剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec

核心观点

半导体产业是国家基础产业,产品广泛应用于计算机、通信、电子等各个领域。中国现已成为全球最大的半导体市场,但半导体制造是目前中国大陆半导体发展的最大瓶颈。我们通过跟踪半导体产业链上不同环节头部企业的经营情况,以此作为观察半导体行业发展变化的窗口。

Ferrotec:全球半导体设备部件及材料隐形冠军。日本 Ferrotec 成立于 1980年,是国际知名的半导体产品与解决方案供应商。公司的半导体设备及零部件洗净业务在中国的市占率约为 60%,半导体精密石英业务的中国市占率约 40%。在全球市场上,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%,功率半导体基板的市占率约为 10%,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%,探针板用可切削陶瓷的市占率约 90%,SiFusion 硅熔接产品的市占率约 90%,半导体硅部件的市占率约 5%。

子公司中欣晶圆聚焦半导体硅片,出售 60%股权。Ferrotec 子公司杭州中欣晶圆主要从事高品质集成电路用半导体晶圆片的研发与生产制造。2020年以来,经过集团内部调整,整合旗下宁夏中欣晶圆及上海中欣晶圆的业务,中欣晶圆三地工厂实现了从半导体单晶硅棒拉制到100mm~300mm 半导体晶圆片加工的完整生产。现拥有 9 条 8 英寸生产线、2 条技术成熟的 12 英寸生产线,具备年产能 240 万片/300mm、540 万片/200mm、480 万片/150mm。2020 年 9 月公司董事会批准向中国境内投资者转让杭州中欣晶圆共计 60%的股权(投资者包括中微公司、长飞光纤、国有资本等)。

日本在半导体硅片及相关设备领域具有绝对优势。2019 年前五大硅片供应商的全球市占率合计为 89.7%,其中日本信越化学和 SUMCO 市场份额合计达 51.84%。此外,全球范围的硅片生产设备厂商主要来自日本,比如Ferrotec、Tokyo Seimitsu(ACCRETECH)、Daitron、Disco、NACHI-FUJIKOSHI、FUJIMI、Tokyo Electron 等,其余的设备供应商主要来自于美国、瑞士、德国等。整体来看,日本企业先发优势显著:1)日本半导体硅片设备公司历史悠久,成立时间最少也超过 40 年,长者甚至有 90 余年的发展时间,技术积累深厚;2)日本半导体硅片设备普遍具有多元主业,产品覆盖多个下游领域,能较好对冲单一行业波动带来的公司成长风险;3)大部分半导体硅片设备公司具有超过 40%的毛利率且波动不大,反映出公司较强的竞争力,在产业链中具有一定的议价能力。

国内龙头快速追赶,盈利能力较高。国内半导体设备及材料、器件等行业涌现出一批具有相当竞争力的企业,如晶盛机电、芯源微、沪硅产业、中环股份、立昂微、华润微等。从盈利能力上来看,虽然 Ferrotec 的利润率受其他业务及光伏产品的拖累,但整体毛利率依旧属于行业中游水平,且呈现走高的趋势。相较之下,中国企业(除硅片生产企业沪硅产业、中环股份及华润微之外)的毛利率普遍高于 Ferrotec。从净利率水平来看,Ferrotec 受拖累影响程度较大,利率处于行业低点,与除沪硅产业外的中国可比公司均有较大的差距,中国企业未来的发展值得期待。

Ferrotec:全球半导体设备部件及材料隐形冠军

Ferrotec(6890.T)成立于 1980 年,于 1996 年在日本 JASDAQ 上市,是国际知名的半导体产品与解决方案供应商。多年来,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、太阳能发电材料、电子束蒸发镀膜机等产品的研发、制造和销售,产品应用涉及电子、半导体、机械加工、太阳能发电、汽车/新能源汽车、航空航天、家用电器和医疗器械等众多领域。

作为全球半导体行业龙头之一,公司在多个相关领域内具备优势。在中国市场上,公司半导体设备及零部件洗净业务的市占率约为 60%,半导体精密石英业务的市占率约 40%。在全球市场上,公司热电半导体制冷器的市占率约35%,真空密封件的市占率约为 65%,功率半导体基板的市占率约为 10%,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%,探针板用可切削陶瓷的市占率约 90%,SiFusion 硅熔接产品的市占率约 90%,半导体硅部件的市占率约 5%。

此外,公司的子公司杭州中欣晶圆半导体股份有限公司还是主要半导体硅片生产厂商之一。中欣晶圆成立于 2017 年,位于杭州市钱塘新区大江东产业集聚区,主要从事高品质集成电路用半导体晶圆片的研发与生产制造。2020 年以来,经过集团内部调整,整合旗下宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司及上海中欣晶圆半导体科技有限公司的业务,中欣晶圆三地工厂实现了从半导体单晶硅棒拉制到 100mm~300mm 半导体晶圆片加工的完整生产。现拥有 9 条 8 英寸生产线、2 条技术成熟的 12 英寸生产线,具备年产能 240 万片/300mm、540万片/200mm、480 万片/150mm。

根据公司公告,2020 年 9 月董事会已批准向中国境内有意向的投资者转让杭州中欣晶圆共计 60%的股权,股权交割已于 2020 年 10 月 15 日完成,投资者包括中微公司(出资 2 亿元)、长飞光纤(出资 2.5 亿元)、国有资本等。目前,公司主要通过子公司上海申和热磁电子有限公司与杭州大和热磁电子有限公司间接持有中欣晶圆各 15%和 25%的股份,并将会继续在产业、技术与管理各方面对中欣晶圆予以支持。目前,公司正在推进中欣晶圆在中国上海证券交易所科创板市场上市,同时也计划进一步提高中欣晶圆的 12 寸半导体硅片产量。另外,公司还计划推动其位于安徽的精密清洗分部上市。

公司的半导体晶圆精密再生业务也是值得关注的一点。目前该业务主要由位于安徽省的安徽富乐德长江半导体材料股份有限公司负责,预计将于 2021 年二季度实现量产,月产能约为 12 万片,并将逐渐提升至 20 万片。

主营半导体材料及相关设备,中国为主要营收来源

公司的主要业务包含半导体及其他设备相关产品、电子器件、太阳能电池相关产品、其他业务四大部分:

1、半导体及其他设备相关产品。主要产品与服务包括:1)真空密封件;

2)半导体硅片;3)电子束蒸发镀膜装置;4)石英产品;5)陶瓷产品;6)气相沉积碳化硅产品(CVD-SiC);7)硅加工件;8)石英坩埚;9)设备配件清洗;10)半导体级直拉式单晶炉。

2、电子器件。主要产品与服务包括:1)磁性流体;2)热电半导体产品;

3)功率半导体基板。

3、太阳能电池相关。主要产品与服务包括:1)太阳能电池拉晶技术;2)太阳能电池用硅片;3)太阳能电池片。

4、其他产品。主要产品与服务包括:1)硬质合金锯片;2)外协加工;由于业务板块调整,2019 财年公司将太阳能板块业务并入其他业务中,并将业务主要划分为三大板块,即半导体等其他设备相关、电子器件、其他产品。2019 财年上述三大板块业务的营收占比分别为 64.79%、16.53%、18.68%。各业务详细情况如下:

半导体等其他设备相关:该业务板块的营收在 2019 财年出现小幅下滑,全年约 528.81 亿日元,同比下滑 5.49%,同期实现营业利润 41.92 亿日元,同比下滑 54.36%。营收与营业利润下滑的主要原因是半导体设备需求不佳,由于公司相关企业主要在中国境内,因此受疫情影响较小。

其中,半导体相关材料(CVD-SiC、陶瓷产品、硅加工件、石英产品)实现营收 274.57 亿日元,同比下滑 4.03%,主要原因是 2019 财年半导体设备的相关投资出现了一定的调整。半导体细分品类中,硅加工件表现最好,2019 财年实现营收 27.52 亿日元,同比上升 47.72%。考虑到 2020 财年中国等地区将产生大量 5G、数据中心、半导体生产设备相关的投资,预计半导体材料的销售会呈现上升趋势。

半导体硅片方面,2019 财年实现营收 67.54 亿日元,同比下滑 6.66%,主要原因是市场需求下滑导致主要产品 6 英寸以下小硅片(占比 80.03%)的销售规模下滑至 54.05 亿日元,同比下滑 15.60%。另一方面,8 英寸硅片营收明显上升,由 2018 财年的 8.32 亿日元上升至 2019 财年的 13.49 亿日元,同比上升 62.14%。根据计划,公司将持续推进并扩大 8 英寸硅片的生产规模(至2020 财年末达到 10 万片/月,并将根据市场需求持续提升),并在 2020 财年下半年启动 12 英寸大硅片的生产(产能约为 3 万片/月)。由于 6 英寸硅片需求强劲,预计 2020 财年 6 英寸硅片将依旧是该板块的主要营收贡献点(目前 6 英寸硅片的产能约为 42 万片/月)。

半导体设备清洗方面,2019 财年实现营收 56.06 亿日元,同比上升61.65%,主要原因是公司在 2018 财年完成了中国地区内两个新厂房的设立,并在 2019 财年投入运营。公司该业务在中国地区的市场占有率排名第一,因此增长较快。

2020 财年上半年半导体等其他设备相关业务实现营业收入约 287.84 亿日元,同比提高约 5.9%;实现营业利润约 21.77 亿日元,同比下滑约 18.80%。营业收入回升主要来源于半导体设备需求的回暖,但由于硅片需求回升较为缓慢,且新建工厂开工需要较大投入,导致营业利润下滑。预计 2020 财年该板块将实现营收 587.54 亿日元,同比上升 11.11%。

电子器件:由于 5G 需求带动热电组件需求上升,且半导体基板销量也明显上扬,2019 财年公司电子器件营收小幅上升,并带动营业利润上行。该板块全年约实现 134.89 亿日元,同比上升 7.53%;实现营业利润约 27.69 亿日元,同比上升 17.02%。

2020 财年上半年电子器件实现营收约 71.16 亿日元,同比提升约 1.79%;实现营业利润 18.68 亿日元,同比上升 41.52%。预计 2020 财年公司电子器件业务将实现营收 145.65 亿日元,同比上升 7.98%。

其他产品:由于并入了光伏业务,2019 财年公司其他产品业务的营收约为152.43 亿日元,同比上升 18.19%;实现营业利润 2.6 亿日元,扭亏为盈。2020 财年上半年其他产品业务实现营业收入 56.93 亿日元,同比下滑25.83%;实现营业利润 3.45 亿日元,同比上升 80.63%。预计 2020 财年其他产品业务将实现营业收入 116.81 亿日元,同比下滑 23.37%。

从海内外业务结构来看,近年来公司以海外业务为主且海外业务占比维持上升趋势。2019 财年公司的海外营收占比约为 81.98%(中国地区占比为42.86%),日本本国业务仅占其营收的不足 20%。

剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec
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营收规模稳步提升,盈利水平波动较大

从历史上看,Ferrotec 的营收规模总体上呈现了逐步走高的态势。2000 财年至 2019 财年间 CAGR 约为 8.80%。2019 财年公司营收与利润整体均出现下滑,主要原因是半导体设备需求不景气。2019 财年全年实现营收 816.14 亿日元,同比下滑 8.79%;实现净利润 16.43 亿日元,同比下滑 41.79%。

公司 2020 财年上半年(报告期 2020 年 4 月 1 日初至 2020 年 9 月 30日)实现营收 415.95 亿日元,同比下降 0.61%;实现营业利润 39.13 亿日元,同比上升 9.73%。2020 财年以来,半导体设备市场需求有序复苏,叠加 5G 等需求带动公司电子器件业务上行,公司业绩出现较明显的好转。预计公司 2020财年将实现营收 850 亿日元,同比上升约 4.15%。

剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec
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2019 财年公司综合毛利率为 32.99%,同比上升 2.67 个百分点,净利率为2.01%,同比下降 1.14 个百分点。公司主营业务中,营业利润率最高的是电子产品(11.02%),其次是半导体等其他设备相关(10%),其他业务长期徘徊在盈亏线附近,一定程度上拖累了公司整体的利润率。

剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec
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公司估值中枢:PE 近 15x,PB 近 1x

公司近年来的估值大多数情况下都维持在较为稳定的状态。PE 方面,除去由于 EPS 及归母净利异常而导致的股价变化,公司 PE 倍数总体维持在 15 倍上下。近期由于公司 2020 财年上半年归母净利润因非经常损益而大幅受挫,导致公司 PE 倍数不正常上行至 180 倍左右。公司的 PB 倍数虽然也多有震荡,但总体中枢值在 1 倍上下,2020 年 3 月以来有所回升,目前约为 1.08x。

剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec
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日本在半导体硅片及相关设备领域具有绝对优势

如我们在 5 月份发布的报告《中国半导体硅片:小荷已露尖尖角》(2020年 5 月 21 日)所分析的,全球主要的半导体硅片供应商目前包括日本信越化学(Shin-Estu)、日本胜高(SUMCO)、德国世创(Siltronic)、韩国 SK Siltron 以及中国台湾的环球晶圆(GlobalWafer),其他小规模供应商包括法国索特克(Soitec)、中国台湾合晶科技、中国沪硅产业等公司。硅片行业具有高垄断性,全球一半以上的集成电路用单晶硅片产能集中在日本;尤其是随着尺寸越大、纯度越高,垄断情况就越严重。如作为特殊硅基材料,SOI 硅片生产工艺更复杂、成本更高、应用领域更专业,全球范围内仅有 Soitec、信越化学、环球晶圆、SUMCO 和沪硅产业集团等少数企业有生产能力。通过多年的技术积累和规模效应,行业龙头企业已经建立了较高的行业壁垒。其中,信越化学、SUMCO、世创、SK Siltron 牢牢占据第一梯队的位置,2019 年前五大硅片供应商的合计市占率为 89.7%(较 2018 年下滑近 0.4 个百分点,主要由于第六大厂商索特克营收增长导致前五大厂的整体市占率有所下滑)。

剖析全球半导体设备及材料隐形冠军:日本Ferrotec

如我们在报告《晶盛机电:光伏硅片设备龙头,半导体接力成长》(2020年 5 月 21 日)所分析的,半导体硅片生产工艺主要包括拉晶、研磨、抛光、清洗、切割、减薄、外延、检测等环节。国内半导体生产设备目前主要依赖进口,国内厂商的市场占有率较低,国产化率仅为个位数。全球范围内,硅片生产设备厂商主要来自日本,比如 Ferrotec、Tokyo Seimitsu(ACCRETECH)、Daitron、Disco、NACHI-FUJIKOSHI、FUJIMI、Tokyo Electron 等。其余的设备供应商主要来自于美国、瑞士、德国等,国内则以晶盛机电为主。

综合分析对比日本半导体设备公司,发现日本企业先发优势显著,但中国企业成长性及盈利水平较好,具有一定的比较优势。

1)日本半导体硅片设备公司历史悠久,最少也成立时间超过 40 年,长者甚至有 90 余年的发展时间,技术积累深厚;而中国企业的发展时间相对只有十余年时间,但表现出较快的成长性,与日本部分企业收入差距相对发展历史而言较小。

2)日本半导体硅片设备普遍具有多元主业,产品覆盖多个下游领域,能较好对冲单一行业波动带来的公司成长风险;而中国企业大多深耕单一下游,正在从光伏行业向半导体等其他领域拓展。

3)大部分半导体硅片设备公司具有超过 40%的毛利率且波动不大,反映公司较强的竞争力,在产业链中具有一定的议价能力;而中国企业优秀者毛利率与日本优秀企业相差不大,但净利率普遍超过日本企业。除了公司具有较强的技术实力以外,还与中国本土的低成本优势相关。

国内龙头快速追赶,盈利能力较高

Ferrotec 的主要业务是半导体设备及半导体材料等相关产品,并在部分细分市场内拥有全球领先的市场份额与技术优势。近年来,由于行业发展及科技战等因素影响,国内半导体设备及半导体材料行业内也涌现出一批具有相当竞争力的企业,如晶盛机电、芯源微、沪硅产业、中环股份、立昂微、华润微等。

晶盛机电:晶盛机电是国内领先的半导体材料装备和 LED 衬底材料制造的高新技术企业,光伏晶体硅生长设备在国内高端市场占有率第一(《晶盛机电:光伏硅片设备龙头,半导体接力成长》,2020 年 5 月 21 日)。主营产品包括全自动晶体生长设备(单晶生长炉、多晶铸锭炉、区熔硅单晶炉、碳化硅单晶炉、蓝宝石炉等)、智能化加工设备(单晶硅截断机、单晶硅棒切磨复合加工一体机、多晶硅块研磨一体机、切片机、抛光机、研磨机、外延设备、叠瓦组件设备、自动化生产线等)、半导体辅材耗材(坩埚、抛光液、磁流体、阀门管件等)、蓝宝石材料等,完成半导体设备领域内硅单晶长晶、切片、抛光、外延四大核心环节设备布局,在高端精密加工领域的技术实力处于行业前列。

芯源微:芯源微主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售,产品包括光刻工序涂胶显影设备(涂胶/显影机、喷胶机)和单片式湿法设备(清洗机、去胶机、湿法刻蚀机),可用于 8/12 英寸单晶圆处理(如集成电路制造前道晶圆加工及后道先进封装环节)及 6 英寸及以下单晶圆处理(如化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节)。目前,芯源微的涂胶显影设备产品成功打破国外厂商垄断并填补国内空白,其中,在集成电路前道晶圆加工环节,作为国产化设备已逐步得到验证,实现小批量替代;在集成电路制造后道先进封装、化合物、MEMS、LED 芯片制造等环节,作为国内厂商主流机型已广泛应用在国内知名大厂,成功实现进口替代。

沪硅产业:沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售,是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一,也是中国大陆率先实现 300mm 半导体硅片规模化生产和销售的企业。沪硅产业已成为多家主流半导体企业的供应商,提供的产品类型涵盖 300mm 抛光片及外延片、200mm 及以下抛光片、外延片及 SOI 硅片。客户包括了台积电、中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、华润微等芯片制造企业。

中环股份:中环股份主要产品包括半导体材料、半导体器件、新能源材料、新材料的制造及销售;融资租赁业务;高效光伏电站项目开发及运营(《中环股份:期待半导体硅片国产化持续推进》,2020 年 5 月 21 日)。在半导体领域,中环股份已具备 3-12 英寸全尺寸半导体硅片产品的量产供应能力,涵盖抛光片、外延片、退火片等多种生产加工工艺;在晶体技术领域,中环股份 8 英寸区熔单晶的技术能力和品质水平也在不断提升,其自主研发生产的区熔硅片市场份额已实现国际领先;12 英寸直拉单晶取得突破,应用于 19 纳米的 COP Free 晶体技术已完成内部评价,并进入客户评价阶段,同时结合 28 纳米 COP Free 硅片产品的客户认证;中环股份已具备进入 Logic、Memory 等高端半导体硅片材料领域的技术实力,也已完成12 英寸应用于 CIS、Power Device 产品的超低阻单晶的研发,目前是全球少数、中国唯一一家可批量供应上述产品的硅片制造商,产品对标全球领先的硅片供应商。在硅片领域,中环股份全球市占率约为 1%。

立昂微:立昂微的主营业务是半导体硅片和半导体分立器件芯片的研发、生产和销售,以及半导体分立器件成品的生产和销售,其中半导体硅片主要产品包括硅研磨片、硅抛光片、硅外延片等,其子公司金瑞泓微电子主要从事 12 英寸半导体硅片业务。目前立昂微的半导体硅片全球市占率约为1%。

华润微:华润微是中国领先的拥有芯片设计、晶圆制造、封装测试等全产业链一体化经营能力的半导体企业。经过多年发展,华润微在半导体设计、制造、封装测试等领域均取得多项技术突破与经营成果,具有全国领先的半导体制造工艺水平,BCD 工艺技术水平国际领先、MEMS 工艺等晶圆制造技术以及 IPM 模块封装等封装技术国内领先,其制造资源也在国内处于领先地位。截至 2019 年末拥有 6 英寸晶圆制造产能约为 247 万片/年,8 英寸晶圆制造产能约为 133 万片/年。

从盈利能力上来看,虽然 Ferrotec 的利润率受其他业务及光伏产品的拖累,但整体毛利率依旧属于行业中游水平,且整体上呈现走高的趋势。相较之下,中国企业(除硅片生产企业沪硅产业、中环股份及华润微之外)的毛利率普遍高于 Ferrotec。从净利率水平来看,Ferrotec 受拖累影响程度较大,净利率处于行业低点,与除沪硅产业外的中国可比公司均有较大的差距,中国企业未来的发展值得期待。

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