線性光電耦合器行業(yè)發(fā)展概況

線性光電耦合器行業(yè)發(fā)展概況半導(dǎo)體硅片要求高，多重因素構(gòu)筑行業(yè)壁壘半導(dǎo)體硅片壁壘較高，主要體現(xiàn)在技術(shù)、資金、人才、客戶認(rèn)證等方面。1）技術(shù)壁壘：半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個(gè)技術(shù)高度密集型行業(yè)，主要體現(xiàn)在：①硅片尺寸越大，拉單晶難度越高，對(duì)溫度控制和旋轉(zhuǎn)速度要求越高；②減少半導(dǎo)體硅片晶體缺陷、表面顆粒和雜質(zhì)；③提高半導(dǎo)體硅片表面平整度、應(yīng)力和機(jī)械強(qiáng)度等方面。2）資金壁壘：半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個(gè)資金密集型行業(yè)，要形成規(guī)?；?、商業(yè)化生產(chǎn)，所需投資規(guī)模巨大，如一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備價(jià)值達(dá)數(shù)千萬元。3）人才壁壘：半導(dǎo)體硅片的研發(fā)和生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，涉及固體物理、量子力學(xué)、熱力學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域交叉。4）認(rèn)證壁壘：鑒于半導(dǎo)體芯片的高精密性和高技術(shù)性，芯片生產(chǎn)企業(yè)對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體硅片的質(zhì)量要求極高，因此對(duì)于半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商的選擇相當(dāng)謹(jǐn)慎，并設(shè)有嚴(yán)格的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和程序。前五大制造商格局穩(wěn)定，外資壟斷現(xiàn)象持續(xù)。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年全球前五大硅片制造商分別為日本信越化學(xué)、環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng)、SUMCO和韓國SKSiltron，共占據(jù)86．6%的市場(chǎng)份額。國內(nèi)市場(chǎng)在大尺寸硅片上對(duì)外資企業(yè)依然具有依賴性，主要進(jìn)口地區(qū)為日本、中國臺(tái)灣和韓國。國產(chǎn)廠商加大研發(fā)投入，加速實(shí)現(xiàn)。由于硅片供應(yīng)緊缺，海外大廠會(huì)優(yōu)先保障海外晶圓廠硅片供給，給國內(nèi)硅片廠帶來了加速替代的機(jī)遇。國內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品技術(shù)水平快速提升，國內(nèi)晶圓廠對(duì)國產(chǎn)半導(dǎo)體材料的驗(yàn)證及導(dǎo)入正在加快，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、中環(huán)股份等企業(yè)已順利通過驗(yàn)證。中國大陸硅片整體產(chǎn)能加大投入，加速追趕國際龍頭廠商。半導(dǎo)體行業(yè)全球市場(chǎng)空間超50億美元，國內(nèi)增速更快受益于三大下游市場(chǎng)擴(kuò)容，濕電子化學(xué)品需求量有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增速。近年來，半導(dǎo)體、顯示面板、光伏三大板塊下游市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)迎來高速發(fā)展，帶動(dòng)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模平穩(wěn)增長(zhǎng)。據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2020年全球濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模為50．84億美元，受疫情影響略有下滑。國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模于2020年達(dá)到100．6億元，同比增長(zhǎng)9．2%。中低端領(lǐng)域國產(chǎn)轉(zhuǎn)化率較高，產(chǎn)業(yè)升級(jí)主要面向G4-G5級(jí)產(chǎn)品。國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織（SEMI）于1975年制定了國際統(tǒng)一的濕電子化學(xué)品雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)下，產(chǎn)品級(jí)別越高，所對(duì)應(yīng)的集成電路加工工藝精細(xì)度程度越高，制程越先進(jìn)。半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品的純度要求較高，集中在G3、G4級(jí)水平，且晶圓尺寸越大對(duì)純度的要求越高，12英寸晶圓制造一般要求G4級(jí)以上水平。目前國外主流濕電子化學(xué)品企業(yè)已實(shí)現(xiàn)G5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的量產(chǎn)。國內(nèi)市場(chǎng)半導(dǎo)體領(lǐng)域的濕電子化學(xué)品，G2、G3級(jí)中低端產(chǎn)品進(jìn)口轉(zhuǎn)化率高，因?yàn)榇思夹g(shù)范圍內(nèi)國產(chǎn)產(chǎn)品本土化生產(chǎn)、性價(jià)比高、供應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)較為突出。G4、G5級(jí)高端產(chǎn)品仍有較大進(jìn)口替代空間，為未來主要升級(jí)方向。集成電路對(duì)超凈高純?cè)噭┘兌鹊囊蠓浅８摺０凑誗EMI等級(jí)的分類，G1級(jí)屬于低檔產(chǎn)品，G2級(jí)屬于中低檔產(chǎn)品，G3級(jí)屬于中高檔產(chǎn)品，G4和G5級(jí)則屬于高檔產(chǎn)品。集成電路用超高純?cè)噭┑募兌纫蠡炯性贕3、G4級(jí)水平，中國的研發(fā)水平與國際仍存在較大差距。濕電子化學(xué)品技術(shù)制造復(fù)雜，且品類眾多，每種產(chǎn)品的制備要求各不相同，無法設(shè)計(jì)加工通用設(shè)備。企業(yè)必須根據(jù)不同品種的特性來確定適合的工藝路徑，設(shè)計(jì)加工所需的設(shè)備，因此顯著提升了制造成本和供應(yīng)難度。研發(fā)能力及技術(shù)積累。濕電子化學(xué)品的生產(chǎn)技術(shù)包括混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與其生產(chǎn)相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。以上技術(shù)都需要企業(yè)具備研發(fā)能力和一定的技術(shù)積累。同時(shí)，下游產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和專用性需求不盡相同，這需要企業(yè)有較強(qiáng)的配套能力和一定的時(shí)間去掌握核心的配方工藝以滿足不同產(chǎn)品的需求。國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)百舸爭(zhēng)流。由于進(jìn)入壁壘相對(duì)較低，我國濕電子化學(xué)品制造企業(yè)眾多，約有40余家。其中，以江化微和格林達(dá)為首的濕電子化學(xué)品專業(yè)制造商，主要產(chǎn)品集中在濕電子化學(xué)品，產(chǎn)品種類豐富且毛利率高；以晶瑞電材和飛凱材料為代表的綜合型微電子材料制造商，涉及領(lǐng)域更廣，客戶體量相對(duì)較大。此外還有例如巨化股份等大型化工企業(yè)，濕電子化學(xué)品類產(chǎn)品營收占比較少，具有原材料方面的優(yōu)勢(shì)。目前國內(nèi)制造商產(chǎn)能主要集中在G3、G4級(jí)領(lǐng)域，多數(shù)已開始布局G5級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)線，預(yù)計(jì)在2022年實(shí)現(xiàn)逐步放量。但目前相較于國際主流公司，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量較小。電子特種氣體又稱電子特氣，是電子氣體的一個(gè)分支，相較于傳統(tǒng)工業(yè)氣體，純度更高，其中一些具有特殊用途。電子特氣下游應(yīng)用廣泛，是集成電路、顯示面板、太陽能電池等行業(yè)不可或缺的支撐性材料。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，電子特氣的純度直接影響IC芯片的集成度、性能和良品率，在清洗、氣相沉積成膜（CVD）、光刻、刻蝕、離子注入等半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)中都扮演著重要的角色。電子特氣可以根據(jù)其化學(xué)成分本身和用途的不同進(jìn)行分類。根據(jù)化學(xué)成分的不同，電子特氣可分為氟系、硅系、硼系、鍺系氧化物和氫化物等幾大類別。半導(dǎo)體市場(chǎng)發(fā)展迅速，為上游電子特氣市場(chǎng)打開成長(zhǎng)空間。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，在晶圓材料328億美元的市場(chǎng)份額中，電子特氣占比達(dá)13%，43億美元，是僅次于硅片的第二大材料領(lǐng)域。近年來，伴隨下游晶圓廠的加速擴(kuò)張，特氣市場(chǎng)景氣度向好，需求量有望持續(xù)擴(kuò)容。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年全球晶圓制造電子氣體市場(chǎng)規(guī)模為43．7億美元。在全球產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)下，中國電子特氣市場(chǎng)規(guī)模在過去十年快速增長(zhǎng)，2020年達(dá)到了173．6億元。特氣市場(chǎng)毛利率高、盈利能力強(qiáng)。在各半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中，電子特氣公司的平均毛利率處于較高水平。對(duì)比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看，晶圓廠的盈利能力最強(qiáng)，例如世界最大晶圓代工廠臺(tái)積電的毛利率為51．6%，國內(nèi)晶圓廠龍頭中芯國際的毛利率約為30%。而對(duì)于特種氣體公司來說，電子特氣平均毛利率能達(dá)到近50%。世界第二的法國液化空氣集團(tuán)，2010年-2019年的毛利率穩(wěn)定在60%-65%，而一般化工氣體或大宗氣體的毛利率僅在20-30%水平。國內(nèi)企業(yè)電子特氣毛利率相對(duì)較低，約為30%-40%，相較國際巨頭有一定差距，未來成長(zhǎng)空間廣闊。伴隨技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步和需求量的增長(zhǎng)，電子特氣廠商盈利能力有望持續(xù)升級(jí)。特種氣體純度提升為核心技術(shù)瓶頸。集成電路對(duì)電子特氣的純度有著苛刻的要求，因?yàn)樵谛酒庸み^程中，極微量的雜質(zhì)也可能導(dǎo)致產(chǎn)品重大缺陷，特種氣體純度越高，產(chǎn)品的良率越高、性能越優(yōu)。伴隨IC芯片制程技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)精度越來越高，用于集成電路制造的電子特氣亦提出了更高的純度要求。電子特氣的純度主要受三個(gè)因素影響：一是提純技術(shù)。電子特氣的分離和提純?cè)砩峡煞譃榫s分離、分子篩吸附分離以及膜分離三大類。在實(shí)際提純分離過程中，為提升效率和良品率，會(huì)利用多種方法進(jìn)行組合，配置工藝更為復(fù)雜，還需保證產(chǎn)品配比精度，因此抬高了研發(fā)壁壘。二是氣體檢測(cè)技術(shù)。隨著電子特氣的純度越來越高，對(duì)分析檢測(cè)方法和儀器提出了更高的要求。目前國外電子氣體的分析己經(jīng)經(jīng)歷了離線分析、在線分析、原位分析等幾個(gè)階段，對(duì)于高純度電子特氣的分析已開發(fā)出完整的測(cè)試體系。而由于我國電子特氣行業(yè)重生產(chǎn)而輕檢測(cè)，因此分析方法和儀器同國外廠商都有一定差距。三是氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。高純電子特氣運(yùn)輸為一大難關(guān)，在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中要求使用高質(zhì)量的氣體包裝儲(chǔ)運(yùn)容器、以及相應(yīng)的氣體輸送管線、閥門和接口，以防止氣體二次污染。我國加工工藝整體落后以及不符合國際規(guī)范，大部分市場(chǎng)被國外公司占據(jù)。專業(yè)人才缺乏，技術(shù)人員培養(yǎng)目前面臨較大困局。電子氣體生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多、操作復(fù)雜，因此企業(yè)除了研發(fā)人才，還需要大量掌握生產(chǎn)技術(shù)、具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。據(jù)統(tǒng)計(jì)，培養(yǎng)一名合格的生產(chǎn)技術(shù)工人至少需要2年時(shí)間，但目前國內(nèi)各大院校基本未設(shè)立工業(yè)氣體學(xué)科，因此企業(yè)需要花費(fèi)大量時(shí)間和資金成本對(duì)新進(jìn)人員進(jìn)行深度培養(yǎng)，制約了我國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升速度。電子特氣市場(chǎng)正處于穩(wěn)定增長(zhǎng)階段，從地理位置上看，亞太地區(qū)是電子特氣的最大消費(fèi)市場(chǎng)。國內(nèi)電子特氣相關(guān)需求一直依賴進(jìn)口，主要市場(chǎng)由空氣化工、德國林德集團(tuán)、液化空氣和太陽日酸等國外廠商占據(jù)，CR4約88%，形成寡頭壟斷的局面。國際局勢(shì)疊加國內(nèi)新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，本土化優(yōu)勢(shì)顯著。新興終端市場(chǎng)加速成長(zhǎng)，國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年技術(shù)積累有望迎來國產(chǎn)化全面開花。伴隨俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)、經(jīng)濟(jì)制裁等事件的頻繁發(fā)生，國際局勢(shì)變得更加復(fù)雜動(dòng)蕩。在此背景下，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴、運(yùn)輸不便，本土化產(chǎn)品供應(yīng)穩(wěn)定、性價(jià)比高等特點(diǎn)更為顯著，國內(nèi)下游企業(yè)逐步轉(zhuǎn)向國產(chǎn)供應(yīng)。電子特氣國產(chǎn)化是必然趨勢(shì)，將在市場(chǎng)化因素主導(dǎo)下全面加速。截至2022年Q1，我國擁有眾多生產(chǎn)工業(yè)氣體的企業(yè)，其中約一半位于華東地區(qū)。由于行業(yè)技術(shù)壁壘高且客戶粘性大，短期內(nèi)行業(yè)的馬太效應(yīng)將繼續(xù)延續(xù)，但近些年國家推出的相關(guān)支持政策及法律法規(guī)有望在往來助力相關(guān)細(xì)分行業(yè)的內(nèi)資企業(yè)大力發(fā)展。靶材又稱為濺射靶材，是制作薄膜的主要材料。在濺射鍍膜工藝中，靶材是在高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料，可通過不同的離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），以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電和阻擋的功能。靶材主要是由靶坯、背板等部分組成，工作原理是利用離子源產(chǎn)生的離子，在真空中聚集并提速，用形成的高速離子束流來轟擊靶材表面，發(fā)生動(dòng)能交換，讓靶材表面的原子沉積在基底。半導(dǎo)體封裝測(cè)試行業(yè)概況半導(dǎo)體封裝測(cè)試屬于半導(dǎo)體制造的后道工藝，主要是將通過測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。相較于集成電路的設(shè)計(jì)以及晶圓制造環(huán)節(jié)，封裝測(cè)試領(lǐng)域?qū)夹g(shù)要求相對(duì)較低。隨著近幾年的發(fā)展，我國在半導(dǎo)體行業(yè)在封測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)初步具備了全球競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）數(shù)據(jù)，2020年，市場(chǎng)份額排名第一和第二的分別是中國臺(tái)灣的日月光和美國安靠，國內(nèi)最大的封測(cè)廠商長(zhǎng)電科技全球排名第三，國內(nèi)的通富微電和華天科技分別排在了全球第六和第七的位置。目前半導(dǎo)體的發(fā)展有兩種模式，一種是延續(xù)摩爾定律：Intel等主流的CPU、存儲(chǔ)器廠商繼續(xù)沿著摩爾定律向著7nm、5nm工藝演進(jìn)。另一種是超越摩爾定律：Infineon等主流的射頻、功率器件、MEMS廠商依靠特色工藝驅(qū)動(dòng)新應(yīng)用發(fā)展。雖然摩爾定律還在向7nm-5nm-3nm挺進(jìn)，但是目前看來能跟隨這個(gè)路徑繼續(xù)微縮下去的企業(yè)愈來愈少，產(chǎn)業(yè)技術(shù)方面也開始更多的關(guān)注超越摩爾定律。超越摩爾定律的理念誕生于20世紀(jì)70年代，但尤其適用于目前半導(dǎo)體市場(chǎng)碎片化需求，其支持快速開發(fā)，能夠降低芯片實(shí)現(xiàn)成本，還可以與新材料結(jié)合，突破硅的物理限制，將硅應(yīng)用到不同領(lǐng)域。預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)將有更多新的產(chǎn)品形態(tài)，包括新的數(shù)據(jù)運(yùn)算架構(gòu)的設(shè)計(jì)、新的材料結(jié)合，未來將是超越摩爾定律大放異彩的時(shí)代。IDM和垂直分工模式是半導(dǎo)體行業(yè)主要的經(jīng)營模式。在1987年之前，全球的集成電路行業(yè)都是IDM模式。1987年，臺(tái)積電成立，是全球第一家半導(dǎo)體專業(yè)代工廠（Foundry企業(yè)）。自此，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸開始分工，并逐步發(fā)展出專業(yè)從事設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝測(cè)試的企業(yè)。從產(chǎn)能和銷售角度來看，目前采用IDM模式的半導(dǎo)體企業(yè)仍占據(jù)市場(chǎng)主流，IDM廠商占有半導(dǎo)體市場(chǎng)67%左右的產(chǎn)能，并且獲得了71%的收入。半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中，國內(nèi)廠商加速追趕CMP拋光液市場(chǎng)，美國Carbot是國際龍頭，安集科技為國內(nèi)龍頭。目前全球拋光液市場(chǎng)主要由美日廠商壟斷，美國Cabot、美國Versum、日本日立、日本Fujimi和美國陶氏杜邦五家美日廠商占據(jù)全球拋光液近八成的市場(chǎng)份額，安集科技僅占約3%。國內(nèi)市場(chǎng)中，美國Cabot占約64%，安集科技市占率為22%。安集科技為國產(chǎn)CMP拋光液龍頭，國內(nèi)市場(chǎng)占有率超兩成。公司2015-2016年先后承擔(dān)兩個(gè)02專項(xiàng)項(xiàng)目，專注于持續(xù)優(yōu)化14nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以上產(chǎn)品的穩(wěn)定性，測(cè)試優(yōu)化14nm及以下產(chǎn)品的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，開發(fā)用于128層以上3DD和19/17nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)DRAM用銅及銅阻擋層拋光液。目前公司CMP拋光液13-14nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，下游客戶包括中芯國際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、臺(tái)積電、華虹半導(dǎo)體等主流晶圓廠商。全球拋光墊市場(chǎng)一家獨(dú)大，穩(wěn)步前進(jìn)。當(dāng)前全球拋光墊市場(chǎng)主要由美國的陶氏杜邦壟斷，市占率高達(dá)79%，其他公司如美國Cabot、日本Fujimi、日本Hitachi等市占率在5%以內(nèi)。內(nèi)資企業(yè)中，鼎龍股份、江豐電子和萬華化學(xué)具備相應(yīng)的生產(chǎn)力。其中，鼎龍股份為國內(nèi)拋光墊龍頭企業(yè)，生產(chǎn)的拋光墊意在對(duì)標(biāo)美國陶氏杜邦集團(tuán)。隨著國內(nèi)晶圓廠擴(kuò)張，需求提升，為確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定，內(nèi)資企業(yè)迎來發(fā)展潮。濕電子化學(xué)品貫穿整個(gè)芯片制造流程，是重要的晶圓制造材料。濕電子化學(xué)品又稱工藝化學(xué)品，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(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)試劑。在IC芯片制造中，濕電子化學(xué)品常用于清洗、光刻和蝕刻等工藝，可有效清除晶圓表面殘留污染物、減少金屬雜質(zhì)含量，為下游產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。在半導(dǎo)體制造工藝中主要用于集成電路前端的晶圓制造及后端的封裝測(cè)試，用量較少，但產(chǎn)品純度要求高、價(jià)值量大。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，濕電子化學(xué)品可分為通用化學(xué)品和功能性化學(xué)品。其中通用化學(xué)品指主體成分純度大于99．99%、雜質(zhì)離子含量低于PPM級(jí)和塵埃顆粒粒徑在0．5μm以下的單一高純?cè)噭９δ軡耠娮踊瘜W(xué)品指可通過復(fù)配滿足制造中特殊工藝需求、達(dá)到某些特定功能的配方類和復(fù)配類液體化學(xué)品。其中通用化學(xué)品廣泛應(yīng)用于IC芯片、液晶顯示面板和LED制造領(lǐng)域，包括氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、乙酸等。功能性濕電子以光刻膠配套試劑為代表，包括顯影液、漂洗液、剝離液等。半導(dǎo)體行業(yè)工藝制程持續(xù)升級(jí)，CMP市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)半導(dǎo)體行業(yè)高景氣帶動(dòng)CMP市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)。伴隨半導(dǎo)體材料行業(yè)景氣度向上，CMP材料市場(chǎng)有望受下游市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，保持穩(wěn)健增速。2020年全球拋光液和拋光墊全球市場(chǎng)規(guī)模分別為13．4和8．2億美元。中國CMP材料市場(chǎng)漲幅趨勢(shì)與國際一致，2021年拋光液和拋光墊市場(chǎng)規(guī)模分別為22和13億元。中國正全面發(fā)展半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)，CMP拋光產(chǎn)業(yè)未來增長(zhǎng)空間廣闊。先進(jìn)制程為CMP材料市場(chǎng)擴(kuò)容提供動(dòng)力。隨著芯片制程不斷微型化，IC芯片互聯(lián)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，所需拋光次數(shù)和拋光材料的種類也逐漸變多。在芯片制造過程中，需要將電路以堆疊的方式組合起來，制程越精細(xì)，所堆疊的層數(shù)就越多。在堆疊的過程中，需要使用到氧化層、介質(zhì)層、阻擋層、互連層等多個(gè)薄膜層交錯(cuò)排列，且每個(gè)薄膜層所用到的拋光材料也不相同。此外，隨著D存儲(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)逐漸由2D轉(zhuǎn)向3D，CMP拋光層數(shù)和所用到的拋光材料種類也在不斷增加。根據(jù)美國陶氏杜邦公司公開數(shù)據(jù)，5nm制程中拋光次數(shù)將達(dá)25-34次，64層3DD芯片中的拋光次數(shù)將達(dá)到17-32次，拋光次數(shù)均較前一代制程大幅增加。伴隨制程工藝的發(fā)展，CMP材料市場(chǎng)有望不斷擴(kuò)容，成長(zhǎng)空間較大。專用化、定制化拋光材料為未來發(fā)展趨勢(shì)。定制化發(fā)展有望給國產(chǎn)企業(yè)帶來更多機(jī)遇，國內(nèi)CMP拋光材料企業(yè)可以憑借本土化優(yōu)勢(shì)與國內(nèi)晶圓制造商展開深度合作，專注于具有專用性產(chǎn)品的研發(fā)。專用化、定制化有望成為CMP材料制造商產(chǎn)業(yè)升級(jí)趨勢(shì)。為匹配晶圓加工制程，CMP技術(shù)平整度要求高。CMP拋光材料的技術(shù)更新動(dòng)力源自下游晶圓的技術(shù)更新。晶圓制程工藝不斷提升，從10nm到現(xiàn)在5nm、3nm，工藝制程迭代速度極快。為了滿足精細(xì)化程度更高的工藝制程，對(duì)CMP材料的要求也隨之變高。當(dāng)前IC芯片要求全局平整落差100A°-1000A°（約等于原子級(jí)10-100nm）的超高平整度。配方的調(diào)配為一大技術(shù)難點(diǎn)。由于CMP拋光液應(yīng)用眾多，不同的客戶有不同的需求，專用性較強(qiáng)，且需要加入氧化劑、絡(luò)合劑、表面活性劑、緩蝕劑等多種添加試劑，如何調(diào)配出合適的拋光液配方需要企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和不斷的研發(fā)嘗試。目前許多配方受到專利保護(hù)，行業(yè)研發(fā)壁壘高。試錯(cuò)成本高、認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)。企業(yè)需要不斷找到合適配方、穩(wěn)定制作工藝及設(shè)計(jì)圖案，從而獲得較好的、穩(wěn)定的拋光速率和拋光效果，因此CMP材料的研究消耗時(shí)間成本較高，需要較長(zhǎng)時(shí)間來試錯(cuò)摸索工藝指標(biāo)、產(chǎn)品配方等對(duì)物理參數(shù)及性能的影響，形成較高的行業(yè)know-how壁壘。半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概況半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包含芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試三大核心環(huán)節(jié)，此外還有為晶圓制造與封裝測(cè)試環(huán)節(jié)提供所需材料及專業(yè)設(shè)備的支撐產(chǎn)業(yè)鏈。作為資金與技術(shù)高度密集行業(yè)，半導(dǎo)體行業(yè)形成了專業(yè)分工深度細(xì)化、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn)。（一）芯片設(shè)計(jì)行業(yè)概況根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)公開信息顯示，2020年度，國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)銷售規(guī)模達(dá)到3，778．4億元，同比增長(zhǎng)23．34%，2015-2020年的復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了23．32%。芯片設(shè)計(jì)未來的增長(zhǎng)邏輯在于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，主要在國產(chǎn)化率提高、5G以及物聯(lián)網(wǎng)帶來的新一輪機(jī)遇。（二）晶圓制造行業(yè)概況晶圓制造的工藝非常復(fù)雜，在晶圓制造中，共有七大工藝步驟，分別為氧化/擴(kuò)散、光刻、刻蝕、薄膜生長(zhǎng)、離子注入、清洗與拋光、金屬化，整個(gè)生產(chǎn)過程可能涉及上千道加工工序。1、晶圓制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中趨勢(shì)明顯由于集成電路制造業(yè)務(wù)投入金額巨大產(chǎn)能爬坡周期較長(zhǎng)、技術(shù)門檻要求較高等特征，整個(gè)集成電路制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度逐漸提高。從集成電路制造產(chǎn)能廠商分布來看，近年來集成電路制造廠商所擁有的產(chǎn)能份額也呈現(xiàn)出較為明顯的集中趨勢(shì)，其中，排名前五的集成電路廠商產(chǎn)能份額由2009年中的36%升至2020年末的54%，排名前十的集成電路廠商產(chǎn)能份額由2009年中的54%升至2020年末的70%。從晶圓制造產(chǎn)能地域分布來看，根據(jù)ICInsight統(tǒng)計(jì)，截至2020年12月，中國臺(tái)灣和韓國集成電路制造產(chǎn)能占比最高，分別為約450萬片/月和410萬片/月（等效8英寸），占比分別約為21．63%和19．71%，中國大陸集成電路制造產(chǎn)能約為330萬片/月，占比約為15．87%。2、晶圓制造行業(yè)高端制程產(chǎn)能集中于中國臺(tái)灣和韓國，中國大陸仍存在較為明顯的差距從集成電路制造制程的地域分布來看，根據(jù)ICInsight統(tǒng)計(jì)，截至2020年12月，小于10nm制程的產(chǎn)能均集中于中國臺(tái)灣和韓國地區(qū)，中國大陸集成電路制造產(chǎn)能仍以20nm以上為主。3、受益于全球半導(dǎo)體需求，集成電路制造行業(yè)投資預(yù)計(jì)大幅增加根據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）統(tǒng)計(jì)，目前全球半導(dǎo)體需求正在高位，而集成電路產(chǎn)能不足和芯片短缺已經(jīng)波及多個(gè)行業(yè)。由于通常集成電路生產(chǎn)線的建設(shè)平均需要耗費(fèi)18-24個(gè)月，短期內(nèi)集成電路制造廠商充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能。自2020年12月起，集成電路廠商的平均產(chǎn)能利用率甚至超過了95%。長(zhǎng)期來看，自2021年開始，集成電路制造行業(yè)已經(jīng)展現(xiàn)出明顯的高投資趨勢(shì)。2021年全球半導(dǎo)體新建產(chǎn)線投資規(guī)模也將達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1，480億美元，較2020年增長(zhǎng)超過30%。并且預(yù)計(jì)2021年至2025年半導(dǎo)體制造行業(yè)投資規(guī)模平均為1，560億美元，較2016年至2020年的年均投資規(guī)模970億美元大幅增長(zhǎng)61%。半導(dǎo)體行業(yè)供需持續(xù)緊張，加速硅片是半導(dǎo)體上游產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基底材料之一。硅片是以高純結(jié)晶硅為材料所制成的圓片，一般可作為集成電路和半導(dǎo)體器件的載體。與其他材料相比，結(jié)晶硅的分子結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，導(dǎo)電性極低。此外，硅大量存在于沙子、巖石、礦物中，更容易獲取。因此，硅具有穩(wěn)定性高、易獲取、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于IC和光伏領(lǐng)域。硅片可以根據(jù)晶胞排列是否有序、尺寸、加工工序和摻雜程度的不同等方式進(jìn)行分類。根據(jù)晶胞排列方式的不同，硅片可分為單晶硅和多晶硅。硅片是硅單質(zhì)材料的片狀結(jié)構(gòu)，有單晶和多晶之分。單晶是具有固定晶向的結(jié)晶體材料，一般用作集成電路的襯底材料和制作太陽能電池片。多晶是沒有固定晶向的晶體材料，一般用于光伏發(fā)電，或者用于拉制單晶硅的原材料。單晶硅用作半導(dǎo)體材料有極高的純度要求，IC級(jí)別的純度要求達(dá)9N以上（99．9999999%），區(qū)熔單晶硅片純度要求在11N（99．999999999%）以上。根據(jù)尺寸大小的不同，硅片可分為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）。英寸為硅片的直徑，目前8英寸和12英寸硅片為市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品。8英寸硅片主要應(yīng)用在90nm-0．25μm制程中，多用于傳感、安防領(lǐng)域和電動(dòng)汽車的功率器件、模擬IC、指紋識(shí)別和顯示驅(qū)動(dòng)等。12英寸硅片主要應(yīng)用在90nm以下的制程中，主要用于邏輯芯片、儲(chǔ)存器和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。大尺寸為硅片主流趨勢(shì)。硅片越大，單個(gè)產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多，制造成本越低，因此硅片廠商不斷向大尺寸硅片進(jìn)發(fā)。1980年4英寸占主流，1990年發(fā)展為6英寸，2000年開始8英寸被廣泛應(yīng)用。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2008年以前，全球大尺寸硅片以8英寸為主，2008年后，12英寸硅片市場(chǎng)份額逐步提升，趕超8英寸硅片。2020年，12英寸硅片市場(chǎng)份額已提升至68．1%，為目前半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品。后續(xù)18英寸硅片將成為市場(chǎng)下一階段的目標(biāo)，但設(shè)備研發(fā)難度大，生產(chǎn)成本較高，且下游需求量不足，18英寸硅片尚未成熟。根據(jù)加工工序的不同，硅片可分為拋光片、外延片、SOI硅片等高端硅片。其中拋光片應(yīng)用范圍最為廣泛，是拋光環(huán)節(jié)的終產(chǎn)物。拋光片是從單晶硅柱上直接切出厚度約1mm的原硅片，切出后對(duì)其進(jìn)行拋光鏡面加工，去除部分損傷層后得到的表面光潔平整的硅片。拋光片可單獨(dú)使用于電動(dòng)汽車功率器件和儲(chǔ)存芯片中，也可用作其他硅片的襯底，成為其他硅片加工的基礎(chǔ)。外延片是一種將拋光片在外延爐中加熱后，通過氣相沉淀的方式使其表面外延生長(zhǎng)符合特定要求的多晶硅的硅片。該技術(shù)可有效減少硅片中的單晶缺陷，使硅片具有更低的缺陷密度和氧含量，從而提升終端產(chǎn)品的可靠性，常用于制造CMOS芯片。根據(jù)摻雜程度的不同，半導(dǎo)體硅片可分為輕摻和重?fù)健Ｖ負(fù)焦杵脑負(fù)诫s濃度高，電阻率低，一般應(yīng)用于功率器件。輕摻硅片摻雜濃度低，技術(shù)難度和產(chǎn)品質(zhì)量要求更高，一般用于集成電路領(lǐng)域。由于集成電路在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)中占比超過80%，目前全球?qū)p摻硅片需求更大。含硅量提升驅(qū)動(dòng)行業(yè)快速增長(zhǎng)。伴隨5G、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車、人工智能等新興領(lǐng)域的高速成長(zhǎng)，汽車電子行業(yè)成為半導(dǎo)體硅片領(lǐng)域新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)。據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)，2021年全球汽車行業(yè)的芯片出貨量同比增長(zhǎng)了30%，達(dá)524億顆。但全球汽車缺芯情況在2020年短暫緩解后，于2022年再度加劇，帶動(dòng)下游硅片市場(chǎng)需求量上升。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模為126億美元，同比增長(zhǎng)12．5%。半導(dǎo)體行業(yè)光刻膠：半導(dǎo)體工藝核心材料，道阻且長(zhǎng)光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料，主要作用于光刻環(huán)節(jié)，承擔(dān)著將掩模上的圖案轉(zhuǎn)化到晶