2021年半導(dǎo)體材料行業(yè)深度研究報告

目錄1.半導(dǎo)體是信息產(chǎn)業(yè)的基石，中國產(chǎn)業(yè)增速快于全球 42.半導(dǎo)體材料位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游，國產(chǎn)替代空間巨大 83.重要半導(dǎo)體材料類別介紹 3.1硅片：價值量占比最高的半導(dǎo)體材料 3.2光刻膠：光刻工藝的重要耗材 3.3靶材：薄膜制備的主要材料之一 3.5電子特氣：半導(dǎo)體晶圓制造的血液 4.投資策略 5.風(fēng)險提示 插圖目錄圖1:2020年半導(dǎo)體行業(yè)市場份額占比(單位：%) 4圖2:世界GDP與IC市場增長率相關(guān)性 5圖3:世界GDP與全球半導(dǎo)體市場增長率近年來關(guān)聯(lián)度較高 5圖4:中國半導(dǎo)體銷售額占全球比重穩(wěn)步提升 5圖5:中國集成電路進(jìn)出口金額(億美元) 6圖6:北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額及同比增長率 6圖7:國內(nèi)集成電路設(shè)計、制造、封測業(yè)銷售額(億元) 7圖8:中國集成電路設(shè)計、制造、封測業(yè)銷售額占比(%) 7圖9:2018年全球晶圓制造材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 圖10:2018年全球半導(dǎo)體封裝材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 圖12:2018年封裝基板競爭格局 圖13:全球各國家/地區(qū)半導(dǎo)體材料銷售額(十億美元) 圖14:全球不同尺寸半導(dǎo)體硅片出貨面積占比 圖15:2016年至2018年前五大硅片企業(yè)市場份額變化情況 圖18:2019-2022年全球光刻膠產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模 圖20:2019年ArF光刻膠市場格局 圖21:2019年KrF光刻膠市場格局 圖24:濺射靶材下游應(yīng)用結(jié)構(gòu) 圖28:全球拋光液行業(yè)市場競爭格局 圖29:全球拋光墊行業(yè)市場競爭格局 圖32:全球半導(dǎo)體用電子氣體市場份額 圖34:2018-2022年中國特種氣體 表格目錄表1:半導(dǎo)體設(shè)備銷售額(十億美元) 7 1.半導(dǎo)體是信息產(chǎn)業(yè)的基石，中國產(chǎn)業(yè)增速快于全球半導(dǎo)體(semiconductor)指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，在科技領(lǐng)域和經(jīng)濟領(lǐng)域都具有至關(guān)重要的作用。從分類來看，半導(dǎo)體可分為集成電路(IntegratedCircuit,IC)、分立器件(Discretedevice)、光學(xué)光電子(Optoelec)和傳感器(Sensor)四大部分，其中集成電路占比最大，超過80%;分立器件、光電子和傳感器占據(jù)其余份額，三者統(tǒng)稱為D-0-S。細(xì)分到具體產(chǎn)品，集成電路又可分為數(shù)字芯片和模擬芯片兩部分，其中數(shù)字電路包括邏輯芯片、存儲器和微處理器，模擬芯片主要包括電源管理芯片和信號鏈等。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，2020年全球半導(dǎo)體行業(yè)整體規(guī)模為4331億美元，其中集成電路市場規(guī)模達(dá)到3595億美元，占比83%(存儲器28%、邏輯芯片26%、微處理器16%、模擬芯片13%),光器件市場規(guī)模390億美元，占比9%;分立器件217億美元，占比5%;傳感器130億美元，占比3%。圖1:2020年半導(dǎo)體行業(yè)市場份額占比(單位：%)全球GDP增長與IC市場關(guān)聯(lián)程度日益密切。集成電路(IC)是最重要的半導(dǎo)體品類，在信息時代廣泛應(yīng)用于智能手機、電腦、家電、汽車、機器人、工業(yè)控制等多種電子產(chǎn)品和系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息產(chǎn)業(yè)的基石，也是現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是國家綜合實力的重要體現(xiàn)。ICInsights對1980年以來全球GDP增長率與集成電路市場增長率的相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)近年來全球GDP增長與IC市場增長關(guān)聯(lián)度逐漸增強：20世紀(jì)90年代全球GDP增長率與集成電路市場增長率相關(guān)系數(shù)為-0.10;2000-2009二者相關(guān)系數(shù)為0.63;2010-2018年二者相關(guān)系數(shù)為0.86,預(yù)計2019-2023年這一數(shù)值將提升至0.93,這顯示出全球GDP與IC市場之間關(guān)聯(lián)日益密切。兩大因素促使全球GDP增長與IC市場增長關(guān)聯(lián)度提高。一方面，越來越多的兼并、收購案例導(dǎo)致主要IC制造商、供應(yīng)商數(shù)量減少，行業(yè)集中度迅速提升，IC市場供應(yīng)基礎(chǔ)發(fā)生變化，行業(yè)逐步走向成熟；另一方面，IC市場正逐步從商業(yè)應(yīng)用推動轉(zhuǎn)向由消費者驅(qū)動的市場。ICInsights指出，90年代大約有60%的IC市場由商業(yè)應(yīng)用推動，約40%由消費者應(yīng)用驅(qū)動，時至今日這一百分比已發(fā)生逆轉(zhuǎn)。隨著以消費者為導(dǎo)向的IC市場份額逐步提升，全球GDP增速與IC市場的發(fā)展情況聯(lián)系日益緊密。心的的何C的心的的何C的一全球GDP增速(按現(xiàn)價計算，%,左軸)一全球半導(dǎo)體銷售額增速(S,右軸).1200-200資料來源：ICInsights,東莞證券研究所資料來源：WSTS,世界銀行，東莞證券研究所全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷兩次大范圍產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。從歷史發(fā)展進(jìn)程看，全球半導(dǎo)體經(jīng)歷過兩次明顯的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，第一次轉(zhuǎn)移是從上世紀(jì)70年代從美國本土轉(zhuǎn)向日本，索尼、松下、東芝等日企在這輪浪潮中脫穎而出；第二次轉(zhuǎn)移從上世紀(jì)80年代末延續(xù)到本世紀(jì)初，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始轉(zhuǎn)向韓國和中國臺灣等新興國家和地區(qū)，以三星、臺積電為代表的企業(yè)逐漸嶄露頭角?？v觀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩次轉(zhuǎn)移浪潮，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的每一次轉(zhuǎn)移都成功帶動了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的飛速發(fā)展。我國正承接全球半導(dǎo)體第三次轉(zhuǎn)移浪潮，近年來半導(dǎo)體銷售額占全球比重持續(xù)增長。在過去二十度年中，我國憑借低廉的勞動成本和龐大的下游消費市場，獲取了部分發(fā)達(dá)國家/地區(qū)的半導(dǎo)體封測/制造業(yè)務(wù)，并有效帶動了上游IC設(shè)計業(yè)的發(fā)展，集成電路市場規(guī)模逐步提升。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織(WSTS)統(tǒng)計，受益第三次半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移浪潮，我國半導(dǎo)體全年銷售額從2014年的917.00億美元增長至2019年的1441.00億美元，年復(fù)合增長率達(dá)9.46%,遠(yuǎn)高于其他國家和地區(qū)1.74%的同期增速；我國半導(dǎo)體銷售額占全球比重也從14Q1的26.37%提升至20Q3的35.48%,成為全球最大的半導(dǎo)體銷全球其他國家和地區(qū)(億美元，左軸)中國(億美元，左軸)—中國占比(%,右軸)數(shù)據(jù)來源：WSTS,東莞證券研究所中國半導(dǎo)體出口/進(jìn)口金額比重有所提升。從集成電路進(jìn)出口金額來看，2020年全球半導(dǎo)體景氣雖有提升，但在疫情背景下，受部分工廠停工以及物流不通暢等因素影響，行業(yè)景氣度整體提升較為緩慢，而中國作為疫情管控良好的國家，相比海外企業(yè)更早恢復(fù)國家海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2020年9月、10月、11月和12月，中國集成電路出口金額分別為13.92%、26.43%和39.39%,出口/進(jìn)口比重分別為0.30、0.34和0.35和0.39,出口/圖5:中國集成電路進(jìn)出口金額(億美元)50.00集成電路出口金額(億美元)集成電路進(jìn)口金額(億美元)—出口金額/進(jìn)口金額(右軸)從北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額來看，2020年7-10月北美半導(dǎo)體出貨金額分別為25.75、26.53、27.43和26.41億美元，同比分別增長26.7%、32.5%、40.0%和26.9%,連續(xù)四個月同比實現(xiàn)25%以上增長，而11月、12月北美半導(dǎo)體出貨金額分別為26.12億元和26.81億元，同比分別增長23.10%和7.60%。2020年，北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商累計出貨金額為297.76億元，同比增長22.59%,行業(yè)景氣度凸顯。在集成電路投資回溫出總額的68%,再創(chuàng)新高記錄。圖6:北美半導(dǎo)體設(shè)備制造商出貨金額及同比增長率5.0020Q3全球半導(dǎo)體銷售金額同比大幅增長，中國大陸地區(qū)增速高于全球平均水平。SEMI在其最新發(fā)布的全球半導(dǎo)體設(shè)備市場統(tǒng)計報告中指出，受益下游需求旺盛增長，2020年第三季度全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為194億美元，同比增長30%,環(huán)比上一季度增長16%。中國大陸地區(qū)得益于良好的疫情管控和加速推進(jìn)的半導(dǎo)體國產(chǎn)替代進(jìn)程，半導(dǎo)體設(shè)備銷同時，為擺脫對美國設(shè)備的依賴，大陸地區(qū)開始大力進(jìn)行半導(dǎo)體設(shè)備自主化開發(fā)，并采購大量零組件進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，也成為推動大陸第三季度半導(dǎo)體設(shè)備銷售額同比大幅增長的主要原因。據(jù)統(tǒng)計，20Q3中國大陸地區(qū)半導(dǎo)體銷售額為56.2億美元，同比增長63%,環(huán)比上一季度增長23%,作為對比，北美地區(qū)第三季度半導(dǎo)體設(shè)備銷售額為13.7億美元，同比減少45%,環(huán)比上一季度減少17%。表1:半導(dǎo)體設(shè)備銷售額(十億美元)國家或地區(qū)韓國北美歐洲協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年前三季度我國集成電路行業(yè)累計實現(xiàn)銷售額5,905.80億元，同比增長16.95%,銷售額實現(xiàn)高速增長。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看，2020年第三季度集成電路設(shè)計、制造和封測業(yè)銷售額分別為1,143.60億元、594.60億元和628.60億元，占銷售總額比重分別為48.32%、25.12%和26.56%。在率先經(jīng)歷全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和多次產(chǎn)業(yè)并購后，封測也成為我國最具全球競爭力的半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域，銷售額2016年以前在三大環(huán)節(jié)中位列第一，共有三家企業(yè)營收進(jìn)入世界前十。近年來，以華為海思為代表的國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)迅速崛起，帶動IC設(shè)計版塊銷售額占比快速提高，并于2016年超過封測版塊位列第一；此外，IC設(shè)計業(yè)市場規(guī)模擴大使得晶圓代工需求猛增，而國產(chǎn)替代趨勢下也為國內(nèi)晶圓廠崛起提供了有利條件，國內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)占比同樣穩(wěn)中有升。2020年第三季度，國內(nèi)IC設(shè)計業(yè)銷售額為1,143.60億元，同比增長24.75%,IC制造業(yè)銷售額為594.60億元，同比增長18.80%,IC封測業(yè)銷售額為628.60億元，同比增長7.54%,國內(nèi)集成電路三大環(huán)節(jié)銷售額均實現(xiàn)快速增長，表明國產(chǎn)替代進(jìn)程順利，此外國內(nèi)IC制造業(yè)總產(chǎn)值已接近IC封測業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈局持續(xù)優(yōu)化。心—設(shè)計業(yè)占比(%)一制造業(yè)占比(%)一封測業(yè)占比(%)半導(dǎo)體材料位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游。從產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游三部分組成，其中上游包括半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體設(shè)備，中游包括IC設(shè)備、IC制造和IC封測三個環(huán)節(jié)，下游則為消費電子、汽車、儀器儀表、醫(yī)療工業(yè)、航空航天等具體應(yīng)用領(lǐng)域。其中，半導(dǎo)體制造企業(yè)又可分為IDM和Foundry兩類，IDM(IntegratedDeviceManufacture)指從設(shè)計、制造、封裝測試到銷售和自有品牌都一手包辦的半導(dǎo)體垂直整合模式，代表企業(yè)為三星、德州儀器；Foundry模式只涉及晶圓制造，代表企業(yè)為臺積電、中芯國際等。圖：半導(dǎo)體材料分類半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈IC制造IC封測半導(dǎo)體材料(semiconductormaterial)是一類具有半導(dǎo)體性能(導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，電阻率約在1mQ·cm~1GQ·cm范圍內(nèi))、可用來制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。半導(dǎo)體材料具有熱敏性、光敏性和摻雜性等特點，一般情況下其導(dǎo)電率隨著溫度的升高而升高。作為集成電路能量轉(zhuǎn)換功能的媒介，半導(dǎo)體材料被廣泛應(yīng)用于汽車、照明、家用電器、消費電子和信息通訊等各個領(lǐng)域。半導(dǎo)體材料種類較多，各子行業(yè)之間差距較大。半導(dǎo)體材料行業(yè)位于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上游，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中細(xì)分領(lǐng)域最多的環(huán)節(jié)，細(xì)分子行業(yè)多達(dá)上百個。按大類劃分，半導(dǎo)體材料主要包括晶圓制造材料和半導(dǎo)體封裝材料。其中，晶圓制造材料是指在未經(jīng)封裝的晶圓制造環(huán)節(jié)中所應(yīng)用到的各類材料，主要包括硅片、光刻膠、光刻膠配套試劑、電子用到的各類材料，包括引線框架、芯片粘貼結(jié)膜、鍵合金絲、縫合膠、環(huán)氧膜塑料、封裝基板、陶瓷封裝材料和環(huán)氧膜塑料等。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年全球半導(dǎo)體材料銷售額合計520億美元，其中晶圓制造材料銷售額為328億美元，占比約63%,封裝材料銷售額為192億美元，占比約37%。圖：半導(dǎo)體材料分類其他半導(dǎo)體材料晶圓制造材料硅片其他圖：全球2009-2019年半導(dǎo)體材料銷售額(十億美元)硅片(37.6%)、電子特氣(13.2%)、光掩模(12.5%)、光刻膠輔助材料(6.9%)和CMP拋光材料(6.7%),封裝材料市場規(guī)模前五則分別為：封裝基板(32.5%)、引線框架(16.8%)、鍵合線(15.8%)、封裝樹脂(14.6%)和陶瓷封裝(12.4%)。由于半導(dǎo)體材料子行業(yè)眾多，且各細(xì)分領(lǐng)域之間差距較大，因此各子行業(yè)龍頭各不相同。圖9:2018年全球晶圓制造材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖10:2018年全球半導(dǎo)體封裝材料細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝化學(xué)品靶材其他■陶瓷封裝芯片粘接其他大陸半導(dǎo)體材料銷售額穩(wěn)步增長，晶圓廠建廠潮加速國內(nèi)半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展。近年來在國家鼓勵半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策影響下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)水平和研發(fā)水平，逐步推進(jìn)半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進(jìn)程，半導(dǎo)體材料市場持續(xù)增長。根據(jù)Wind數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2009年至2019年中國大陸半導(dǎo)體材料銷售額從32.70億美元增長至86.90億美元，年復(fù)合增長率為10.27%,同期全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模從35.26億美元增長至52億美元，年復(fù)合增長率為3.96%,國內(nèi)半導(dǎo)體材料銷售規(guī)模遠(yuǎn)高于全球平均水平，國內(nèi)半導(dǎo)體材料銷售額比重從9.27%提升至16.71%。近幾年中國大陸掀起晶圓代工廠建設(shè)高潮，極大加大了半導(dǎo)體材料的采購需求。據(jù)SEMI統(tǒng)計，2017-2020年，全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%,成為增速最快的地區(qū)。圖：全球2009-2019年半導(dǎo)體材料銷售額(十億美元)圖：全球2009-2019年半導(dǎo)體材料銷售額(十億美元)中國大陸(十億美元)全球(十億美元)—中國大陸同比(%,右軸)一全球同比(%,右軸)數(shù)據(jù)來源：Wind,東莞證券研究所全球半導(dǎo)體材料市場將迎來回暖，中國大陸將成為第二大半導(dǎo)體材料市場。近期國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會上調(diào)了全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模預(yù)測，預(yù)計2020年全球半導(dǎo)體材料實倉規(guī)模將同比增長2.2%達(dá)到539億美元，其中大陸半導(dǎo)體材料市場規(guī)模同比增長9.2%,達(dá)到95.2億美元，占全球市場份額超過1/6,超過韓國位列全球第二，僅次于中國臺灣(同比增長4.3%,達(dá)到119.5億美元)。此外，SEMI預(yù)計2021年全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模將達(dá)到565億美元，同比增長4.82%。核心材料進(jìn)口依賴度較大，國產(chǎn)替代空間廣闊。半導(dǎo)體核心材料技術(shù)壁壘極高，國內(nèi)絕大部分產(chǎn)品自給率較低，市場被美國、日本、歐洲、韓國和中國臺灣地區(qū)的海外廠商所壟斷。以占比最大的晶圓制造材料——硅片為例，前五大廠商份額占比超過90%,其中top3日本信越化學(xué)、SUMCO和臺灣環(huán)球晶圓合計占據(jù)全球67%份額(2018年數(shù)據(jù)，SEMI),國內(nèi)企業(yè)以滬硅產(chǎn)業(yè)為代表，距國際領(lǐng)先水平仍存在較大差距；而在格局相對分散的封裝基板領(lǐng)域，前七大廠商占比也接近70%,主要被臺灣、日本和韓國廠商占據(jù)。國內(nèi)半導(dǎo)體材料企業(yè)僅在部分領(lǐng)域已實現(xiàn)自產(chǎn)自銷，在靶材、電子特氣、CMP拋光材料等細(xì)分產(chǎn)品已經(jīng)取得較大突破，部分產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際一流水平，本土產(chǎn)線已實現(xiàn)大批量圖12:2018年封裝基板競爭格局信泰電子資料來源：SEMI,東莞證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究所3.重要半導(dǎo)體材料類別介紹硅片是集成電路制造的重要載體，不斷朝大尺寸方向發(fā)展。硅基半導(dǎo)體材料是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的半導(dǎo)體材料。結(jié)晶硅的分子結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，很少有自由電子產(chǎn)生，因此導(dǎo)電性極低。硅在自然界儲備豐富，是自然界除氧之外第二豐富的元素，目前已成為應(yīng)用最廣的一種半導(dǎo)體材料。從半導(dǎo)體器件產(chǎn)值來看，全球99%以上的集成電路和90%以上的半導(dǎo)體器件均采用硅作為半導(dǎo)體材料，化合物半導(dǎo)體材料占比相對較低。按種類劃分，硅片可以分為半導(dǎo)體硅片和光伏硅片，其中半導(dǎo)體硅片對純度要求更高 (99.999999999%以上),因此制造壁壘和時長價值也相應(yīng)更高。而以尺寸(直徑)劃分，目前主流的半導(dǎo)體硅片尺寸規(guī)格為12英寸(300mm)、8英寸(200mm)、6英寸(150mm)和4英寸(100mm),目前最大已發(fā)展至18英寸(450mm)。一般來講，硅片尺寸越大，硅片切割的邊緣損失就越小，每片晶圓能切割的芯片數(shù)量就越多，半導(dǎo)體生產(chǎn)效率就就越高，成本就越低。因此，硅片向大尺寸演進(jìn)，能有效提高硅片生產(chǎn)效率并降低成本，是半導(dǎo)體硅片未來的發(fā)展方向。根據(jù)滬硅產(chǎn)業(yè)招股說明書，目前全球半導(dǎo)體硅片市場最主流的產(chǎn)品規(guī)格為300mm硅片和200mm硅片，其中300mm硅片占比持續(xù)上升。2018年，全球300mm硅片和200mm硅片市場份額分別為63.83%和26.14%,兩種尺寸硅片合計占比接近90.00%。圖13:全球各國家/地區(qū)半導(dǎo)體材料銷售額(十億美元)圖14:全球不同尺寸半導(dǎo)體硅片出貨面積占比575mmm100mm=125mmM1575mmm100mm=125mmM10硅片行業(yè)集中度較高，且隨著尺寸增大集中度加強。硅片行業(yè)集中度較高，信越化學(xué)和勝高集團(SUMCO)占全球半導(dǎo)體硅片份額超過50%,全球前五大企業(yè)累計份額超過90%(2018年數(shù)據(jù))。隨著硅片平均尺寸不斷增大，12英寸硅片占比持續(xù)提高，硅片行業(yè)時長份額也在持續(xù)向頭部企業(yè)集中。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，從2016年至2018年，全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)集中度提高，信越化學(xué)、SUMCO、Siltronic、環(huán)球晶圓和SKSiltron五家企業(yè)市場份額從85%上升至93%。圖15:2016年至2018年前五大硅片企業(yè)市場份額變化情況萬元00信越化學(xué)SUMCO前五大占比信越化學(xué)SUMCO前五大占比大尺寸硅片技術(shù)仍然受制于人，大硅片國產(chǎn)化勢在必行。目前國內(nèi)4-6英寸硅片已實現(xiàn)自給自足，但12英寸硅片制造技術(shù)仍然受制于人，大硅片國產(chǎn)化勢在必行。目前國內(nèi)硅片生產(chǎn)企業(yè)與全球先進(jìn)水平差距較大，代表性上市企業(yè)有滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、神工股份和立昂微等。目前立昂微的12寸硅片項目已通過數(shù)家客戶的產(chǎn)品驗證，并實現(xiàn)批量化的生產(chǎn)和銷售，預(yù)計2021年底項目建設(shè)完成以后達(dá)到年產(chǎn)180萬片規(guī)模；滬硅產(chǎn)業(yè)提供的產(chǎn)品類型涵蓋300mm拋光片及外延片、200mm及以下拋光片、外延片及SOI硅片，并初步實現(xiàn)了300mm半導(dǎo)體硅片的規(guī)?；a(chǎn)。2021年1月，公司公告非公開發(fā)行股票預(yù)案，擬募集資金總額不超過50億元，集成電路制造用300mm高端硅片研發(fā)與先半導(dǎo)體硅片技術(shù)水平和規(guī)?；?yīng)能力，縮小與國際同行業(yè)公司的差距。3.2光刻膠：光刻工藝的重要耗材光刻膠是光刻成像的承載介質(zhì)，是光刻工藝的重要耗材。光刻膠，又稱光致抗蝕劑，是指通過紫外光、準(zhǔn)分子激光、電子束、離子束、X射線等光源的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻材料。按照下游應(yīng)用場景不同，光刻膠和PCB光刻膠，從組成成分來看，光刻膠主要成分包括光刻膠樹脂、感光劑、溶劑和添加劑等。在光刻過程中，光刻膠具有光化學(xué)敏感型和防腐蝕的保護作用，是光刻工藝的重要耗材。圖16:光刻膠分類g線光刻膠KrF光刻膠ArF光刻膠彩色濾光片用彩色光刻膠及黑色光刻膠LCD/TP襯墊料光刻膠TFT-LCD中Array用光刻膠干膜光刻膠濕膜光刻膠光成像阻焊油墨半導(dǎo)體光刻膠PCB光刻膠LCD光刻膠全球光刻膠下游應(yīng)用較為均衡，至2022年市場規(guī)模有望突破100億元。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，目前全球光刻膠下游應(yīng)用較為均衡，半導(dǎo)體光刻膠、LCD光刻膠和PCB光刻膠和其他光刻膠占比都在25%左右。而根據(jù)媒體情報公司Cision數(shù)據(jù)，2019年全球光刻膠市場規(guī)模約為91億美元，2010-2019CAGR約為5.4%,預(yù)計未來3年仍將以年均5%速度增長，至2022年全球光刻膠市場規(guī)模將達(dá)到105億美元。圖17:全球光刻膠分類占比圖18:2019-2022年全球光刻膠產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模2019資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究所行業(yè)格局：日美壟斷，基本依賴進(jìn)口。光刻膠屬于高技術(shù)壁壘材料，純度要求較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要長期的技術(shù)積累，而在三類光刻膠中，半導(dǎo)體光刻膠的技術(shù)門檻又明顯高于PCB光刻膠和LCD光刻膠。目前全球半導(dǎo)體光刻膠市場基本被日本和美國企業(yè)所壟斷，在g/i線光刻膠領(lǐng)域，日本和美國企業(yè)合計市占率超過85%,在ARF光刻膠方面，基本是日本企業(yè)；在KrF光刻膠方面，日本占據(jù)主導(dǎo)地位，韓國企業(yè)在KrF光刻膠領(lǐng)域占據(jù)全球5%市場，美國企業(yè)市占率為11%。圖19:2019年g/i線光刻膠市場格局圖20:2019年ArF光刻膠市場格局圖21:2019年KrF光刻膠市場格局資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，東莞證券研究國內(nèi)方面，國內(nèi)光刻膠整體技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平存在較大差距，自給率僅約10%,且主要集中在技術(shù)含量較低的PCB光刻膠領(lǐng)域，半導(dǎo)體光刻膠和LCD光刻膠自給率較目前，國內(nèi)6英寸硅片的g/i線光刻膠自給率約為20%,8英寸硅片的KrF光刻膠自給率低于5%,而12寸硅片的ArF光刻膠目前國內(nèi)尚未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。目前國內(nèi)光刻膠主要上市企業(yè)有晶瑞股份、南大光電和上海新陽等，其中晶瑞股份從1993年開始光刻膠的生產(chǎn)，于19年9月建成國內(nèi)第一條ArF產(chǎn)線，并于年底量產(chǎn)；上海新陽自2017年起立項開發(fā)集成電路用高端光刻膠，并于2018年5月成立子公司上海芯刻微，主要進(jìn)行193nmArF干法光刻膠研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目，目前項目處于實驗室研發(fā)階段；南大光電則于18年底投資6.6億元實施“193nm(ArF)光刻膠材料開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”項目，預(yù)計將通過3年的建設(shè)、投產(chǎn)及實現(xiàn)銷售，達(dá)到年產(chǎn)25噸193nm(ArF干式和浸沒式)光刻膠產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模?！鯬CB光刻膠■LCD光刻膠半導(dǎo)體光刻膠■其他金屬靶材(純金屬鋁、鈦、銅、鉭等)、合金靶圖23:濺射靶材原理圖高真空腔體SS高純?yōu)R射靶材四大應(yīng)用領(lǐng)域：半導(dǎo)體芯片、平板顯示、太陽能電池和信息存儲。根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示，按照應(yīng)用領(lǐng)域分類，靶材下游應(yīng)用領(lǐng)域包括半導(dǎo)體芯片、平板顯示器、太陽能電池、信息存儲、工具改性、電子器件和其他領(lǐng)域，其中半導(dǎo)體芯片、平板顯示、太陽能電池和信息存儲為高純?yōu)R射靶材的四大應(yīng)用領(lǐng)域，合計占比達(dá)94%。其中，半導(dǎo)體芯片對濺射靶材的金屬材料純度、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等方面都設(shè)定了極其苛刻的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)要求最高，認(rèn)證過程最為嚴(yán)格。全球靶材呈現(xiàn)壟斷格局，美日企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢明顯。目前全球靶材制造業(yè)，尤其是高純度靶材市場，主要份額集中在海外巨頭手中，呈現(xiàn)明顯的寡頭壟斷特征。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，在全球靶材市場中，日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯市占率位列前四，合計份額達(dá)80%,在最高端的晶圓濺射靶材市場合計份額則高達(dá)90%。高純?yōu)R射靶材市場技術(shù)門檻、設(shè)備門檻較高，而美日的龍頭企業(yè)在掌握核心生產(chǎn)技術(shù)后，實施嚴(yán)格保密措施來限制技術(shù)外泄，并通過擴張整合把握全球濺射靶材市場的主動權(quán)，先發(fā)優(yōu)勢明顯。圖24:濺射靶材下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖25:全球濺射靶材競爭格局國內(nèi)：靶材企業(yè)產(chǎn)品集中在低端產(chǎn)品領(lǐng)域，高端市場缺乏競爭力。目前，國內(nèi)靶材企業(yè)起步時間較晚，發(fā)展重點集中在低端產(chǎn)品領(lǐng)域，在半導(dǎo)體、平板顯示和太陽能市場等領(lǐng)域競爭力有所欠缺。經(jīng)過數(shù)年政府扶持、科技攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，目前國內(nèi)高純建設(shè)靶材已取得較大進(jìn)步，形成了部分產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)能力，整體實力不斷增強，代表性企業(yè)有江豐電子、隆華科技、有研新材等。-薄膜生長-化學(xué)機械拋光-金屬化七大流程，其中化學(xué)機械拋光(CMP)是集成電路制造中獲得全局平坦化的一種手段，它可以平整晶片表面的不平坦區(qū)域，屬于化學(xué)作用和機械作用相結(jié)合的技術(shù)，使芯片制造商能夠繼續(xù)縮小電路面積并擴展光刻工具的性能。圖26:典型化學(xué)機械拋光原理圖拋光波供應(yīng)器磁碟旋轉(zhuǎn)平臺拋光盤俯視圖側(cè)視圖俯視圖拋光墊/拋光液是CMP的主要耗材。拋光材料造各類材料成本約7%。根據(jù)功能不同，拋光材料又可分為拋光液、拋光墊、拋光頭、研磨盤、調(diào)節(jié)器和清潔劑等，其中拋光墊、拋光液是最主要的拋光材料，價值量占比分別為49%和33%,其他拋光材料總價值量占比為18%。其中，拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑，主要起到拋光、潤滑、冷卻的作用，而拋光墊主要作用是存儲、傳輸拋光液，對硅片提供一定壓力并對其表面進(jìn)行機械摩擦，是決定表面質(zhì)量的重要輔料?！鰭伖庖骸鰭伖鈮|■調(diào)節(jié)器■清潔■其他拋光液市場被美日企業(yè)壟斷，近年本土自給率有所提升。長期以來，全球化學(xué)機械拋光液市場被美日企業(yè)所壟斷，包括美國的CabotMicroelectronics、Versum和日本的Fujimi等，其中CabotMicroelectronics全球拋光液市場占有率最高，但已從2000年的約80%下降至2017年的約35%(安集科技招股說明書數(shù)據(jù)),表明全球拋光液市場正朝多元化方向發(fā)展，地區(qū)本土化自給率提升。國內(nèi)方面，以安集科技為代表的企業(yè)打破了國外廠商在拋光液領(lǐng)域的壟斷，成功實現(xiàn)了進(jìn)口替代，占據(jù)全球市場約2%份額(2019年數(shù)據(jù)),使得中國擁有了在拋光液領(lǐng)域的自主供應(yīng)能力。拋光墊技術(shù)壁壘極高，海外巨頭形成寡頭壟斷。從競爭格局來看，拋光墊制作由于其具有極高的技術(shù)壁壘，全球主要被美國陶氏化學(xué)所壟斷，市占率高達(dá)79%,其次是美國企業(yè)卡博特微電子(CabotMicroelectronics)、ThomasWest和FOJIBO等。國內(nèi)方面，鼎龍股份在收購國內(nèi)CMP拋光墊企業(yè)時代立夫后，成為本土拋光墊龍頭企業(yè)。2018年，鼎龍公司產(chǎn)品通過8寸晶圓廠驗證并取得訂單，2019年，公司產(chǎn)品通過國內(nèi)12寸晶圓廠產(chǎn)品測試并取得訂單。圖28:全球拋光液行業(yè)市場競爭格局圖29:全球拋光墊行業(yè)市場競爭格局3.5電子特氣：半導(dǎo)體晶圓制造的血液電子氣體是僅次于硅片的第二大半導(dǎo)體原材料，下游應(yīng)用廣泛。特種氣體是與普通氣體相對應(yīng)的概念，指用特殊工藝生產(chǎn)并在特定領(lǐng)域中應(yīng)用的，在純度、品種、性能等方面有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質(zhì)氣體配置的二元或多元混合氣。電子特氣是電子工業(yè)中的關(guān)鍵性化工材料，下游應(yīng)用涵蓋半導(dǎo)體、顯示面板、光纖光纜、光伏、新能源汽車、航空航天等多個領(lǐng)域。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，電子特氣是價值量占比僅次于硅片的第二大原材料，在2016年全球半導(dǎo)體材料市場占比為14%。2018年全球電子特種氣體市場規(guī)模45.12億美元，同比增長15.93%(金宏氣體招股說明書數(shù)據(jù)),隨著國內(nèi)半導(dǎo)體國產(chǎn)替代加速進(jìn)行，國內(nèi)電子氣體市場增速明顯，遠(yuǎn)高于全球增速。圖30:電子特氣下游應(yīng)用領(lǐng)域圖31:半導(dǎo)體材料行業(yè)細(xì)分產(chǎn)品規(guī)模占比 行業(yè)集中度高，寡頭壟斷明顯。在電子特氣的生產(chǎn)過程中，需要涉及合成、純化、混合氣配置、