大,因此,铜和钽靶材的需求将有望持续增长。江丰电子经过长期研发,铜锰合金靶材成功在国内重要客户端通过评价并首次获得批量订单,HCM 铜靶材已得到国际一流芯片代工制造大厂的批量订单。制程节点上,公司产品已经进入先端的 5nm 技术节点,在半导体靶材领域继续保持领军地位。铝靶和钛靶通常配合起来使用,钛作为铝导线的扩散阻挡层。目前,在汽车电子芯片等需要 110nm 以上技术节点来保证其稳定性和抗干扰性的领域,仍需大量使用铝、钛靶材。而钨靶材则广泛应用于逻辑芯片的接触层和存储芯片中。

随着全球主要 IC 制造厂纷纷大幅扩产,硅晶圆出货量预计也将稳定增加,进而拉动对半导体材料的用量需求。不同于投资建厂时对于设备的集中采购,材料的消耗更多在于晶圆产量增加后的长期持续性增加,随着晶圆厂产能持续释放,预计半导体用溅射靶材市场未来将继续较快增长。根据智研咨询的数据,中国半导体靶材市场规模 2019 年已达 47.7 亿元,同比增长率高达 35.9%,预计 2022 年将达到 75.1 亿元。江丰电子是由技术团队发起的典型的创业型企业,在稳定的核心管理团队带领下,凭借领先的技术优势和可靠的产品质量,公司已在行业内取得了较为有利的市场地位,确立了较强的竞争优势。

因此,拆分江丰电子的业务来看:

1)铝靶主要用于 110nm 以上节点,市场需求稳健增长,且伴随汽车电子应用兴起,将为市场带来新增量。公司铝靶业务较为成熟,收入规模长期稳健增长,伴随公司新建产能释放,原材料自给率提高,公司的营收和毛利率都将提升。

2)钛靶主要用在 8 英寸晶圆 130 和 180nm 技术节点上,作为铝导线的扩散阻挡层配合铝靶使用,市场需求与铝靶类似。公司钛靶业务规模增速稳定,毛利率会随着上游金属降价和自给率的提升而得到一定程度的提升。

3)钽靶主要用于 12 英寸晶圆 90nm 以下的高端半导体芯片上,作为铜导线的扩散阻挡层配合使用,伴随半导体制造工艺的持续演进,90nm 以下市场是增长主体,公司钽靶业务收入规模亦高速增长。

4)其它业务方向上:目前国内半导体零部件整体处于国产化程度极低的状态,且零部件种类众多,国内供应商通常围绕自己已有技术积累进行产品开拓,覆盖品类存在差异化,对于 国产厂商来说竞争格局良好。公司较早便开启了零部件业务的战略布局,半导体精密零部件和高纯溅射靶材有较多技术相通之处,尤其体现在金属材料和精密加工等方面,而公司凭借多年从事高纯溅射靶材业务的技术积累以及持续的研发投入,成功量产多种精密零部件产品,而顺着当前下游客户加速推进零部件自主可控的良机,其半导体零部件业务已逐渐迎来收获期。 公司用于 CMP 机台的耗材已经实现量产并保持快速增长;新开发的各种精密零部件产品已广泛用于 PVD、CVD、刻蚀机等半导体设备制造。这块业务增速近些年也实现了较快增速。

整体来看,江丰电子以“成为世界一流的半导体材料企业”为发展愿景,在深入了解客户产品需求的基础上,不断为客户提供质量可靠的定制化产品。在生产上,公司建立了完善的质量管控体系,实施严格的产品检测程序,不断提升产品品质;在销售服务上,公司设立了客户服务部,建立了专业的技术服务团队和技术支持体系,能够对客户需求和现实问题形成快速反应,不断提升客户服务水平。通过近年来的不懈努力,公司已经逐步建立了高品质、高纯度溅射靶材专业生产商的良好品牌形象,公司持之以恒地加大研发投入,从生产装备的设计定制到原材料的自主可控,已经建立了完备的供应链体系,拥有完整自主知识产权,硬核实力不断增强,为公司业务发展打下了坚实的技术基础。

责编: 邓文标

李正操

作者

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邮箱:lizc@ijiwei.com

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