（報告出品方：中國銀河證券）

一、景氣度持續(xù)向上，半導體材料國產(chǎn)替代空間廣闊

（一）半導體材料是產(chǎn)業(yè)底層基礎，全球市場規(guī)模近 600 億美元

半導體材料處于半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游，是整體半導體產(chǎn)業(yè)的底層基礎。半導體產(chǎn)業(yè)鏈整體 可被分為上、中、下游三個板塊，其中上游為半導體的支撐產(chǎn)業(yè)，由半導體材料和半導體設備 構成；中游為半導體制造產(chǎn)業(yè)鏈，包含 IC 的設計、制造和封測三個環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)的產(chǎn)品主要 包括集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器；下游則為半導體的具體應用領域，涉及消費 電子、移動通信、新能源、人工智能和航空航天等領域。半導體制造企業(yè)又可以根據(jù)運作模式 分為 IDM（Integrated DeviceManufacture）和 Foundry 兩種，IDM 是指集芯片設計、制造、封 裝測試到銷售等多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身的垂直整合模式，能夠協(xié)同優(yōu)化各個環(huán)節(jié)，充分發(fā)掘技 術潛力，代表企業(yè)有三星、德州儀器(TI)；Foundry 是指只負責制造環(huán)節(jié)的代工廠模式，該類 模式不承擔由市場調(diào)研失誤或產(chǎn)品設計缺陷所帶來的決策風險，但相對前者更受制于公司間的 競爭關系，代表企業(yè)包括臺積電、格羅方德和中芯國際等。在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，半導體材料位 于上游發(fā)揮著其特有的產(chǎn)業(yè)支撐作用，是整體半導體產(chǎn)業(yè)的底層基礎。

根據(jù)半導體制造的工藝流程，半導體材料可以被分為制造材料和封裝材料兩大類。制造材 料主要包括硅片、化合物半導體、光刻膠、光掩模、電子特氣、CMP 材料、濺射靶材和濕電 子化學品，用于 IC 制造；封裝材料主要包括封裝基板、鍵合金絲、引線框架、塑封材料等等， 用于 IC 封裝測試。

全球半導體材料市場規(guī)模持續(xù)，中國大陸成為全球第二大半導體材料市場。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2015 年全球半導體材料市場規(guī)模 433 億美元，2020 年達到 553 億美元，年復合增速達 5.01%，其中晶圓制造材料復合增速達 7.78%。2021 年全球半導體材料市場預計可達到 565 億 美元，同比增長 4.82%，繼續(xù)保持增長趨勢。分地域看，2020 年中國臺灣地區(qū)半導體材料市 場規(guī)模為 123.8 億美元，繼續(xù)位居全球第一，中國大陸市場規(guī)模超過韓國達 97.63 億美元，躍 居全球第二，其次是韓國市場規(guī)模為 92.31 億美元，前三占比合計超總市場規(guī)模的一半。

晶圓制造材料占比逐步提高，硅片是最大的半導體材料單一市場。從半導體材料結(jié)構分 布來看，2020 年晶圓制造材料規(guī)模達 349 億美元，占總材料比重從 2015 年的 55%增長到 2020 年的 63%。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2020 年硅片市場規(guī)模達 122 億美元，占據(jù)晶圓制造材料總規(guī)模 的 35%，遠超其他制造材料穩(wěn)居第一，是最大的半導體材料單一市場，電子特氣和光掩模市 場規(guī)模位列第二、三位，分別為 45 和 42 億美元，而其他制造材料占比均不足 10%。

（二）國產(chǎn)替代空間廣闊，大陸市場規(guī)模超 100 億美元

中國大陸半導體材料市場規(guī)模增速遠超全球平均水平。2020 年，中國大陸半導體材料市 場規(guī)模全球占比為 17.65%，相較 2016 年上升了 7.65 個百分點，僅次于中國臺灣（22.39%） 位列全國第二?；赝?2009-2019 年全球半導體材料銷售額，中國大陸半導體材料銷售額從 32.70 億美元增長至 86.90 億美元，年復合增長率為 10.27%，同比增速整體高于全球。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2020 年中國大陸市場規(guī)模同比增速達 12%，高出全球增速 7.1 個百分點，市場增長勢 頭強勁。

國內(nèi)廠商加速布局，諸多領域?qū)崿F(xiàn)從 0 到 1 突破，半導體材料有望迎來國產(chǎn)化突破。由 于高端產(chǎn)品的技術壁壘，我國半導體材料多集中于中低端領域。而自中美貿(mào)易摩擦以來，半導 體材料國產(chǎn)化的訴求愈發(fā)強烈。迎合國內(nèi)對高端半導體材料日益增長的需求，國內(nèi)半導體材料 企業(yè)加速布局產(chǎn)品技術研發(fā)和產(chǎn)能擴張。雅克科技、滬硅產(chǎn)業(yè)、南大光電等均募資投入研發(fā)制 造。（1）雅克科技非公開發(fā)行不超過 12 億元加速半導體關鍵材料光刻膠及光刻膠配套試劑的 研發(fā)，投資 2.88 億元擴大集成電路新型材料球形硅微粉的產(chǎn)能。（2）滬硅產(chǎn)業(yè)定向募集 50 億 元用于 300mm 高端硅片研發(fā)、300mm 高端硅基材料研發(fā)，加快高端半導體材料研發(fā)進度。（3） 南大光電研發(fā) ArF 光刻膠產(chǎn)品并于 2021 年底建成投產(chǎn)，可實現(xiàn)年化 25 噸產(chǎn)能，保證集成電 路制造材料的有效供應。

（三）全球晶圓廠擴產(chǎn)趨勢下，半導體材料景氣度持續(xù)向上

制程的進步推動半導體材料價值量增加，需求相應進一步提升。摩爾定律是指集成電路 上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。在摩爾定律 下，芯片工藝制程的技術節(jié)點不斷向前邁進，半導體制造材料的成本也不斷上升，從而推動半 導體材料的需求提升。根據(jù) IBS 數(shù)據(jù)顯示，每當向前推進一個節(jié)點時，流片成本將提升 50%， 其中很大部分是由于半導體制造材料價值提升所致。以光掩模為例，在 16/14nm 制程中，所 用掩模成本在 500 萬美元左右，到 7nm 制程時，掩膜成本迅速升至 1500 萬美元。

全球晶圓廠擴產(chǎn)趨勢明顯，大陸新增產(chǎn)能尤為可觀，拉動半導體材料需求。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)顯示，2017-2020 年全球新增半導體產(chǎn)線共計 62 條，其中中國大陸有 26 條產(chǎn)線，占比超 40%。此外，全球半導體制造商將于 2021 年底前開始建設 19 座新的高產(chǎn)能晶圓廠，并在 2022 年再開工建設 10 座，以滿足市場對芯片的加速需求。其中，中國和中國臺灣地區(qū)將各建有 8 座，處于全球新建晶圓廠數(shù)量領先地位，其次是美洲緊隨其后，共建有 6 座。在 8 英寸晶圓方 面，SEMI 預計 2021 年全球 8 英寸晶圓廠設備支出將進一步擴大，逼近 40 億美元，而中國大 陸將以 200mm的產(chǎn)能居全球領先地位，其市場份額將達到 18％，其次是日本和中國臺灣地區(qū)， 分別達到 16％。全球晶圓廠擴產(chǎn)背景下，中國大陸作為晶圓制造產(chǎn)能的新興領域，將進一步 拉動上游半導體材料需求。

二、需求推動下硅片量價齊升，國產(chǎn)替代蓄勢待發(fā)

（一）硅片是半導體制造的基石，高純度大尺寸為主流方向

硅片是以多晶硅為原材料，利用單晶硅制備方法形成硅棒，而后經(jīng)過切割而來。一方面， 硅材料具備單向?qū)щ娞匦?、熱敏特性、光電特性、摻雜特性等優(yōu)良性能，可生長成為大尺寸高 純度晶體，契合下游半導體應用需求；另一方面，硅材料以二氧化硅和硅酸鹽方式廣泛存在于 礦物、巖石中，儲量豐富、獲取成本低，故而成為當下應用最廣泛、最重要的半導體基礎材料。 硅作為第一代半導體材料，占據(jù)目前絕大部分應用市場份額。從半導體器件的產(chǎn)值來看， 全球 95%以上的半導體器件和 99%以上的集成電路采用硅作為襯底材料。雖然第二代和第三 代材料相比其存在一定的優(yōu)勢，但目前來看，硅材料在相當長的時間內(nèi)依然會維持其主流半導 體材料的地位。

根據(jù)晶胞的排列方式，硅可被劃分為單晶硅和多晶硅。其中，單晶硅的晶胞是有序、有 規(guī)律的，而多晶硅的晶胞是無序、無規(guī)律的。相比于多晶硅，單晶硅由于其晶胞規(guī)則有序，導 電能力較強，同時光電轉(zhuǎn)換效率更高，被廣泛應用于太陽能和電子領域。從制作工藝來講，多 晶硅是單晶硅的上游材料，單晶硅棒是利用直拉法或區(qū)熔法對多晶硅的原子結(jié)構進行重組而獲 得。上游多晶硅原料的主要成本為電力，國內(nèi)半導體硅料的主要廠商為黃河水電，國際企業(yè)主 要有德國瓦克。

硅片根據(jù)其下游應用可以主要分為半導體硅片和光伏硅片，半導體硅片比光伏硅片的要 求更高，其中純度為最大不同，純度要求決定制作工藝的難易。光伏領域同時使用單晶硅及 多晶硅，純度要求為 99.9999%左右（4-6N），由于對純度、曲翹度等參數(shù)要求較低，其制造過 程也相對簡單。半導體領域只使用單晶硅，隨著其制程的不斷縮小，芯片制造工藝對硅片缺陷 密度與缺陷尺寸的容忍度也在不斷降低，要求其純度達到 99.999999999%（11N）以上，以通 過國際主流晶圓廠的審核認證。半導體硅片技術要求高，疊加下游需求旺盛因素，通常附加值 也較高，因此更具投資潛力。

成本驅(qū)動下，半導體硅片呈現(xiàn)向大尺寸發(fā)展趨勢，但 300mm 級半導體硅片在長時間內(nèi)依 然會保持主流地位。半導體硅片是圓形，因此也叫“硅晶圓”或者“晶圓”。晶圓是芯片制造 的“基底”，所有的芯片都是在這個“基底”上制造，根據(jù)不同尺寸主要分為 300mm（12 英 寸）、200mm（8 英寸）、150mm（6 英寸）、125mm（5 英寸）、100mm（4 英寸）等規(guī)格。 一方面，更大尺寸的硅片意味著可制造的芯片數(shù)量更多，相應的生產(chǎn)效率更高；另一方面，由 于硅片是圓形，因此制造方形芯片時不可避免地會浪費硅片圓形邊緣，圓形半徑越大，邊緣浪 費將更低，300mm 半導體硅片可使用面積達到 200mm 硅片兩倍以上，可使用率達到 2.5 倍左 右。因此，硅片尺寸越大，對晶圓廠意味著更低的生產(chǎn)成本。自 1970 年研發(fā)出 50mm 尺寸起， 每隔 5 年左右半導體硅片尺寸便向前發(fā)展一個等級，并于 2000 年前后發(fā)展到 300mm 等級。 目前，450mm 硅片由于投資數(shù)額巨大且目前良率不理想，所以目前主流硅片還將維持在 300mm 等級。

（二）需求推動下硅片量價齊升，2021 硅晶圓出貨面積預計創(chuàng)新高

下游需求帶動硅片需求持續(xù)增長，2021 年出貨面積將創(chuàng)新高，硅片價格將保持高位。半 導體硅片在半導體制造材料中占比為 37%，是占比最高的半導體材料。90%的芯片都需要硅片 作為基礎，所以半導體硅片市場規(guī)模與半導體市場規(guī)模變化趨勢具有一致性。隨著半導體市場 規(guī)模的增長，對應全球硅片出貨面積從 2011 年的 90 億平方英寸增至 2020 年的 125 億平方英 寸，CAGR 為 3.7%。從硅片價格來看，自 2011 年開始，全球半導體硅片價格因產(chǎn)能過剩持續(xù) 下滑，直至 2016 年拐點出現(xiàn)，2017 年重回上升通道，2019 年價格升至 0.95 美元/平方英寸。 考慮后疫情時代下各應用領域?qū)Ω黝愋酒枨筇嵘?，硅片供應持續(xù)緊張，全球半導體硅片大廠 陸續(xù)展現(xiàn)漲價意愿。2020 年 12 月，環(huán)球晶圓表示公司目前全產(chǎn)能滿載，并透露已調(diào)漲 300mm 晶圓現(xiàn)貨價，其余產(chǎn)品現(xiàn)貨價也將逐步調(diào)漲。2021 年 3 月全球第一大半導體硅片廠商信越化 學宣布從 2021 年 4 月起對其所有硅產(chǎn)品的銷售價格提高 10%-20%，主要是原材料金屬硅的 成本上升和中國市場需求的強勁增長導致供應短缺。考慮到全球晶圓廠大幅擴產(chǎn)帶來的增量需 求，預計硅片價格仍將保持高位。

12 英寸硅片出貨量比重超過 60%，未來仍將繼續(xù)提升。隨著終端芯片的先進制程占比持 續(xù)增加，對 12 英寸硅片的需求也相應擴張，全球 12 英寸半導體硅片占總體出貨量的比重從 2010 年的 50%增至 2020 年的 63%，整體呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢。由此可預計未來下游晶圓廠將繼 續(xù)集中于 12 英寸硅片的研發(fā)和擴產(chǎn)，12 英寸硅片出貨占比還將進一步增加。

晶圓廠大幅擴產(chǎn)，隨著新增產(chǎn)能釋放硅片需求也將繼續(xù)增長。據(jù) SEMI 統(tǒng)計，全球半導體 制造商將在今年年底前開始建造 19 座新的高產(chǎn)能晶圓廠，并在 2022 年再開工建設 10 座，這 29 家晶圓廠的設備支出預計在未來幾年將超過 1400 億美元，以 200mm 尺寸晶圓等效計算， 這 29 家晶圓廠每月可生產(chǎn) 260 萬片。根據(jù)芯思想統(tǒng)計，截止到 2021Q2，中國內(nèi)地 12 英寸、8 英寸和 6 英寸及以下的晶圓制造線共有 200 條，已經(jīng)投產(chǎn)的 12 英寸晶圓制造線有 27 條，合計 裝機月產(chǎn)能約 118 萬片，已經(jīng)投產(chǎn)的 8 英寸晶圓制造線共有 28 條，合計裝機月產(chǎn)能約 120 萬 片；已經(jīng)投產(chǎn)的 6 英寸及以下晶圓制造線裝機產(chǎn)能約 400 萬片約當 6 英寸產(chǎn)能。在建未完工、 開工建設或簽約的 12 英寸晶圓制造線 29 條，相關投資金額高達 6000 億元，規(guī)劃月產(chǎn)能達 132 萬片，在建未完工、開工建設或簽約的 8 英寸晶圓制造線 10 條，規(guī)劃產(chǎn)能 27 萬片/月，預計 2022-2023 年將迎來新增產(chǎn)能集中釋放。

（三）行業(yè)格局呈寡頭壟斷，國產(chǎn)替代蓄勢待發(fā)

全球半導體硅片行業(yè)市場主要由四家廠商占據(jù)，占比高達 86.6%，整體呈現(xiàn)寡頭壟斷格 局。半導體硅片行業(yè)市場集中度較高，根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，2020 年全球前五大半導體硅片廠商 分別為日本的信越化學、日本盛高(SUMCO)、中國臺灣地區(qū)的環(huán)球晶圓、德國 Siltronic AG 以 及韓國的 SK Siltron。其中，日本的信越化學和 SUMCO 合計份額為 49.04%，前五大廠商一共 占據(jù)全球半導體硅片市場超過 85%的份額，但相較 2019 年市場占比總和有所下降。2021 年 2 月，環(huán)球晶圓公開收購 Siltronic AG 50.8%股份，按合并后營收規(guī)模來看，環(huán)球晶圓市場份額 居第二位，占比 26.26%，此后半導體硅片市場寡頭變?yōu)樗募摇?/p>

國內(nèi)硅片企業(yè)加速追趕，國產(chǎn)替代空間巨大。目前全球各半導體硅片大廠已陸續(xù)實現(xiàn) 8 英寸和 12 英寸半導體硅片的量產(chǎn)，且正在積極研發(fā) 12 英寸以上的更大尺寸的硅片。而我國目 前只有極少企業(yè)擁有 12 英寸的半導體硅片制造技術，國產(chǎn)化率不足 1%，8 英寸硅片國產(chǎn)化率 僅達 10%，國內(nèi)晶圓廠的硅片國產(chǎn)替代需求十分旺盛。隨著硅片市場需求的逐步擴大和半導 體硅片制作技術的不斷突破，國內(nèi)廠商持續(xù)擴張產(chǎn)能，滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份和立昂微為國內(nèi) 硅片制造龍頭，產(chǎn)銷逐年上漲。

立昂微是我國較早一批專業(yè)從事半導體硅片和半導體功率器件研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)之 一，主營業(yè)務包括半導體硅片、半導體功率器件、化合物半導體射頻芯片三大板塊，以產(chǎn)業(yè)鏈 上下游一體化作為核心競爭優(yōu)勢。立昂微子公司浙江金瑞泓、衢州金瑞泓主要從事 8 英寸及以 下半導體硅片業(yè)務，主要產(chǎn)品包括硅研磨片、硅拋光片、硅外延片等；子公司金瑞泓微電子主 要從事 12 英寸半導體硅片業(yè)務。就具體規(guī)格而言，公司 6 英寸硅片產(chǎn)線長期處于滿負荷運轉(zhuǎn) 狀態(tài)，8 英寸硅片產(chǎn)線的產(chǎn)能充分釋放，12 英寸硅片在關鍵技術、產(chǎn)品質(zhì)量以及客戶供應上 取得重大突破，并預計將在 2021 年底達到年產(chǎn) 180 萬片規(guī)模的產(chǎn)能。營收方面，2017-2020 年公司半導體硅片業(yè)務實現(xiàn)的收入占主營業(yè)務收入的比例分別為 52.30%、65.62%、64.21%和 65.6%。

三、國產(chǎn)光刻膠技術有所突破，供需矛盾下迎來新機遇

（一）光刻膠是半導體制造關鍵材料，產(chǎn)業(yè)鏈涉及范圍廣泛

光刻膠又稱光致抗蝕劑，由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等主要化學品成分和其他助劑組成，是半導體制造的關鍵性材料。光刻膠通常應用在光刻工藝中，光刻工藝歷經(jīng)硅片表 面脫水烘烤、旋轉(zhuǎn)涂膠、軟烘、曝光、曝光后烘烤、顯影、堅膜烘烤、顯影檢查等工序。在光 刻過程中，光刻膠被均勻涂布在襯底上，經(jīng)過曝光、顯影與刻蝕等工藝，將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn) 移到襯底上，形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。光刻工藝約占整個芯片制造成本的 35%， 耗時占整個芯片工藝的 40-50%，是半導體制造中最核心的工藝。

根據(jù)應用領域的不同，光刻膠可分為 PCB 光刻膠、LCD 光刻膠和半導體光刻膠。其中， PCB 光刻膠的技術壁壘最低，主要包括干膜光刻膠、濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨，應用于 微細圖形加工中。LCD 光刻膠主要包括彩色光刻膠和黑色光刻膠、觸摸屏光刻膠、TFT-LCD 光 刻膠，可被用于制備彩色濾光片，沉積 ITO 制作等。半導體光刻膠的技術門檻較高，具體可 被細分為 g 線、i 線、KrF、ArF 和 EUV 線，隨著其曝光波長依次遞減其極限分布率依次上升， 從而可適用于更加先進的芯片制程。（報告來源：未來智庫）

（二）半導體光刻膠市場規(guī)模近 20 億美元，海外企業(yè)長期壟斷

全球光刻膠市場整體呈持續(xù)擴張趨勢。根據(jù) Cision 統(tǒng)計，全球整體光刻膠市場規(guī)模 2019 年達到 91 億美元，預計 2022 年全球市場可達到 105 億美元的市場規(guī)模，年均復合增長率達到 5%。從結(jié)構占比看，半導體光刻膠占比最高，達到 27%， LCD 和 PCB 光刻膠比例相當，占 比均為 24%。

半導體光刻膠市場增速高于整體，尤其高端半導體光刻膠需求旺盛，中國半導體光刻膠 市場高速增速。近 5 年，全球半導體光刻膠市場呈快速增長趨勢，市場規(guī)模從 2015 年的 13 億美元提高到 2020 年的約 21 億美元（不包括 EUV 光刻膠），其中負膠和 g 線光刻膠市場規(guī) 模增長幅度較小，高端半導體光刻膠 ArF、KrF 光刻膠市場規(guī)模占比逐步提升，合計占比超過 總體的 75%。中國半導體光刻膠市場規(guī)?？焖僭鲩L，從 2015 年約 10 億元提高到 2020 年的約 25 億元，復合增速達到 20%。

在半導體光刻膠細分領域，日本市場仍具有較高話語權，尤其是 ArF 光刻膠和 EUV 光 刻膠領域。日本 JSR、信越化學、東京應化和住友化學占據(jù) ArF 光刻膠市場前四，市占率分別 為 25%、23%、20%和 15%，合計市場份額高達 83%。而在 EUV 光刻膠領域，日本企業(yè)合計 市場占比近 90%，掌握極高主導權，其中日本 JSR 作為可實現(xiàn)量產(chǎn)的廠商之一，將于 2021 年 10 月底完成對美國 Inpria 的收購，繼續(xù)增強技術優(yōu)勢。Inpria 一直致力于開發(fā)基于金屬的 EUV 光刻膠，該金屬基光刻膠在干蝕刻過程中的圖案轉(zhuǎn)移性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)光刻膠，非常適合半導 體量產(chǎn)工藝。此外，在 g/i 線光刻膠和 KrF 光刻膠，日本也分別占據(jù)全球 64%和 74%的份額。

（三）供需關系變化帶來新機遇，國產(chǎn)替代迎來機遇期

放眼全球市場，晶圓擴產(chǎn)增與先進制程占比提升增加光刻膠需求，海外供應鏈不穩(wěn)定加 劇供需緊張關系。從需求端來看，光刻工藝是芯片制作過程中不可缺少的一環(huán)，光刻膠在半 導體制造材料中占有穩(wěn)定比例，光刻膠及光刻膠輔助材料合計占比可達總成本的 14%。隨著 下游各大晶圓廠紛紛擴產(chǎn)，對半導體光刻膠的需求也相應逐年提升。此外，隨著芯片制程逐漸 往先進制程發(fā)展，高價值量的 ArF、KrF 光刻膠市場占比也會相應提升，從而帶動整個光刻膠市場規(guī)模的進一步增長。2021 年 2 月 13 日，日本福島地震事件使信越化學在當?shù)氐?KrF 生產(chǎn) 線受到較大破壞，導致其對中國大陸多家一線晶圓廠限制供貨 KrF 光刻膠，并通知對更小規(guī) 模晶圓廠停止供貨 KrF 光刻膠，反映出海外供應鏈給供給端帶來的不穩(wěn)定性。

半導體光刻膠行業(yè)過去主要面臨原材料、設備、技術和客戶認證四大壁壘。原材料壁壘 和設備壁壘主要是指光刻膠上游產(chǎn)業(yè)鏈的資源主要被海外壟斷，國內(nèi)供給和定價受限，以致前 期投資規(guī)模巨大。除進口基本原料外，大部分光刻膠專用試劑和配方由于技術限制目前無法實 現(xiàn)國產(chǎn)化。高端光刻設備方面，荷蘭 ASMAL、韓國 NIKON、CANON 三家大廠實現(xiàn)寡頭壟 斷，市場規(guī)模合計占比超九成且定價昂貴，單臺 EUV 光刻機售價可超過 1 億歐元，致使國內(nèi) 高端光刻機面臨嚴重短缺的局面。技術壁壘是進入光刻膠行業(yè)的最大壁壘，主要是指研發(fā)光刻 膠產(chǎn)品所面臨的各種難題，包括差異化需求的產(chǎn)品配方，高品質(zhì)的化學品用料以及復雜的工藝 過程和嚴格的參數(shù)結(jié)果要求等等?？蛻粽J證壁壘主要在于企業(yè)打破技術壁壘之后會面臨較長的 客戶認證周期，認證周期和下游客戶對原有生產(chǎn)廠商的黏性無疑給光刻膠生產(chǎn)廠商帶來較大的 資金壓力。

國內(nèi)半導體光刻膠企業(yè)主要有晶瑞電材、南大光電、北京科華、上海新陽和徐州博康。 晶瑞電材是老牌半導體光刻膠供應商之一，其 i 線光刻膠近年來持續(xù)向中芯國際等企業(yè)供貨， KrF 光刻膠正在客戶驗證階段（已完成中試），ArF 高端光刻膠研發(fā)工作于 2020 年下半年已正 式啟動。南大光電專注于 ArF 光刻膠的研發(fā)與生產(chǎn)，其年產(chǎn) 25 噸 ArF 光刻膠生產(chǎn)線已于 2021 年 7 月通過專家組績效評價驗收。北京科華是唯一被 SEMI 列入全球光刻膠八強的中國光刻膠 公司，國內(nèi)客戶包括中芯國際、上海華力微電子等主流集成電路企業(yè)，在 G/I 線和 KrF 高端光 刻膠已實現(xiàn)量產(chǎn)，ArF 光刻膠項目還仍在推進中。上海新陽 KrF 厚膜膠已通過下游客戶驗證并 取得訂單，ArF 光刻膠尚處于客戶認證當中。徐州博康 KrF 光刻膠已實現(xiàn)量產(chǎn)，并開始小批量 供應 ArF 光刻膠。關于 EUV 光刻膠，目前北京科華進入早期研發(fā)階段，晶瑞電材、南大光電 等大部分企業(yè)還沒有相關研發(fā)計劃。

四、光掩模是光刻工藝底片，臺灣市場規(guī)模領跑多年

（一）光掩模是光刻工藝底片，主流發(fā)展趨勢為高精度

光掩模是指微電子制造中光刻工藝所使用的圖形轉(zhuǎn)移工具或母版，其功能類似于傳統(tǒng)照 相機的“底片”。在光刻步驟，利用掩膜版上已設計好的圖案，通過顯影、刻蝕、脫模、清洗 等環(huán)節(jié)進行圖形復制，從而實現(xiàn)批量生產(chǎn)。根據(jù)光掩?；宓闹谱鞑牧喜煌蓪⒐庋谀７譃?石英基板和蘇打基板等；根據(jù)光掩模的用途不同，可將其分為半導體光掩模、平板顯示光掩模、 電路板光掩模和觸控用光掩模等。

光掩模主要由透光的基板和不透光的遮光膜組成，石英基板和鉻為主流選擇?；宀牧?包括樹脂基板和玻璃基板，其中由石英玻璃制成的基板具有高純度、反射率、低熱膨脹率的特 點，在使用環(huán)境上相對于其他材料對工藝生產(chǎn)環(huán)境的要求較低、壽命較長，主要應用于集成電 路和平板顯示器等領域。在光掩模玻璃基板需求量材料分布占比中，石英玻璃占比不斷提升， 由 2015 年的 27%提升至 2020 年的 42%。在光掩模制造成本中，直接材料占比達 67%，而基 板占直接材料的比重高達 90%，因此基板占光掩?？傊圃斐杀镜谋壤蛇_ 60.3%。遮光膜可分 為乳膠遮光膜和硬質(zhì)遮光膜（包括鉻、硅、氧化鐵），其中鉻精度最高，耐用性更好，廣泛應 用于平板顯示、IC（集成電路）、印刷線路板和精細電子元器件。

（二）半導體光掩模市場持續(xù)增長，中國臺灣市場規(guī)模最大

下游硅晶圓需求和芯片制程的進步推動半導體光掩模市場不斷擴張。從下游應用需求占 比來看，光掩模具體應用于 IC、LCD、OLED 和 PCB 等領域，其中光掩模在 IC 領域需求占 比最高，達 60%，其次為 LCD（液晶顯示屏）領域，達 23%?？紤]到全球晶圓廠擴產(chǎn)大勢， 對半導體光掩模的需求有望將進一步增長。此外，隨著半導體芯片工藝制程的技術節(jié)點不斷邁 進，晶圓線寬不斷減小，同體積芯片所能容納基礎單元結(jié)構更多，所需要的光掩模數(shù)量也相應 增加。

中國臺灣是半導體光掩模最大市場。2019 年，全球半導體光掩模市場整體呈增長態(tài)勢， 規(guī)模為 41 億美元，2022 年預計達 44 億美元。從地區(qū)分布來看，2019 年全球前三大半導體光 掩模市場依次為中國臺灣、韓國和北美，占比分別為 37.92%、20.91%和 19.33%。2012 年以來， 中國臺灣一直是半導體光掩模最大市場。近年來中國臺灣和大陸地區(qū)為全球晶圓主要擴產(chǎn)地， 而在光掩模下游客戶選取供應商時，除了考量質(zhì)量和價格因素外，運輸成本和交貨速度也是光 掩模制造商的一大競爭力因素。

（三）美日企業(yè)主導全球市場，國內(nèi)企業(yè)奮起直追

半導體光掩模競爭格局為美日龍頭企業(yè)主導，行業(yè)集中度較高。全球前三大半導體光掩 模廠商分別為美國福克尼斯、大日本印刷和日本凸版印刷，其中福尼克斯的市場份額約為 13億美元，約占總市場規(guī)模的 35%，CR3 合計占據(jù) 85%的市場份額。由于各大廠對于光掩模的 生產(chǎn)技術實行較為嚴格的封鎖，半導體光掩模市場尤其是精密加工領域壟斷嚴重，國內(nèi)僅有少 數(shù)企業(yè)如無錫華潤、無錫中微能生產(chǎn) 0.13μm 以上的光掩模，而對于 HTM、GTM、PSM 等光 掩模幾乎都依賴進口。

近年來，國內(nèi)一些企業(yè)通過不斷的技術研發(fā)和產(chǎn)品升級，開始追趕海外龍頭企業(yè)的研究 步伐。清溢光電是國內(nèi)成立最早、規(guī)模最大的光掩模生產(chǎn)企業(yè)之一，主要從事光掩模的研發(fā)、 設計、生產(chǎn)和銷售業(yè)務。2020 年公司實現(xiàn)營業(yè)收入 4.87 億元，同比增長 1.57%，實現(xiàn)歸母凈 利潤 0.76 億元，同比增長 8.55%。公司主營業(yè)務根據(jù)基材不同分為石英掩膜版、蘇打掩膜版， 占比分別為 82.13%和 16.98%。半導體光掩模方面，其深圳工廠當前的半導體芯片用掩膜版量 產(chǎn)能力在 0.25um 工藝水平，并預計未來量產(chǎn)能力由 0.25um 提升至 0.13um 工藝的量產(chǎn)能力。

五、電子特氣市場進入壁壘高，國際巨頭形成寡頭壟斷

（一）電子特氣是半導體制造的“血液”，市場進入壁壘高

電子特種氣體（下文簡稱“電子特氣”）屬于工業(yè)氣體的重要分支。工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè) 的基礎原材料，主要分為大宗氣體和特種氣體兩大類，其中特種氣體又可分為標準氣體、高純 氣體和電子特種氣體。電子特種氣體是工業(yè)氣體中附加值較高的品種，與傳統(tǒng)工業(yè)氣體的區(qū)別 在于具有更高純度或者具有特殊用途，可用于薄膜沉積、刻蝕、摻雜、鈍化、清洗，或用作載 氣、保護氣氛等等。電子特氣是集成電路、平面顯示器件、太陽能電池、光纖光纜等電子工業(yè) 生產(chǎn)中不可或缺的基礎和支撐性材料之一，相關下游領域的快速發(fā)展將帶動未來特種氣體的增 量需求。

電子特氣是半導體制造的“血液”。電子特氣的使用穿透半導體制造的整個過程，根據(jù)全 球晶圓制造材料市場占比分布，電子特氣為晶圓制造第二大耗材，占比達 13%。根據(jù)電子特 種氣體所參與的工藝環(huán)節(jié)不同，可將電子特種氣體分成六大類，分別為化學氣相沉積、離子注 入、光刻膠印刷、擴散、刻蝕和摻雜。其中三氟化氮（NF3）是目前應用最廣泛的電子特氣， 占全球電子氣體產(chǎn)量的 50%，是一種強氧化劑，常應用于半導體的刻蝕環(huán)節(jié)中。

（二）中國電子特氣市場快速增長，2024 年規(guī)模預計達到 230 億元

種氣體市場規(guī)模呈逐年上升趨勢。2011-2018 年期間，全球特種氣體市場逐年擴張，年 均復合增長率達 8.8%，近五年的市場規(guī)模增速趨近于5%。就中國特種氣體市場而言，2011-2020 年其年均復合增長率達 10.0%，高于全球增速 1.2 個百分點。從中國占全球市場規(guī)模比例來看， 2018 年中國市場規(guī)模為 584 億元，占全球比例約為 21%，占比變化較穩(wěn)定。

中國電子特氣市場提速明顯，2024 年規(guī)模預計達到 230 億元。2020 年全球半導體電子特 氣市場規(guī)模約為 43 億美元，2021 年市場預計將繼續(xù)擴張，有望超過 45 億美元。2020 年中國 電子特氣市場規(guī)模為 150 億元，年均復合增速高達 13%，相較全球水平提速明顯。根據(jù)中國 半導體協(xié)會預測，2024 年中國電子特氣市場規(guī)模將達到 230 億元。

電子特氣市場規(guī)模大小與半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況聯(lián)系緊密。從電子特氣的下游應用市場分 布來看，半導體是電子特種氣體消費量最大的市場。根據(jù) Linx 統(tǒng)計，半導體所消費的特種氣 體占全球電子特氣總市場的 73%，其次為面板顯示，占比約 20%。我國電子特氣市場中，半 導體需求占比最高達 42%，面板顯示緊隨其后，占比高達 37%，主要與我國半導體領域相較 面板、光伏等領域發(fā)展相對滯后有關。

（三）電子特氣行業(yè)高度集中，國際巨頭形成寡頭壟斷

電子特氣行業(yè)具有高度集中的特點，海內(nèi)外市場皆被國際巨頭瓜分。全球電子特氣市場 目前主要被四大巨頭瓜分，分別為美國空氣化工、德國林德、法國液化空氣和日本太陽日酸， 合計占據(jù)總市場份額的 94%，各龍頭企業(yè)勢均力敵，占據(jù)市場份額差距不大，依次為 26%、 26%、24%和 18%。海外龍頭企業(yè)電子特氣生產(chǎn)標準均高于國際規(guī)定標準，并且對相關技術進 行嚴格封鎖，具有較高的技術優(yōu)勢。國內(nèi)企業(yè)起步較晚，受限于技術壁壘和客戶認證壁壘，所 占國內(nèi)市場份額僅為 12%，進口制約較為嚴重，國內(nèi)企業(yè)市場競爭壓力較大。

南大光電和雅克科技屬于半導體材料綜合型公司，主營包括光刻膠、電子特氣等多種半 導體材料產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)和銷售。南大光電主營氫類和含氟類氣體產(chǎn)品，成功實現(xiàn)了國產(chǎn) 磷烷、砷烷的產(chǎn)業(yè)化和進口替代，其三氟化氮、六氟化硫產(chǎn)品已向全球廠家批量供貨，具有較 高的市場認可度。南大光電在近四年間電子特氣收入占比持續(xù)上升，從 2017 的 20.16%上升至 2020 年的 72.18%，營業(yè)收入達 4.29 億元，但近三年其銷售毛利率呈下降趨勢，與其營業(yè)成本 大幅上升有關。雅克科技電子特氣板塊聚焦于含氟類特種氣體，主要產(chǎn)品為六氟化硫和四氟化 碳。2020 年電子特氣營收達 3.73 億元，占比為 16.4%，毛利率達 43.66%。（報告來源：未來智庫）

六、CMP 材料市場前景廣闊，國產(chǎn)替代迎更多發(fā)展機遇

（一）CMP 是晶圓制造關鍵工藝，拋光墊/液是核心耗材

CMP 即化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing，CMP），是在半導體制造過程中 通過化學腐蝕和機械研磨作用的有機結(jié)合實現(xiàn)晶圓表面全局均勻平坦化的關鍵工藝，也是制 程節(jié)點在 0.35μm 及以下芯片制造中唯一可實現(xiàn)全局平坦化的工藝技術。

硅片作為集成電路芯片的基礎材料，其表面粗糙度和平整度是影響集成電路刻蝕線寬的重 要因素之一。最初，半導體基片大多采用機械拋光實現(xiàn)平坦化，但這種做法對晶圓表面損傷較 為嚴重，基于淀積技術的濺射玻璃 SOG（spin-on-glass）、低壓 CVD（Chemical Vapor Deposition， 化學氣相沉積）、等離子體增強 CVD、偏壓濺射和熱回流、淀積-腐蝕-淀積等方法也曾應用于 IC 工藝，平面化能力從幾微米到幾十微米不等，均屬于局部平坦化技術，無法滿足特征尺寸 在 0.35μm 以下的全局平坦化。

CMP 技術來源于平滑鏡面研磨中的超精密研磨技術，其概念最早由美國的 Monsanto 于 1965 年提出；1988 年，IBM 公司首次將 CMP 技術應用于動態(tài)隨機存儲器的制造，此后，各 種邏輯和存儲器的生產(chǎn)以不同的發(fā)展規(guī)模走向 CMP 工藝。隨著摩爾定律的發(fā)展，集成電路規(guī) 模不斷擴大，特征尺寸不斷縮小，布線層數(shù)不斷增加，對晶圓平坦化程度要求不斷提高，由于 CMP 工藝能夠?qū)崿F(xiàn)高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的效果，集成電路制造對其產(chǎn)生越來 越強烈的依賴。第三代布線技術廣泛應用后，CMP 技術在 0.25 μm/0.35 μm 這一技術節(jié)點開 始成為集成電路制造的關鍵工藝制程，應用范圍正日益擴大，目前 CMP 技術已成為幾乎公認 唯一的納米級全局平坦化技術。

CMP 系統(tǒng)主要由拋光設備、拋光液和拋光墊三部分組成。其工作原理如下：將晶圓固定 于拋光頭上，對拋光頭施加一定壓力使其與拋光墊充分接觸；拋光頭與拋光墊在電機驅(qū)動下以 一定速度和方向旋轉(zhuǎn)，同時將拋光液通過加液系統(tǒng)滴加到拋光墊上，使晶圓表面與拋光液中的 化學試劑發(fā)生化學反應，形成一層較軟的氧化膜層；再利用拋光液中的磨料與拋光墊的機械摩 擦作用去除軟質(zhì)層，通過化學腐蝕與物理研磨的交替進行獲得高度平坦化、無劃痕和雜質(zhì)玷污 的晶圓表面，實現(xiàn)全局平整落差 100A°~1000A°（相當于原子級 10~100nm）超高平整度，使 下一步的光刻工藝得以進行。

拋 光 液 和 拋 光 墊 是 CMP 工 藝 流 程 的 核 心 耗 材 。 CMP 拋 光 材 料 包 括 拋 光 液 （polishingslurry）、拋光墊（polishing pad）和鉆石碟（condition disk），耗用量隨晶圓產(chǎn)量 和 CMP 平坦化工藝步驟數(shù)增加而增加。從價值量占比來看，CMP 材料是晶圓制造的核心耗 材，占晶圓制造總成本的約 7%；而在 CMP 材料中，拋光液和拋光墊是最核心材料，分別占 CMP 材料總價值的 49%和 33%，兩者決定了 CMP 工藝的基礎拋光效果，并與設備操作、硅 片等因素共同影響最終的拋光效果與效率。

拋光墊：由疏松多孔的材料制成，一般為聚亞氨酯類，有一定彈性，其主要作用包括： 存儲及傳輸拋光液至拋光區(qū)域，使拋光持續(xù)均勻進行；傳遞機械載荷；將拋光過程中的副產(chǎn)物 （如氧化產(chǎn)物、拋光碎屑等）帶出拋光區(qū)域；形成具有一定厚度的拋光液層，提供化學反應和 機械研磨的發(fā)生場所。根據(jù)制造所用材料，拋光墊可以分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩類。硬質(zhì)拋光墊有利 于實現(xiàn)工件表面較高的平整度；軟質(zhì)拋光墊則可以獲得較薄表面損傷層和粗糙度較低的晶圓表 面。拋光墊常見表面結(jié)構主要有五種，拋光墊表面的溝槽和孔洞直接影響著拋光液的存儲、流 動和廢液的排除，間接影響拋光去除質(zhì)量。隨著 CMP 工藝的進行，拋光墊的物理和化學性能 會發(fā)生變化，因此其壽命通常只有 45-75 小時，需要定時整修與更換以恢復原有性能，屬于消 耗品。

拋光液：一種均勻分散的膠粒乳白色膠體，主要起拋光、潤滑與冷卻作用。拋光液由磨 料、PH 值調(diào)節(jié)劑、氧化劑、分散劑、表面活性劑等多種成分混合而成。其中研磨顆粒主要為 硅溶膠和氣相二氧化硅。依據(jù)不同應用領域，拋光液可以分為兩類：金屬膜拋光液，主要用 于 Cu 導體、Cu 隔離層研磨以及鎢等鑲嵌金屬研磨加工；非金屬拋光液，主要用于層間絕緣 膜，淺溝槽隔離，多晶硅研磨加工等。影響拋光液質(zhì)量的關鍵因素包括磨料的硬度、粒徑、形 狀，以及各成分之間的質(zhì)量濃度比例；同時，加料、混合和過濾等工藝流程中各種組成成分的 比例、順序、速度和時間等都會對產(chǎn)品性能產(chǎn)生影響，因此需要通過不斷試錯、優(yōu)化配方和 工藝流程以尋找能夠獲得最佳拋光效果的方案。

CMP 拋光材料的上游企業(yè)主要包括研磨劑企業(yè)、化工企業(yè)、包裝材料企業(yè)和濾芯企業(yè)， 下游的應用領域為半導體制造產(chǎn)業(yè)，包括集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器四個領 域。半導體制造流程復雜，對于 CMP 拋光材料要求高，國外企業(yè)掌握著主要原材料研磨劑的 制造技術，如日本富士、美國嘉柏等。研磨劑顆粒一般為納米級，要求均勻成核、生長時抑制 二次成核，且必須保持質(zhì)量穩(wěn)定、顆粒分布均勻、大小均勻，才能避免使用過程中對硅片或晶 圓造成損傷。國內(nèi) CMP 拋光材料制造廠商大多從美國、日本、韓國等國家進口原材料。CMP 拋光材料的下游為半導體產(chǎn)業(yè)，2000 年后中國內(nèi)地開始承接半導體產(chǎn)業(yè)的第三次轉(zhuǎn)移，伴隨 中國半導體產(chǎn)業(yè)的迅速成長，包括 CMP 拋光材料在內(nèi)的半導體材料產(chǎn)業(yè)有望迎來新一輪增長。

CMP 拋光墊/液具有技術、專利及客戶認證體系等極高的行業(yè)壁壘。技術方面，拋光墊制 造的技術難點在于需要通過多次試錯尋找合適的材料配方、制作工藝以及表面結(jié)構圖案，來實 現(xiàn)較好且穩(wěn)定的拋光效率和拋光效果。拋光液的技術難點則主要在于各種組分的質(zhì)量濃度比例 和工藝流程，同樣需要企業(yè)通過不斷試錯、優(yōu)化配方和工藝流程來尋找能夠獲得最佳拋光效果 的方案。除此之外，拋光液/墊下游客戶認證也構成另一行業(yè)壁壘。由于拋光材料對芯片的良 率具有重要影響，且其成本占比相對較低，因此具有資本密集和技術密集屬性的晶圓廠為確保 半導體材料的高良品率和高穩(wěn)定性，對原材料供應商的認證門檻極高、認證周期長，一旦確定 就很少更換供應商，導致原材料客戶認證門檻極高。

（二）下游產(chǎn)能擴張疊加先進制程發(fā)展，CMP 材料市場前景廣闊

半導體材料位于半導體產(chǎn)業(yè)鏈上游，中游晶圓產(chǎn)能積極擴張，終端應用場景需求高漲， 行業(yè)景氣度傳導至材料端，CMP 拋光材料需求將迎來新一輪提升。未來幾年，5G、物聯(lián)網(wǎng)、 大數(shù)據(jù)、人工智能以及汽車電子等新技術和新產(chǎn)品將帶來龐大的半導體市場需求。受新冠疫情、 地緣政治以及自然災害影響，全球芯片供應出現(xiàn)短缺，中國、美國、歐洲等國家和地區(qū)也紛紛 出臺政策提振本國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，晶圓產(chǎn)能有望迎來新一輪擴張。CMP 是集成電路制造的 關鍵工藝，CMP 拋光墊和拋光液作為半導體重要材料，其需求量與下游晶圓產(chǎn)能直接相關。 根據(jù) SEMI，2014-2020 年，全球 CMP 拋光材料市場規(guī)模從 15.7 億美元增長至 24.8 億美元， 年均復合增長率（CAGR）約為 8%，其中，2020 年國內(nèi) CMP 拋光材料市場規(guī)模約為 32 億元， 近五年復合增速維持在 10%左右。根據(jù) TECHCET，2021 年全球晶圓制造用拋光液市場規(guī)模 預計將從 2020 年的 16.6 億美元增長至 18 億美元，增長率為 8%，2024 年全球拋光液市場規(guī) 模或達 18 億美元，預計未來五年復合增長率為 6%；預計到 2025 年，國內(nèi) CMP 拋光液市場 將達到 10 億美元。根據(jù) QYR 預測，2021 年全球 CMP 拋光墊市場銷售額達到 8.2 億美元，預 計 2028 年將達到 13 億美元，年復合增長率為 6.7%。未來，隨著半導體市場規(guī)模的擴大和晶圓產(chǎn)能的擴張，以拋光墊、拋光液為主的 CMP 拋光材料的市場規(guī)模有望進一步增長。

先進制程對 CMP 工藝及材料提出更高要求。隨著摩爾定律的發(fā)展，芯片集成度持續(xù)提高， 先進制程為 CMP 工藝及材料帶來更多增長機會。芯片的制程是用以表征集成電路尺寸大小的 一個參數(shù)，隨著技術進步，代工制程節(jié)點不斷縮小，從 1971 年 10μm 一直發(fā)展到如今的 10nm、 7nm、5nm，線寬不斷細小化。在集成電路不斷推進的過程中，必然出現(xiàn)多種新技術和新材料， 相應地對拋光工藝材料提出了許多新的要求，下游客戶在制造過程中使用 CMP 工藝的集成電 路比例也在不斷增加，為 CMP 拋光工藝及材料帶來更多增長機會。例如，65nm 制程的邏輯 芯片的制造需要經(jīng)過約 12 道 CMP 工藝，使用的拋光液種類約為 5、6 種，而 7nm 制程所需要 的 CMP 工藝則增加至 30 多道，使用的拋光液種類接近三十種，拋光液的種類和用量隨之大 幅增加。存儲芯片從 2D NAND 到 3D NAND 的技術變革使得 CMP 工藝步驟次數(shù)幾乎翻倍， 從 8 步增加至 16 步，也增加了 CMP 拋光液的用量需求。根據(jù) TECHCET，先進封裝以及下一 代邏輯和存儲器件加速了 CMP 拋光材料的增長，2020 年全球晶圓制造用拋光材料市場規(guī)模達 到 16.6 億美元，2021 年有望達到 18 億美元。

傳統(tǒng)的 2D 封裝并不需要 CMP 工藝，而先進封裝使得 CMP 工藝從晶圓制造前道擴展到 后道封裝領域。以 3D 封裝為例，3D 封裝是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個封裝 體內(nèi)于垂直方向疊放兩個以上芯片的封裝技術，通常采用 TSV（硅通孔）技術實現(xiàn)。TSV 是 一項高密度封裝技術，通過銅、鎢、多晶硅等導電物質(zhì)的填充實現(xiàn)硅通孔的垂直電氣互聯(lián)，使 芯片在三維方向上堆疊密度最大、芯片間互連線最短、外形尺寸最小，從而大大提高芯片的信 號傳輸速度，降低功耗，是目前最引人注目的先進封裝技術。但 TSV 制程通常都會面臨一個 普遍難題，即電鍍時間較長導致晶圓表面淀積一層需去除的較厚銅膜，是常規(guī)互連線淀積銅膜 厚度的數(shù)倍，而傳統(tǒng)的平坦化技術無法滿足實際要求，必須采用 CMP 工藝，主要包括 TSV 銅 淀積后的正面拋光和晶圓背面 TSV 結(jié)構的銅暴露及平坦化。隨著硅通孔技術的廣泛應用，CMP 工藝也成為 3D 封裝必需的流程。

（三）行業(yè)壁壘極高，海外巨頭壟斷市場，國產(chǎn)替代迎發(fā)展新機遇

半導體 CMP 拋光材料行業(yè)屬于技術密集型行業(yè)，有極高的專利、技術和客戶認證壁壘， 目前全球 CMP 拋光材料市場主要被美國、日本、韓國的外資廠商所壟斷，呈現(xiàn)寡頭壟斷局面。 國內(nèi) CMP 拋光材料產(chǎn)業(yè)起步慢，企業(yè)數(shù)量少，規(guī)模較小，僅有少數(shù)企業(yè)能實現(xiàn)量產(chǎn)，在市占 率方面也與國外廠商有相當?shù)牟罹?。拋光墊領域，Dow（陶氏化學）、Cabot Microeconomics （卡博特微電子）、Thomas West 等外資廠商公司擁有 90%市場份額；拋光液領域，卡博特 （Cabot）、日立（Hitachi）、FUJIMI、慧瞻材料（Versum）等外資廠商壟斷全球近 65%的市場 份額。相比而言，拋光液市場分散程度相對較高，行業(yè)龍頭卡博特的全球市占率從 2000 年的 約 80%下降至 2020 年的 36%，說明拋光液市場正朝多元化發(fā)展，地區(qū)本土化自給率逐漸提升， 國產(chǎn)替代擁有更多機會。目前，國內(nèi)廠商安集科技在 2018 年完成了多個世界水平的材料研發(fā) 和產(chǎn)業(yè)化供應，部分打破了海外廠商壟斷局面，全球市占率第五，但僅為 4.5%，發(fā)展空間廣 闊。

Dow（陶氏化學）：成立于 1897 年，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，成為美國第一、全球第二大化 工企業(yè)，產(chǎn)品主要涵蓋電子、特殊材料、涂料等八大領域。在半導體領域，Dow 主要經(jīng)營 CMP 拋光墊、拋光液、光刻材料等，在 CMP 拋光墊市場擁有絕對龍頭地位，全球市占率高達約 80%， 壟斷中國近 90%的拋光墊供給；其最早推出的 IC1000 拋光墊產(chǎn)品已成為行業(yè)標準，目前有多 種型號 CMP 拋光墊供應亞太地區(qū)、歐洲和北美市場。

Cabot Microelectronics（卡博特微電子）：1999 年成立于美國，是全球最大的 CMP 拋光 液供應商，全球市占率達 36%，同時是全球第二大的拋光墊供應商，市占率達 5%。Cabot 拋 光液產(chǎn)品結(jié)構以主要用于存儲芯片的鎢拋光液為主，占比達 55%，電介質(zhì)拋光液占比為 30%， 其他金屬拋光液占比 15%。Cabot 客戶分布廣泛，包含中國大陸、中國臺灣、美國、韓國、以 及歐洲等國家和地區(qū)。公司拋光液產(chǎn)品線豐富，對鎢、電介質(zhì)和其他金屬均有覆蓋，對于不同 制程的產(chǎn)品亦推出多款針對性產(chǎn)品，覆蓋 10nm-139nm 制程，以滿足客戶多樣化需求。

半導體材料國內(nèi)供給缺口巨大，多重因素疊加為 CMP 材料國產(chǎn)替代提供更多發(fā)展機遇， 國產(chǎn)替代未來可期。需求方面，隨著半導體產(chǎn)業(yè)逐步向中國大陸轉(zhuǎn)移，國內(nèi)半導體材料市場 需求將持續(xù)增長，但目前國產(chǎn)供給缺口巨大，國產(chǎn)化率僅 10%，尤其在中美貿(mào)易戰(zhàn)背景下， 國產(chǎn)替代需求強烈；隨著制程節(jié)點推進，下游晶圓廠擴產(chǎn)，拋光材料的種類和用量隨之增加， 市場進一步擴容，國內(nèi) CMP 材料廠商迎來更多發(fā)展機遇；供給方面，CMP 拋光材料是高價 值、高消耗材料，其中拋光液被稱為“流動的液體黃金”，毛利潤率在 55%左右，利潤空間疊加 需求空間吸引資本加速布局拋光材料制造領域，增加國產(chǎn)產(chǎn)品供給。供需兩方面動力助推國產(chǎn) CMP 拋光材料市場發(fā)展。

七、濺射靶材市場規(guī)模增長迅速，國產(chǎn)化替代穩(wěn)步推進

（一）靶材市場規(guī)模不斷擴大，下游需求增長可期

濺射靶材是濺射過程中高速度能的離子束轟擊的目標材料，是沉積電子薄膜的原材料。 濺射是指利用離子流產(chǎn)生的離子，在真空中經(jīng)過加速聚集，而形成高速度能的離子束流，轟擊 固體表面，離子和固體表面原子發(fā)生動能交換，使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面 的過程。按使用的原材料材質(zhì)不同，濺射靶材可以分為金屬或非金屬單質(zhì)靶材、化合物靶材、 合金靶材等。

靶材產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔分布，可以分為金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜、終端應用四個環(huán) 節(jié)。金屬原材料鋁、鈦、硅、塢等經(jīng)過金屬提純，形成高純金屬，即上游原材料。高純金屬通 過靶材制造環(huán)節(jié)，形成濺射靶材。靶材主要包括靶坯、背板等，其中靶坯是濺射靶材的核心部 分，背板則主要起到固定濺射靶材的作用，保證各類材質(zhì)的靶坯在嚴苛的濺射環(huán)境中正常工作。 在濺射鍍膜過程中，靶坯被高速離子束流轟擊，其表面原子濺射出來，沉積于基板從而制成電 子薄膜。薄膜材料最終應用于半導體芯片、平板顯示器、信息存儲、光學元器件等領域。

靶材產(chǎn)業(yè)鏈下游包括半導體芯片、太陽能、顯示面板等領域。智研咨詢的數(shù)據(jù)顯示，全 球靶材下游市場中，平板顯示占比最高，達 34%，其次是記錄媒體和太陽能電池，分別達 29%、 21%，半導體則占 10%。中國靶材應用市場中，占比較高的同樣為平板顯示、記錄媒體，分別 達 49%、28%，半導體和太陽能電池則分別占 9%、8%。下游應用領域市場的不斷發(fā)展和擴大， 將為靶材市場提供新的增長動力，推動靶材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

全球半導體用靶材市場規(guī)模平穩(wěn)增長。半導體市場規(guī)模的擴大給半導體用靶材市場提供 了巨大的增長空間。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示，2013-2016 年，全球半導體用靶材市場 規(guī)模相對穩(wěn)定，大約 11.5 億美元。2017-2020 年，半導體用靶材市場規(guī)模出現(xiàn)了較大幅度的提 升，由 2017 年的 12.4 億美元提升至 2020 年的 15.7 億美元，年復合增長率為 8.18%。

中國半導體靶材市場相較全球市場增速更高，處于較快發(fā)展階段。國內(nèi)晶圓廠大幅擴產(chǎn)， 也將帶動國內(nèi)靶材市場需求大幅增加。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，中國濺射靶材的市場規(guī) 模和市場份額將進一步擴大和提高，預計 2020 年中國半導體靶材市場規(guī)模達 29.9 億元。 薄膜太陽能電池優(yōu)勢明顯，具有廣闊市場空間。太陽能電池主要分為薄膜太陽能電池和 晶體硅太陽能電池兩類。其中，薄膜太陽能電池和晶體硅太陽能電池相比，具有材料用量更少、 制造溫度較低、應用范圍更大等特點，優(yōu)勢明顯。制備薄膜太陽能電池常用的濺射靶材有鋁靶、 銅靶、ITO 靶、氧化鋁鋅靶等，純度要求高。2016 年以來，中國太陽能電池產(chǎn)量穩(wěn)步增長， 2021 年 1-7 月增長率達 50.6%，預計在未來有更廣闊的市場空間。

中國平板顯示靶材市場規(guī)模不斷擴大。平板顯示器的組成部分包括金屬電極、絕緣層、 發(fā)光層、透明導電極等，是濺射靶材的應用領域之一。2016-2020 年，中國面板顯示市場規(guī)模 保持穩(wěn)定，僅 2017 年出現(xiàn)小幅度波動，但隨著技術使用的提高，中國平板顯示靶材市場規(guī)模 保持穩(wěn)步增長，2019 年市場規(guī)模同比增長 21.43%。根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù)，未來其市場規(guī)模仍 將保持快速增長，預計在 2022 年市場規(guī)模突破 200 億元。

（二）行業(yè)壁壘高，國產(chǎn)化替代穩(wěn)步推進

高純?yōu)R射靶材產(chǎn)品技術含量要求高，流程復雜。在金屬提純環(huán)節(jié)中，往往需要經(jīng)過熔煉、 合金化和鑄造等步驟，最大限度地去除雜質(zhì)，滿足生產(chǎn)過程中對大小尺寸、金屬成分的要求。 濺射靶材制造環(huán)節(jié)則需要根據(jù)不同性能需求進行工藝設計，并反復進行塑性變形、熱處理，工 序精細且繁多。濺射鍍膜對技術工藝和生產(chǎn)設備的要求最高，在這一過程中，濺射靶材需要在 機臺中完成濺射反應，濺射機臺往往對濺射靶材的形狀、尺寸和精度存在諸多限制。不同應用 領域?qū)饘俨牧系倪x擇和性能要求也存在差異。

射靶材行業(yè)存在客戶認證壁壘、技術壁壘、資金壁壘、人才壁壘。濺射靶材行業(yè)存在 嚴格的供應商認證機制，新進企業(yè)往往需要 2~3 年的客戶評價認證。該行業(yè)屬于典型的技術 密集型產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)商往往采取嚴格的保密和專利授權措施，新進企業(yè)會面臨較高的技術門檻。 為了實現(xiàn)高純?yōu)R射靶材產(chǎn)品的研發(fā)，需要投入大量資金，不斷加大投資力度。產(chǎn)品的研發(fā)和制 造還需要有成熟經(jīng)驗的高層次技術人才，深刻理解生產(chǎn)過程中的關鍵技術環(huán)節(jié)。

國內(nèi)市場起步較晚，少數(shù)廠商突破技術門檻。資金、技術、人才等客觀條件的限制，給 國內(nèi)高純?yōu)R射靶材產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了很大的阻礙。目前，國內(nèi)多數(shù)廠商仍存在技術水平低、企業(yè) 規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)布局分散都問題，市場處于開拓初期。少數(shù)龍頭企業(yè)逐漸突破了技術壁壘，如江 豐電子、隆華科技、阿石創(chuàng)、有研新材等公司掌握了濺射靶材生產(chǎn)的核心技術，填補了國內(nèi)在 濺射靶材領域的空白，被國內(nèi)外知名半導體、平板顯示器廠商應用，上升勢頭明顯。 全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為國內(nèi)濺射靶材產(chǎn)業(yè)提供發(fā)展機遇。面對下游成本壓力，中國作為全球最 大的集成電路交易市場，開始受到世界知名企業(yè)的青睞。各國跨國企業(yè)不斷加大對華投資力度， 廉價的勞動力成本和逐漸完善的配套設施也為外國投資商提供了良好的發(fā)展環(huán)境。濺射靶材和 下游產(chǎn)業(yè)應用本土化程度的提高，將進一步提升中國在全球濺射靶材市場的地位，為國內(nèi)濺射 靶材產(chǎn)業(yè)提供更加廣闊的市場空間。（報告來源：未來智庫）

八、濕電子化學品下游應用需求迅猛增長，國產(chǎn)替代提速

（一）濕電子化學品是電子濕法制程關鍵材料

濕電子化學品是電子行業(yè)濕法制程的關鍵材料，超凈、高純以及功能性是其核心要素。 濕電子化學品（Wet Chemicals），又稱為工藝化學品（Process Chemicals），是微電子和光電子 濕法工藝（包括濕法蝕刻、清洗、顯影、互聯(lián)等）制程中使用的各種液體化工材料，也是顯示 面板、半導體、光伏電池等制造過程中不可缺少的關鍵性材料之一。

按照用途，濕電子化學品可以分為通用化學品、又稱超凈高純試劑（Ultra-clean and High-purity Reagents），和以光刻膠配套試劑為代表的功能性化學品。超凈高純試劑是指主體 成分純度大于 99.99%、雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴格要求的化學試劑，主要包括過氧化氫（雙 氧水）、氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、氫氧化銨等液體化學品，其中雙氧水廣泛使用于 集成電路、液晶顯示器、太陽能電池、LED 制造工藝中；功能性濕電子化學品是指通過復配 手段實現(xiàn)特殊功能以滿足特殊工藝需求的配方類或復配類化學品，主要包括顯影液、剝離液、 清洗液、刻蝕液等。超凈高純試劑是主要的濕電子化學品，占比達到 88%，其中又以過氧化 氫、氫氟酸、硫酸和硝酸為主。

超凈高純試劑是半導體等微電子精細加工技術實現(xiàn)的保障之一。以半導體生產(chǎn)為例，大 規(guī)模集成電路制造包含幾十道工序，在此過程中，空氣、水、化學試劑、電磁環(huán)境噪聲等諸多 因素都可能影響集成電路產(chǎn)品的物理化學性質(zhì)，進而影響產(chǎn)品質(zhì)量；超凈高純試劑能夠起到去 除污染物的作用，隨著摩爾定律的發(fā)展，芯片集成度越來越高，相應地對高純試劑也提出了更 高的要求。超凈高純試劑是隨著集成電路制造發(fā)展，在通用試劑的基礎上發(fā)展起來的。1975 年 SEMI 制定了國際統(tǒng)一的超凈高純試劑標準，來衡量不同濕電子化學品的潔凈度和純度。按 照 SEMI 標準，濕電子化學品目前分為 G1-G5 五個等級，等級越高，金屬雜質(zhì)含量越低，顆 粒度越小。G1 等級濕電子化學品適用制程為＞1.2μm、金屬雜質(zhì)≤ 1000、顆粒度≤ 1μm；而 G5 等級，濕電子化學品適用制程＜ 0.09μm、金屬雜質(zhì)≤ 0.01、顆粒度≤ 0.2，甚至更小。太陽能 電池領域僅需達到 G1 等級，顯示面板領域一般要求達到 G2、G3 等級，集成電路領域，8 英 寸及以下晶圓要求達到 G3、G4 水平，12 英寸晶圓需要達到 G5 等級。

中國濕電子化學品行業(yè)的中游參與者為濕電子化學品制造商，主要負責濕電子化學品的 生產(chǎn)和銷售。濕電子化學品從基礎化工原料到最終成品的制造過程中，需要經(jīng)過精餾、過濾、 去除顆粒物雜質(zhì)、混配生產(chǎn)和封裝等上百道生產(chǎn)工藝，每道生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)會根據(jù)生產(chǎn)工藝選用 不同的基礎化工原料，并涉及到純化技術、混配技術、分離技術及生產(chǎn)配套的分析檢驗技術、 環(huán)境處理與檢測技術等關鍵生產(chǎn)技術。目前與國外濕電子化學品制造商相比，國內(nèi)濕電子化學 品制造商在生產(chǎn)技術、生產(chǎn)工藝、配方技術和配套能力上不具備競爭優(yōu)勢。未來，在中國濕電 子化學品國產(chǎn)化進程提速的趨勢下，國內(nèi)濕電子化學品制造商發(fā)展空間廣闊。

技術、客戶、規(guī)模和資金、行政許可構成了濕電子化學品的行業(yè)壁壘。技術方面，濕電 子化學品行業(yè)屬于電子信息產(chǎn)業(yè)配套性的基礎化工材料領域，專業(yè)性強，屬于典型的技術密集 型行業(yè)。各種濕電子化學品之間在材料屬性、生產(chǎn)工藝、功能原理、應用領域之間差異較大， 濕電子化學品是化學試劑產(chǎn)品中對品質(zhì)、純度要求最高的細分領域，對生產(chǎn)的工藝流程、生產(chǎn) 設備、生產(chǎn)環(huán)境控制、包裝技術都有非常高的要求；新能源、信息通訊、消費電子等下游信息 產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，要求濕電子化學品更新?lián)Q代速度不斷加快。客戶方面，盡管濕電子化學品在 下游電子元器件中成本占比很小，但對最終產(chǎn)品的性能影響很大，大型下游企業(yè)十分重視濕電 子化學品的質(zhì)量和供貨能力，常采用認證采購模式，一般產(chǎn)品得到下游客戶認證需要較長時間， 因此一旦形成合作關系通常穩(wěn)定持續(xù)，而后進入者將面臨較高的市場門檻。

（二）下游需求、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、國家政策等多重因素助推行業(yè)發(fā)展

濕電子化學品是新能源、現(xiàn)代通信、新一代電子信息技術、新型顯示技術的重要基礎性 關鍵化學材料，也是當今世界發(fā)展速度較快的產(chǎn)業(yè)領域。在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整、內(nèi)需 擴張的大背景下，濕電子化學品行業(yè)將有較好的發(fā)展前景。具體影響因素包括半導體、顯示面 板、太陽能電池等下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國家政策扶持力度的加大，全球半導體和面板產(chǎn)能持 續(xù)向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢等，在內(nèi)外多重因素綜合影響下，國內(nèi)濕電子化學品行業(yè)迎來新一輪 快速增長。根據(jù) SEMI，其中濕電子化學品市場規(guī)模達到 50.84 億美元，約占 7.58%，2016-2020 年 CAGR 為 3.54%；根據(jù)晶瑞股份公告，2020 年中國大陸濕電子化學品市場規(guī)模達到 100.62 億元，2016-2020 年 CAGR 達到 12.05%，高于同期全球水平。

濕電子化學品是晶圓加工重要原料。濕電子化學品在半導體制造領域的應用主要包括集 成電路和分立器件制造用晶圓的加工，包括前端加工與后端封測環(huán)節(jié)，其中濕電子化學品主要 用于清洗、光刻和蝕刻工藝。目前濕法化學清洗技術依然處于主導地位，即使用稀釋的化學溶 液輔以超聲波或噴射式噴霧處理等進行清洗；在光刻工序中，濕電子化學品用于基片前處理、 勻膠、顯影和剝離步驟；在廣泛應用的濕法蝕刻工藝中，濕電子化學品用于與需要蝕刻的薄膜 材料發(fā)生化學反應，以除去光刻膠未覆蓋區(qū)域的薄膜。在晶圓加工中，硫酸、雙氧水、氨水、 顯影液、氫氟酸是主要的濕電子化學品，分別占 32.8%、28.1%、8.3%、6%和 5.9%。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，在晶圓制造材料價值組成中，濕電子化學品約占 10%（包括化學試劑和光刻膠配套試 劑）。

先進制程對濕電子化學品等級提出更高要求，國產(chǎn)替代空間廣闊。隨著摩爾定律的發(fā)展， 集成電路規(guī)模不斷提升，晶圓制造對于濕電子化學品的純度、潔凈度等隨之提出了更高要求。 目前，8 英寸晶圓制造多使用 G3、G4 等級濕電子化學品，由于加工方式發(fā)生改變，12 英寸晶 圓對濕電子化學品的等級提出了更高的要求，普遍需要 G4-G5 等級。隨著集成電路制程節(jié)點 的突破，G4、G5 高等級濕電子化學品需求占比將逐漸升高。而國內(nèi)濕電子化學品達到國際標 準且具有一定規(guī)模生產(chǎn)能力的企業(yè)中，技術水平多集中在 G3 以下（國產(chǎn)化率為 80%），G3 及 以上的濕電子化學品國產(chǎn)化率僅為 10%左右，國產(chǎn)替代空間廣闊。我國濕電子化學品有著巨 大的替代進口市場空間。在濕電子化學品三大應用領域中，半導體領域?qū)τ跐耠娮踊瘜W品要求 最高，超大規(guī)模及以上集成電路制造要求濕電子化學品達到 G4 以上等級。我國濕電子化學品 起步晚，與世界頂尖水平差距較大，長期依賴進口，影響了我國半導體行業(yè)整體發(fā)展。隨著半 導體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、下游需求擴張、政策扶持力度進一步加大，我國有望逐漸實現(xiàn)半導體制造領域 濕電子化學品的國產(chǎn)化、本地化。

（三）進口替代市場空間廣闊，國內(nèi)企業(yè)迎發(fā)展新機遇

全球范圍內(nèi)從事濕電子化學品研究開發(fā)及大規(guī)模生產(chǎn)的廠商主要集中在美國、德國、日 本、韓國以及中國臺灣地區(qū)。歐美傳統(tǒng)濕電子化學品廠商擁有約 33%的市場份額，代表企業(yè) 包括德國巴斯夫公司、E.Merck 公司、美國亞什蘭集團、霍尼韋爾公司等。作為老牌化工企業(yè)， 這些企業(yè)擁有頂尖的生產(chǎn)技術，產(chǎn)品等級可達到 SEMIG4 及以上等級，是行業(yè)發(fā)展的領頭羊； 全球 27%的市場份額為日本十家左右的是電子化學品企業(yè)所擁有，日本化工企業(yè)發(fā)展晚于歐 美但發(fā)展飛速，技術水平已與歐美企業(yè)達到同一水平。目前，歐美及日本主導著全球濕電子化 學品行業(yè)，占據(jù)高端產(chǎn)品市場。另外有約 38%的市場份額由韓國、中國大陸及中國臺灣占據(jù)， 其中韓國、臺灣地區(qū)在生產(chǎn)技術上具有一定優(yōu)勢，其產(chǎn)品在高端市場領域與歐美、日本企業(yè)相 比也有一定的競爭力；中國大陸濕電子化學品企業(yè)距離世界頂尖水平還有較大差距。

國產(chǎn)替代空間廣闊。目前我國濕電子化學品行業(yè)整體技術水平較為落后，國內(nèi)大多數(shù)企 業(yè)僅僅掌握 G1 至 G2 生產(chǎn)工藝，僅少數(shù)企業(yè)在單一產(chǎn)品上達到 G3 級別，極少數(shù)企業(yè)個別產(chǎn) 品達到 G4 級別，而國際頂尖濕電子化學品企業(yè)均已達到 G4 及以上等級水平。大部分復配類 產(chǎn)品即功能性濕電子化學品的產(chǎn)品配方為外資企業(yè)擁有，國內(nèi)濕電子化學品行業(yè)整體技術水平 與世界頂尖水平仍有較大差距。國際領先的電子化學品企業(yè)都經(jīng)過長時間的資金、技術積累， 規(guī)模大、研發(fā)資金充足、高端設備端投入高，人才隊伍儲備充足；相比外資企業(yè)，國內(nèi)濕電子 化學品行業(yè)起步較晚，資金、高端人才儲備、研發(fā)投入、配套設備等各方面的不足都制約著行 業(yè)的發(fā)展。未來隨著我國企業(yè)在濕電子化學品領域中投入的增加，產(chǎn)品等級和質(zhì)量將有較大的 提升；在下游需求領域的迅速發(fā)展、國家政策支持力度加大的背景下，我國高端濕電子化學品 配套能力有望快速提升，替代進口趨勢將更加明顯。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網(wǎng)站