。展望未来，随着海外局势变动带动半导体国产化浪潮，叠加下游扩产周期的开始，预计中国大陆半导体材料市场有望于
本期的智能内参，我们推荐华创证券的报告《半导体材料景气持续，国产替代正当时》，解密六大半导体材料的国产替代进程。
半导体材料包括晶圆制造材料和封装材料。其中晶圆制造材料包括硅片、掩模版、电子气体、光刻胶、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材等，封装材料包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘结材料和其他封装材料。
具体来说，在芯片制作的完整过程中，硅晶圆环节会用到硅片；清洗环节会用到高纯特气和高纯试剂；沉积环节会用到靶材；涂胶环节会用到光刻胶；曝光环节会用到掩模板；显影、刻蚀、去胶环节均会用到高纯试剂，刻蚀环节还会用到高纯特气；薄膜生长环节会用到前驱体和靶材；研磨抛光环节会用到抛光液和抛光垫。
在芯片封装过程中，贴片环节会用到封装基板和引线框架；引线键合环节会用到键合丝；模塑环节会用到硅微粉和塑封料；电镀环节会用到锡球。
随着中国经济的加快速度进行发展，在手机、PC、可穿戴设备等消费电子，以及新能源、物联网、大数据等新兴领域的快速推动下，中国半导体市场迅速增加。据WSTS多个方面数据显示，2021年全球半导体销售达到5559亿美元，而中国仍然为全球最大的半导体市场，2021年销售额为1925亿美元，占比34.6%。
近年来，随着产业分工更加精细化，半导体产业以市场为导向的发展形态趋势愈发明显。从生产环节来看，制造基地逐步靠近需求市场，以减少运输成本；从产品研发来看，厂商可以及时响应客户的真实需求，加快研发技术和产品迭代。
我国作为全球最大的半导体消费市场，半导体封测经过多年发展在国际市场已具备较强市场竞争力，而在集成电路设计和制造环节与全球领先厂商仍有很大的差距，特别是半导体设备和材料。
SIA多个方面数据显示，2020年国内厂商在封测、设计、晶圆制造、材料、设备的全球市占率分别为38%、16%、16%、13%、2%，半导体材料与设备的国产替代重要性日益凸显。
进入21世纪以来，5G、人工智能、无人驾驶等新应用的兴起，对芯片性能提出了更高的要求，同时也推动了半导体制造工艺和新材料不停地改进革新，国内外晶圆厂加紧对于半导体新制程的研发，台积电已于2020年开启了5nm工艺的量产，并于2021年年底实现3nm制程的试产，预计2022年开启量产。
此外台积电表示已于2021年攻克2nm制程的技术节点的工艺技术难题，并预计于2023年开始风险试产，2024年逐步实现量产。随着芯片工艺升级，晶圆厂商对半导体材料要求越来越高。
目前部分终端需求仍然强劲，晶圆代工厂产能利用率维持历史高位，预计全年来看结构性缺货状态依旧严峻。据SEMI于2022年3月23日发布的最新一季全球晶圆厂预测报告，全球用于前道设施的晶圆厂设备支出预计将同比增长18%，并在2022年达到1070亿美元的历史上最新的记录。由于半导体材料与下游晶圆厂具有伴生性特点，本土材料厂商将直接受益于中国大陆晶圆制造产能的大幅扩张。
受益于成熟制程旺盛需求及大陆地区稳定的供应链，大陆晶圆厂快速扩产。根据SEMI报告，2022年全球有75个正在进行的晶圆厂建设项目，计划在2023年建设62个。2022年有28个新的量产晶圆厂开始建设，这中间还包括23个12英寸晶圆厂和5个8英寸及以下晶圆厂。分区域来看，中国晶圆产能增速全球最快，预计22年8寸及以下晶圆产能增加9%，12寸晶圆产能增加17%。
随着下游电子设备硅含量增长，半导体需求迅速增加。在半导体工艺升级+积极扩产催化下，半导体材料市场迅速增加。据SEMI报告数据，2021年全球半导体材料市场收入达到643亿美元，超过了此前2020年555亿美元的市场规模最高点，同比增长15.9%。
晶圆制造材料和封装材料收入总额分别为404亿美元和239亿美元，同比增长15.5%和16.5%。此外，受益于产业链转移趋势，2021年国内半导体材料销售额高达119.3亿美元，同比增长22%，增速远高于其他几个国家和地区。
半导体材料种类非常之多，包括硅片、电子特气、掩模版、光刻胶、湿电子化学品、抛光液、抛光垫、靶材等。据SEMI多个方面数据显示，硅片为半导体材料领域顶级规模的品类之一，市场占有率占比达32.9%，排名第一，其次为气体，占比约14.1%，光掩模排名第三，占比为12.6%。此外，抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材的占比分别为7.2%、6.9%、6.1%、4%和3%。
硅片是半导体上游产业链中最重要的基底材料之一。硅片是以高纯结晶硅为材料所制成的圆片，一般可作为集成电路与半导体器件的载体。与其他材料相比，结晶硅的分子结构较为稳定，导电性极低。此外，硅大量存在于沙子、岩石、矿物中，更容易获取。因此，硅具有稳定性高、易获取、产量大等特点，大范围的应用于IC和光伏领域。
根据尺寸大小的不同，硅片可分为50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）及300mm（12英寸）。英寸为硅片的直径，目前8英寸和12英寸硅片为市场最主流的产品。8英寸硅片主要使用在在90nm-0.25μm制程中，多用于传感、安防领域和电动汽车的功率器件、模拟IC、指纹识别和显示驱动等。12英寸硅片主要使用在在90nm以下的制程中，大多数都用在逻辑芯片、储存器和无人驾驶领域。
“大尺寸”为硅片主要流行趋势。硅片越大，单个产出的芯片数量越多，制造成本越低，因此硅片厂商不断向大尺寸硅片进发。1980年4英寸占主流，1990年发展为6英寸，2000年开始8英寸被大范围的应用。根据SEMI数据，2008年以前，全球大尺寸硅片以8英寸为主，2008年后，12英寸硅片市场占有率逐步提升，赶超8英寸硅片。
2020年，12英寸硅片市场占有率已提升至68.1%，为目前半导体硅片市场最主流的产品。后续18英寸硅片将成为市场下一阶段的目标，但设备研发难度大，生产所带来的成本较高，且下游需求量不足，18英寸硅片尚未成熟。
伴随5G、物联网、新能源汽车、人工智能等新兴领域的高速成长，汽车电子行业成为半导体硅片领域新的需求增长点。据IC Insights数据，2021年全世界汽车行业的芯片出货量同比增长了30%，达524亿颗。但全世界汽车“缺芯”情况在2020年短暂缓解后，于2022年再度加剧，带动下游硅片市场需求量上升。据SEMI多个方面数据显示，2021年全球半导体硅片市场规模为126亿美元，同比增长12.5%。
据SEMI数据，2020年全球前五大硅片制造商分别为日本信越化学、环球晶圆、德国世创、SUMCO和韩国SK Siltron，共占据86.6%的市场占有率。国内市场在大尺寸硅片上对外资企业依然具有依赖性，主要进口地区为日本、中国台湾和韩国。
由于硅片供应紧缺，海外大厂会优先保障海外晶圆厂硅片供给，给国内硅片厂带来了加速替代的机遇。国内供应商产品技术水平快速提升，国内晶圆厂对国产半导体材料的验证及导入正在加快，如沪硅产业、立昂微、中环股份等企业已顺利通过验证。中国大陆硅片整体产能加大投入，加速追赶国际龙头厂商。
光刻胶是光刻工艺最重要的耗材。光刻胶是一种通过特定光源照射下发生局部溶解度变化的光敏材料，最大的作用于光刻环节，承担着将掩模上的图案转化到晶圆的重要功能。
伴随芯片制程工艺的升级，光刻胶市场需求量也随之增加。根据TECHECT数据，2021年全球光刻胶市场规模约为19亿美元，同比增长11%，预计2022年将达到21.34亿美元，同比增长12.32%。具体来看，在7nm制程的EUV技术成熟之前，ArFi光刻胶仍是市场主流，占比高达36.8%，KrF和g/i光刻胶分别占比为35.8%和14.7%。
近年来，我国光刻胶市场规模一直呈稳定上升趋势，市场规模由2016年53.2亿元增长至2020年84.0亿元，年均复合增长率为12.1%，远高于全球行业增速，预计2022年我国光刻胶市场规模将达到99.6亿元。
目前国内从事半导体光刻胶研发和生产的企业包括晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华等。主要以i/g线光刻胶生产为主，应用集成电路制程350nm以上。KrF光刻胶方面，北京科华、徐州博康已实现量产。
南大光电ArF光刻胶产业化进程相对较快，公司先后承担国家02专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键研发技术项目”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化项目”，也是第一家ArF光刻胶通过国内客户产品验证的公司，其他国内企业尚处于研发和验证阶段。
CMP，又名化学机械抛光，是半导体硅片表面加工的关键技术之一。CMP是半导体先进制程中的关键技术，伴随制程节点的不断突破，CMP已成为0.35μm及以下制程不可或缺的平坦化工艺，关乎着后续工艺良率。
CMP采用机械摩擦和化学腐蚀相结合的工艺，与普通的机械抛光相比，具有加工成本低、方法简单、良率高、可同时兼顾全局和局部平坦化等特点。其中化学腐蚀的主要耗材为抛光液，机械摩擦的主要耗材为抛光垫，两者共同决定了CMP工艺的性能及良率。
伴随半导体材料行业景气度向上，CMP材料市场有望受下游市场驱动，保持稳健增速。2020年全球抛光液和抛光垫全球市场规模分别为13.4和8.2亿美元。中国CMP材料市场涨幅趋势与国际一致，2021年抛光液和抛光垫市场规模分别为22和13亿元。中国正全面发展半导体材料产业，CMP抛光产业未来增长空间广阔。
随着芯片制程不断微型化，IC芯片互联结构变得更复杂，所需抛光次数和抛光材料的种类也逐渐变多。在芯片制造过程中，需要将电路以堆叠的方式组合起来，制程越精细，所堆叠的层数就越多。
在堆叠的过程中，需要使用到氧化层、介质层、阻挡层、互连层等多个薄膜层交错排列，且每个薄膜层所用到的抛光材料也不相同。
此外，随着NAND存储芯片结构逐渐由2D转向3D，CMP抛光层数和所用到的抛光材料种类也在不断增加。根据美国陶氏杜邦公司公开数据，5nm制程中抛光次数将达25-34次，64层3D NAND芯片中的抛光次数将达到17-32次，抛光次数均较前一代制程大幅增加。伴随制程工艺的发展，CMP材料市场有望不断扩容，成长空间较大。
定制化发展有望给国产企业带来更多机遇，国内CMP抛光材料企业可以凭借本土化优势与国内晶圆制造商展开深度合作，专注于具有专用性产品的研发。专用化、定制化有望成为CMP材料制造商产业升级趋势。
目前全球抛光液市场主要由美日厂商垄断，美国Cabot、美国Versum、日本日立、日本Fujimi和美国陶氏杜邦五家美日厂商占据全球抛光液近八成的市场份额，安集科技仅占约3%。国内市场中，美国Cabot占约64%，安集科技市占率为22%。
安集科技为国产CMP抛光液龙头，国内市场占有率超两成。公司2015-2016年先后承担两个“02专项”项目，专注于持续优化14nm技术节点以上产品的稳定性，测试优化14nm及以下产品的技术节点，开发用于128层以上3D NAND和19/17nm以下技术节点DRAM用铜及铜阻挡层抛光液。
目前公司CMP抛光液13-14nm技术节点上实现规模化量产，下游客户包括中芯国际、长江存储、台积电、华虹半导体等主流晶圆厂商。
湿电子化学品贯穿整个芯片制造流程，是重要的晶圆制造材料。湿电子化学品又称工艺化学品，是指主体成分纯度大于99.99%，杂质离子和微粒数符合严格标准的化学试剂。在IC芯片制造中，湿电子化学品常用于清洗、光刻和蚀刻等工艺，可有效清除晶圆表面残留污染物、减少金属杂质含量，为下游产品质量提供保障。在半导体制造工艺中主要用于集成电路前端的晶圆制造及后端的封装测试，用量较少，但产品纯度要求高、价值量大。
近年来，半导体、显示面板、光伏三大板块下游市场规模不断扩大，产业迎来高速发展，带动湿电子化学品市场规模平稳增长。据智研咨询数据，2020年全球湿电子化学品市场规模为50.84亿美元，受疫情影响略有下滑。国内湿电子化学品市场规模于2020年达到100.6亿元，同比增长9.2%。
国际半导体设备和材料组织（SEMI）于1975年制定了国际统一的湿电子化学品杂质含量标准。该标准下，产品级别越高，所对应的集成电路加工工艺精细度程度越高，制程越先进。半导体领域对湿电子化学品的纯度要求较高，集中在G3、G4级水平，且晶圆尺寸越大对纯度的要求越高，12英寸晶圆制造一般要求G4级以上水平。
目前国外主流湿电子化学品企业已实现G5级标准化产品的量产。国内市场半导体领域的湿电子化学品，G2、G3级中低端产品进口转化率高，因为此技术范围内国产产品本土化生产、性价比高、供应稳定等优势较为突出。G4、G5级高端产品仍有较大进口替代空间，为未来主要升级方向。
国际市场上G4及其以上级别的高端产品多数被欧美、日本、韩国等海外公司垄断。2019年海外市场份额合计达到98%。根据新材料在线数据，德国巴斯夫；美国亚什兰化学、Arch化学；日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学、和光纯药工业；中国台湾鑫林科技；韩国东友精细化工等十家公司共占全球市场份额的80%以上。
经过多年的发展，我国化学工业体系已经较为完善、成熟，因此相对光刻胶、硅片及CMP材料领域，市场占有率更高。根据赛瑞研究数据，国内半导体湿电子化学品市场中国企业占有率为31%，虽低于显示面板的35%和99%，但在众多半导体材料细分领域中处于较高水平。
国内市场半导体领域的湿电子化学品国产化率约为23%，以G3及以下中低端产品为主。国内湿化学品企业有望凭借政策、成本、物流优势突破技术壁垒，攻克G4级以上高端市场。目前国内已有部分企业实现技术突破，产品达到G3、G4级标准，少部分已达到G5级。
由于进入壁垒相对较低，我国湿电子化学品制造企业众多，约有40余家。其中，以江化微和格林达为首的湿电子化学品专业制造商，主要产品集中在湿电子化学品，产品种类丰富且毛利率高；以晶瑞电材和飞凯材料为代表的综合型微电子材料制造商，涉及领域更广，客户体量相对较大。
此外还有例如巨化股份等大型化工企业，湿电子化学品类产品营收占比较少，具有原材料方面的优势。目前国内制造商产能主要集中在G3、G4级领域，多数已开始布局G5级产品产线年实现逐步放量。但目前相较于国际主流公司，国内企业产量较小。
电子特种气体又称电子特气，是电子气体的一个分支，相较于传统工业气体，纯度更高，其中一些具有特殊用途。电子特气下游应用广泛，是集成电路、显示面板、太阳能电池等行业不可或缺的支撑性材料。在半导体领域，电子特气的纯度直接影响IC芯片的集成度、性能和良品率，在清洗、气相沉积成膜（CVD）、光刻、刻蚀、离子注入等半导体工艺环节中都扮演着重要的角色。
根据SEMI数据，在晶圆材料328亿美元的市场份额中，电子特气占比达13%，43亿美元，是仅次于硅片的第二大材料领域。近年来，伴随下游晶圆厂的加速扩张，特气市场景气度向好，需求量有望持续扩容。
根据SEMI数据，2020年全球晶圆制造电子气体市场规模为43.7亿美元。在全球产业链向国内转移的趋势下，中国电子特气市场规模在过去十年快速增长，2020年达到了173.6亿元。
在各半导体材料领域中，电子特气公司的平均毛利率处于较高水平。对比半导体产业链来看，晶圆厂的盈利能力最强，例如世界最大晶圆代工厂台积电的毛利率为51.6%，国内晶圆厂龙头中芯国际的毛利率约为30%。而对于特种气体公司来说，电子特气平均毛利率能达到近50%。
世界第二的法国液化空气集团，2010年-2019年的毛利率稳定在60%-65%，而一般化工气体或大宗气体的毛利率仅在20-30%水平。国内企业电子特气毛利率相对较低，约为30%-40%，相较国际巨头有一定差距，未来成长空间广阔。伴随技术研发的进步和需求量的增长，电子特气厂商盈利能力有望持续升级。
新兴终端市场加速成长，国内企业经过多年技术积累有望迎来国产化全面“开花”。伴随俄乌战争、经济制裁等事件的频繁发生，国际局势变得更为复杂动荡。在此背景下，进口产品价格昂贵、运输不便，本土化产品供应稳定、性价比高等特点更为显著，国内下游企业逐步转向国产供应。电子特气国产化是必然趋势，将在市场化因素主导下全面加速。
截至2022年Q1，我国拥有众多生产工业气体的企业，其中约一半位于华东地区。由于行业技术壁垒高且客户粘性大，短期内行业的马太效应将继续延续，但近些年国家推出的相关支持政策及法律法规有望在往来助力相关细分行业的内资企业大力发展。
靶材又称为“溅射靶材”，是制作薄膜的主要材料。在溅射镀膜工艺中，靶材是在高速荷能粒子轰击的目标材料，可通过不同的离子光束和靶材相互作用得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等），以实现导电和阻挡的功能。靶材主要是由靶坯、背板等部分组成，工作原理是利用离子源产生的离子，在真空中聚集并提速，用形成的高速离子束流来轰击靶材表面，发生动能交换，让靶材表面的原子沉积在基底。
根据华经情报网数据，2020年全球半导体靶材市场规模突破10亿美元，同比上涨4%，2021年预计达10.4亿美元。近年来国内半导体行业高速发展，半导体靶材市场规模不断扩大。
自2019年起，受新冠疫情影响，国内市场芯片紧缺，上游半导体靶材行业迎来高速成长期，2020年中国半导体靶材行业市场规模增长至17亿元，同比上升12.88%，涨势明显。2022年市场“缺芯”现象仍将持续，有望进一步促进半导体靶材市场需求量的上升。
为尽快实现靶材原料国产化，自2000年起，工信部等部门陆续发布了靶材研发与产业化系列政策，内容涉及在新材料领域实现技术突破、推进靶材国产化进程等。在2015年财政部、发改委等部门联合发布的《关于调整集成电路生产企业进口自用生产性原料，消费品，免税商品清单的通知》中，进口靶材的免税期于2018年年底结束，推动我国国产化加速。
在2021年国务院发布的《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中，首次将研发高纯靶材作为集成电路的关键发展方向。这些产业政策为国内靶材厂商提供了良好的产业环境，推动靶材市场产业升级。
亦如大多数半导体材料行业的细分市场，全球靶材市场主要由日本和美国企业占据。日本日矿金属、美国霍尼韦尔、日本东曹和美国普莱克斯四家占据全球80%的市场占有率。其中，日本日矿金属所占市场份额最多，达30%。
海外靶材公司凭借先发优势和数十年技术研发的沉淀，在国内靶材市场中占据绝对优势，市场占有率达70%。国内靶材企业包括江丰电子、阿石创、隆华科技等，市场占有率在1%-3%左右。
目前我国靶材行业相关联企业数量较少，江丰电子、阿石创、隆华科技靶材业务占比较高。美国、日本等高纯金属制造商主要集中在技术壁垒较高的高端靶材产品领域，国内厂商竞争集中在中低端产品领域。
SIA数据显示2020年我国半导体材料厂商全球市占率达13%，细分来看，我国在壁垒较低的封装材料市占率相对较高，而在光刻胶、湿电子化学品等晶圆制造材料市占率极低。具体来看，封装材料中除芯片粘结材料不到5%，其他材料的国产化率不到30%；而半导体材料中除掩模版、抛光材料、靶材的国产化率达到20%，其他材料均不到10%。
近日SIA发布报告，2022年2月全球半导体行业销售额为525亿美元，较2021年2月同比增长32.4%。全球半导体销售额在2月份保持了强劲的增长趋势，已经连续11个月增长超过20%，本次增速更是首次突破30%。
2022年4月15日台积电举行2022年Q1法说会，Q1业绩再次超出指引上限，虽然手机及消费电子需求疲软，但HPC及汽车业务会保持强劲增长。半导体材料方面，台积电建立多元化的全球供应商基地，在不同地区建立一定库存。最近信越化学、SUMCO、陶氏等半导体材料龙头公司法说会对于行业指引乐观，行业高景气持续。
SUMCO：硅片供需失衡持续，价格阶梯上升。截至2021Q4，下游逻辑和存储对300mm硅片需求仍然非常旺盛，供应紧张持续；200mm及以下规格的硅片由于汽车电子、消费及工业需求旺盛，同样供不应求；价格方面，公司已有长协订单价格不变，12英寸和8英寸产品现货价格持续走高。
展望2022Q1，12英寸及8英寸硅片供需失衡延续。价格方面，12英寸Greenfield的长协订单2022年已经开始签订。不同客户价格有差异，但价格趋势呈阶梯上升，预计在2024年达到价格高点，并将持续至2026年。
卡伯特微电子：CMP抛光液全球龙头，持续受益行业高景气。 21Q4电子材料部门营收为2.68亿美元，YoY~13.0%，其中抛光液在客户技术进步和产品需求增加的推动下同比增长8.5%，抛光垫则受益于需求增加和份额提升，同比增长8.9%。为了应对原材料、货运和物流成本快速上涨，公司将在22年Q1实施全系涨价。展望未来，公司电子材料业务有望持续增长，并将持续受益于IC技术进步和客户扩产。CMP业务已经看到存储客户的需求在增加，同时随着下游客户的扩产，公司有信心获得份额。
CMP抛光液扩产计划：近年实际扩产速度远超6%，未来产能能够满足下游需求。
CMP抛光垫扩产计划：投资和扩产速度超过市场规模扩张速度，未来产能能够满足下游需求。
信越化学：电子材料业务稳健增长，硅片维持满产状态。21Q4信越电子材料业务营收15.9亿元，同比增长11.7%，营业利润5.7亿美金，同比增长12.8%。
目前硅片持续满产，但仍不能满足客户需求。而现有设施短期扩产相对有限，新建产能预计24年落地，故300mm硅片供不应求仍将持续。价格方面，2022年会对部分客户进行提价，至2024年维持价格上涨趋势，同时2023年长期合同占比降低，硅片业务有望量价齐升。
光刻胶和掩模版同样需求强劲，随着Naoetsu工厂即将投产，仍无法完全满足客户需求。
4、JSR：半导体材料业务快速增长，客户需求强劲21年Q3半导体材料销售同比增长17%，Q4半导体材料需求持续强劲，公司增速有望快于行业。其中EUV销售额同比几乎翻倍。21年全年来看，半导体材料业务预计增长15%，客户需求继续保持强劲，并将受益于晶圆厂积极扩产。22年硅片仍将保持增长。
半导体材料作为芯片之基，其重要性不言而喻。1、受益于半导体工艺升级+全球产业链转移，中国半导体材料市场规模增速将显著高于全球增速。2、半导体材料细致划分领域众多，技术壁垒、客户认证壁垒、资金壁垒和人才壁垒高企，2020年国内厂商全球市占率仅13%，光刻胶等部分细分领域不足5%，成为制约我国半导体发展的一个重要因素；3、目前半导体材料龙头厂商以日企为主，扩产相对保守，且短期受到地缘政治和自然灾害影响，提升国产化率迫在眉睫。伴随国内晶圆厂积极扩产，国内半导体材料厂商将迎来百年一遇的窗口期。随着相关厂商逐步实现突破，业绩有望迎来迅速增加。
智东西认为，站在晶圆厂的立场，半导体材料成本占比低且对产线良率效率影响较大，因此新厂商在做产品推广和客户开拓时候比较艰难，然而本轮国产化趋势下，晶圆厂开放了更多的验证和试错的机会，预计随着中国大陆下游厂商的快速扩产，及各个环节产品验证的稳步推进，大陆半导体材料企业有望实现突围。