如需报告请登录。

一、半导体市场规模超四千亿美金，带动上游半导体材料快速发展

1.1、半导体行业短期逢波动，中国成为全球最大半导体消费市场

1.1.1、半导体市场规模超四千亿美金，短期逢波动

半导体作为现代电子产品的“大脑”，促进了通信、电脑、医疗、交通、新能源等各行业的发展；半导体产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。半导体行业产业链上游包括半导体材料、半导体设备等，半导体主要用于制造光电子器件、分立器件、集成电路、传感器等，下游应用主要在通信、医疗、电脑等。截至年，半导体产业下游应用市场规模已超亿美元。

半导体行业短期逢波动，年规模较年出现下滑，但仍然站稳亿美元上方。伴随半导体技术的革新、下游应用的推广，半导体行业规模大幅扩张，对经济、国家安全等领域的影响力日益增强。根据IMF测算，每1美元半导体芯片的产值可带动相关电子信息产业10美元产值，带来美元的GDP。年全球半导体行业收入约为亿美金，较年、年分别增长22%、40%，较年同比下滑。伴随智能汽车、智能电网、人工智能、物联网、5G等领域兴起，全球半导体市场规模将进一步扩大。

1.1.2、中国已成为全球最大的半导体市场

国内半导体行业保持迅猛发展，中国为全球最大的半导体市场。截至年，国内半导体行业销售额占到全球的35%。年，中国半导体行业销售额约亿美元，短期因行业周期原因同比下滑9%（同期全球下滑12%），但较年提高36%。伴随国内半导体行业的持续发展，中国半导体行业的规模和占全球比重将进一步提高。

1.2、半导体行业发展带动上游设备和材料市场快速增长

半导体设备和半导体材料是半导体的上游。半导体行业产品主要为集成电路、光电子器件、分立器件和传感器，占全球市场的比重分别约为84%、8%、5%和3%。生产这些产品需要上游半导体设备和半导体材料的支撑：

（1）半导体设备主要有硅片加工设备、晶圆制造设备、晶圆过程控制设备、芯片封装测试设备等，是生产晶体管、集成电路、光电子器件的关键设备。近年来半导体设备行业市场规模保持快速发展，全球新一轮半导体资本开支启动，全球半导体设备销售额在经历了年约11%的下滑后，年将恢复成长，预计年达到历史新高亿美金。

（2）半导体材料是生产集成电路、光电子器件等的重要材料。半导体材料主要包括前端晶圆制造材料和后端芯片封装材料。年，全球半导体材料销售额约.4亿美元（晶圆制造材料为亿美元、封装材料为亿美元）。中国台湾、韩国、中国大陆、日本、美国是全球最大的半导体材料市场，合计占全球市场比重超80%。前端材料近几年需求增速高于后端材料。至年，全球晶圆制造材料销售金额增速分别为3%、13%、14%，封装材料为-4%、5%、3%。

1.3、海外企业主导半导体材料产业，国内进口替代空间巨大

1.3.1、半导体材料具有子行业多、资金密集、技术密集等特点

半导体材料具有细分子行业多、资金密集、技术密集、产品技术更新快等特点，是支撑半导体产业发展的关键：

（1）细分子行业多：半导体材料主要用于前端晶圆制造和后端芯片封装，晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、靶材、CMP（抛光液和抛光垫）等，封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料、芯片粘结材料等。上述大类材料又可细分为几十种甚至上百种具体产品。企业需要提供一系列产品满足客户需求。

（2）技术密集：半导体材料生产涉及切割、研磨、刻蚀、激光打码、化学机械抛光、光刻、显影、溅射、沉积、纯化等诸多先进工艺，对先进工艺有很高要求。

（3）资金密集：行业强者恒强，企业需要充足的现金流及资产来实现持续的资本开支保障成长和应对行业的周期波动。

（4）下游客户认证壁垒高：下游客户多为行业半导体巨头，客户对技术保密、品质要求、供货稳定等各方面要求严格，不会轻易更换供应商。

（5）行业集中度高：各细分子行业均有巨头企业占有主要市场份额，新进入者很难在短时间内具备规模生产、低成本等优势。

（6）技术变革快：半导体行业遵循摩尔定律，对半导体材料的需求变化快，企业需要相应的技术来满足市场需求。

在半导体材料市场构成方面，晶圆材料（主要为硅片）、电子气体、光掩膜版、光刻胶及其配套试剂占比前四，分别为38%、13%、13%、12%；CMP抛光材料、靶材市场份额分别为7%、3%。

1.3.2、中国大陆是年全球半导体材料市场规模唯一保持增长的市场

据SEMI，中国大陆是全球半导体材料市场唯一实现同比增长的市场，年半导体材料行业规模同比增加1.9%至86.9亿美元。全球其他地区的材料营收均持平或呈个位数下跌。中国台湾因在晶圆代工、先进封装的优势，半导体材料消费规模达.4亿美元，连续第10年成为全球最大半导体材料市场。

1.3.3、国内企业前期多承担半导体封装的步骤

前期全球半导体产业分工下，国内企业前期多承担半导体后端封装的步骤，属于附加值较低的环节。目前半导体行业IC设计、大尺寸硅片的生产、半导体设备和材料制造等附加值高的环节均为海外或中国台湾地区企业主导。由于半导体材料多用于前端晶圆制造，国内相关产业发展较晚，限制了国内半导体材料（以及半导体设备）的发展。

反观美国、日本等国家或地区，产业主要集中于半导体产业链高附加值的环节，如IC设计、半导体前端制造等。美国半导体行业产值高达亿美金（年），半导体产业也是美国第四大出口产业（排在飞机、石油产品、原油之后）。日本则是全球最大的半导体设备出口国，-累计出口了约亿美元的半导体设备。

1.3.4、国内半导体材料对外依存度高

美国、日本、韩国等跨国企业仍主导全球半导体材料产业，国内半导体材料对外依存度高。因中国大陆企业在高端半导体材料领域长期研发和投入不足，中国大陆半导体材料主要集中在技术壁垒较低的封装材料，大部分高端晶圆制造材料需要依靠进口。国内半导体产业从上游的设备、材料，再到集成电路等产品，对外依存度整体保持较高水平。

过去10年，中国大陆与日本、韩国、美国等国家或地区的电子材料贸易均为逆差。中国大陆与韩国、日本电子材料的贸易逆差常年维持在10亿美元上方，与美国电子材料的贸易逆差逐年下滑，也仍有近4亿美元的规模。且自年来集成电路产品成为我国单一最大宗进口商品，、年进口金额分别为、亿美元，贸易逆差均超过亿美元，存在巨大的进口替代空间。

国内企业目前在电子气体、硅片、湿电子化学品、CMP抛光液等领域有所突破，但在高端光刻胶、CMP抛光垫等领域进展较慢。半导体材料行业细分产品门类多，且不同的产品门类在技术上存在较大差异，因此半导体材料行业各个子行业的竞争格局相差较大，国内企业所面临的市场环境、竞争对手、下游客户也不相同。

二、大基金二期布局在即，国内半导体材料行业发展有望迎来黄金期

2.1、政策、资金、贸易纷争等多因素催化半导体产业链历经两次转移

2.1.1、全球半导体行业历经重心从西到东的转移

历史上全球半导体行业历经重心从西到东的转移。半导体行业技术于上世纪发源于美国，最初是为国防和宇航服务：年在美国诞生的世界上第一台军用电子计算机；年在美国贝尔实验室制造出第一个晶体管；上世纪60年代末Fairchild制造出了RAM（随机存储内存），Intel和IBM公司随后提出用于商用和优化的方案。

（1）第一次转移：日本半导体行业在引导半导体重点用于工业和消费领域的产业政策帮助下，实现了飞速发展，一度在上世纪80年代中取代美国成为全球半导体产值最大的国家，完成了全球半导体产业的第一次转移。

（2）第二次转移：在美日贸易纷争大背景下，政策、资金等大力扶持催化了全球半导体产业的第二次转移，韩国和中国台湾于上世纪80年代末、90年代初在全球半导体行业逐步成为主要力量。

2.1.2、半导体产业发展离不开政策、资金的大力支持

半导体行业是资金密集型行业，纵观日本、韩国等地半导体行业的发展，政策、资金支持都起到了关键作用。

（1）美国：美国“VHSIC计划”（～）总经费10亿美元，由军方分担；美国“MMIC计划”（～），总经费5亿美元，由军方承担。

（2）日本：《电子工业振兴临时措施法》、《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》、《特定机械情报产业振兴临时措施法》分别于年、年、年制定，三部法规极大的促进了日本企业积极发展本国的半导体产业。日本“超大规模集成电路研究计划”（VLSI，～）总投资亿日元，政府投入亿日元。日本“超大型（mm）硅技术研究开发计划”（～）经费亿日元，政府投入50.1％。

（3）韩国：自上世纪70年代，韩国《推动半导体产业发展的流年计划》、《半导体信息技术开发方向的投资计划》、《韩国半导体设备国产化5年计划》、《促进原材料产业计划》等扶持半导体产业的政策相继出台。“超大规模集成电路技术共同开发计划”（～）总投入1.2亿美元，政府出资50%；“韩国半导体设备国产化5年计划”（～）总投资亿韩元，政府支持亿韩元。

（4）中国台湾：“超大型积体电路技术发展计划”（~年）投资29.84亿新台币；“微电子技术发展四年计划”（~）投资19.95亿新台币；“亚微米工艺技术发展计划”（～）总投入70亿台币，当局出资66亿台币。

2.1.3、地区经济繁荣程度、人才储备均为半导体行业发展的条件

除了政策、资金扶持外，地区经济繁荣、人才储备充分等软硬件水平也是实现半导体行业跨越发展的关键因素：

（1）专业人才储备：以韩国为例，韩国政府于年成立了韩国电子技术学院（KIET），其主要职责是计划与协调半导体RD、进口、吸收和传播国外技术等，为行业输送了大量人才。

（2）地区经济繁荣：地区经济的繁荣是提供资金支持的前提。韩国、中国台湾经济正是在80年代末和90年代初实现高速发展，为大力发展半导体产业提供了雄厚的资金和经济环境。

国内已做好经济、人才储备等软硬件准备，具备半导体行业快速发展的基础。

2.2、半导体行业有望迎来第三次产业链转移

2.2.1、国内行业政策于年后频出，半导体产业发展提速

国家为推动半导体产业发展，相关政策密集出台。为实现集成电路产业跨越式发展，国务院于年6月印发《国家集成电路产业发展推进纲要》（以下简称“《纲要》”）。纲要提出到年，集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%，企业可持续发展能力大幅增强。16/14nm制造工艺实现规模量产，封装测试技术达到国际领先水平，关键装备和材料进入国际采购体系，基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。到年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越发展。

各地方政府相继成立基金，引导半导体产业发展。年7月北京率先成立了集成电路产业发展股权投资基金，基金规模达亿元。之后天津、江苏、重庆等地方各级政府相继通过成立产业投资基金等方式扶持半导体产业，累计金额超过亿元。

2.2.2、大基金二期布局在即，半导体材料是重点投资领域

“国家集成电路产业投资基金”(简称“大基金”)是由中央财政、国开金融等共同发起，为促进我国集成电路产业发展而设立的产业投资基金。大基金通过股权投资、联合设立基金等方式，加强对集成电路制造和装备、材料等短板薄弱领域的投资。大基金对于芯片制造业的投资比例，不低于总额度的60%（其中芯片制造业的资金约为65%、设计业约为17%、封测业约为10%、装备材料业约为8%）。

大基金一期已经在制造、设计、封测、材料等多领域布局。设计领域布局中芯国际、华力微电子、长江存储等企业；半导体材料领域已布局安集微电子科技、雅克科技、鑫华半导体材料、上海硅产业集团等。

国家集成电路产业投资二期股份有限公司于年10月22日注册成立，注册资本达.5亿元。（国家集成电路产业投资基金一期注册资本约亿元，投资总规模约亿元，撬动社会融资约亿元。）大基金二期的注册资本高于一期，投资总规模和撬动社会融资有望较一期更上一个台阶。

2.2.3、半导体设备国产化和半导体材料国产化相辅相成

伴随半导体设备的国产化率逐步提高，国内半导体材料企业也将一同成长。半导体设备和半导体材料均处半导体产业链上游，是大力发展半导体的重要支撑。目前全球半导体设备行业为欧美日韩等企业主导，世界半导体设备销售规模前三的企业分别为美国的应用材料、荷兰的ASML、日本的东京电子。相应的，半导体设备所配套使用的半导体材料也多来自欧美日韩等企业。

中国大陆正在成长为全球最大的半导体设备市场，预计今年将接近亿美金。但国内半导体设备厂商目前整体体量尚小，国产替代的空间非常大。伴随半导体设备的不断国产化，作为国内的半导体材料企业，有望和国内半导体设备企业深化合作，加速成长。

2.2.4、国内晶圆进入密集建设期，催化半导体材料进口替代

12英寸晶圆从年开始逐渐成为主要晶圆尺寸，国内12英寸晶圆厂进入密集建设周期。根据ICInsights预计，到年，全球12英寸晶圆厂总数有望达到座。8英寸及以下的晶圆厂数量则在减少。截至年年底，全球总共有座8英寸晶圆厂，较峰值的座减少近三成。

国内12英寸晶圆厂未来几年有望保持0亿每年的投资体量，大幅提高12英寸晶圆的体量。国内半导体材料企业在供货时间、成本等多方面有天然的优势，伴随国内晶圆厂建成投入使用，可预见国内对半导体材料的需求将大幅提高，国内半导体材料企业有望加速成长。

三、半导体材料之一：晶圆材料

3.1、晶圆材料全球市场规模超亿美元，国内12英寸晶圆将进入产能释放期，推动大硅片需求

硅晶圆（或“硅片”、“硅材料的晶圆”）是应用最广的晶圆。目前晶圆材料可分为三代：第一代为硅、锗，第二代为GaAs、InP等，第三代为GaN、SiC等。硅晶圆原材料相对易得，硅提纯与结晶工艺成熟，且氧化形成的二氧化硅（SiO2）薄膜绝缘性能好，使得器件的稳定性与可靠性大为提高。年全球95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路采用单晶硅作为衬底材料。

作为半导体材料中成本占比最高的材料，晶圆全球销售额超亿美元。据SEMI，年硅片的销售额在全球半导体制造材料行业当中的占比高达37%。晶圆下游应用主要为电子、计算机、工业等领域，占比分别为42%、19%、11%。受半导体市场规模不断扩大拉动，全球晶圆材料市场规模从年的约79亿美元增长超40%到年近亿美元。后续半导体在汽车、工业等领域的需求不断增长，晶圆材料的需求还将保持增长。

主流的硅片尺寸不断提高。硅片按照尺寸（以直径计算）分类，历史上主要有50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、mm（4英寸）、mm（6英寸）、mm（8英寸）、mm（12英寸）等规格，现已发展到18英寸（mm）。

大尺寸晶圆是发展趋势，12英寸硅片成为主流。因在晶圆上制造方形或长方形的芯片导致在晶圆的边缘处剩余一些不可使用的区域，更大尺寸的晶圆利用率越高；晶圆尺寸越大，同一晶圆能生产的芯片数量也将越多，生产的效率也将提高。年开始，12英寸硅片逐步替代8英寸硅片成为主流。较8英寸硅片，12英寸硅片下游用于手机、电脑、SSD等领域的占比更高。

国内在建12英寸晶圆厂较多，对硅晶圆需求将大幅提高。根据SUMCO和SEMI的统计，年全球8英寸和12英寸硅片的需求分别为万片/月和万片/月。年12英寸硅片市场份额约63%，成为硅片市场最主流的产品。待国内12英寸晶圆企业完全建成后，仅国内每月所需硅片数量将超过万片，大幅拉动硅片需求。

3.2、晶圆材料资金、技术密集，大尺寸硅片为国外巨头垄断

晶圆具有技术密集、资金密集等特点，大硅片门槛极高。（1）技术密集：从砂石半导体材料生产涉及切割、研磨、刻蚀、激光打码、化学机械抛光等诸多先进工艺。（2）资金密集：生产硅晶圆的设备投资较大，且需不断地更新设备。（3）下游客户认证壁垒：下游客户多为行业半导体巨头，客户对技术保密、品质要求、供货稳定等各方面要求严格，不会轻易更换供应商。（4）行业竞争激烈：5大海外企业占据全球95%以上的市场份额，新进入者很难在短时间内具备规模生产、低成本等优势。（5）技术变革快：硅晶圆尺寸有不断增长的趋势，客户对4英寸到12英寸的产品都有需求，要求生产企业不断提高技术。

全球硅晶圆产业呈现寡头垄断的格局，市场集中度极高。日本信越(Shin-Etsu)、日本胜高(Sumco)、台湾环球晶圆（GlobalWafers）、德国Siltronic、韩国LGSiltron五大巨头占据全球95%的市场份额。硅晶圆产能目前也主要分布在中国台湾、韩国、日本、北美等行业巨头所在国家或地区。目前中国大陆硅晶圆产能占全球约13%，但主要为海外企业来中国投资所建，本土企业和海外巨头差距非常巨大。

3.3、国内硅片需求有望大幅增长，为国内硅片企业创造发展空间

目前主要有上海新昇、中环股份、金瑞泓（衢州）、重庆超硅等国内厂商布局12英寸硅晶圆。国内12/8英寸硅片企业已超过16家，上海新昇（沪硅产业、上海新阳分别持股98.5%、1.5%）已实现12英寸大硅片量产，28nm逻辑、3D-NAND存储正片也通过了长江存储的认证；中环股份半导体8-12英寸集成电路用大硅片项目已部分投产；德州市政府与有研科技集团、日本RSTechnologies等签约，投资62亿元建设年产万片的12英寸硅片产业化项目；金瑞泓（衢州）投资34.6亿元建设万片12英寸硅片。

四、半导体材料之二：光刻胶及配套材料

4.1、全球半导体光刻胶及配套材料市场规模近40亿美元

光刻胶又称为光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键材料。光刻胶利用光化学反应，经光刻工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，在集成电路和半导体分立器件的微细加工中有广泛应用。根据反应方式不同，光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶，主要区别在于光刻过程中理化性质变化不同。正胶因其相对较高的分辨率而应用比例更高，因此光刻胶是半导体集成电路制造的核心材料。光刻胶配套材料包括光刻工艺中所涉及到的电子化学品，包括稀释剂、显影液、漂洗液、蚀刻液、剥离液等，光刻胶配套试剂与光刻胶配套使用。

光刻胶全球市场体量从年的55.5亿美元增长至年的80亿美元，年复合增长率达5.4%，预计到年全球光刻胶（包括LCD、PCB、半导体光刻胶等）市场规模有望达到亿美元左右。从应用上看，光刻胶可以大致分为LCD光刻胶、PCB光刻胶（感光油墨）与半导体光刻胶等。光刻胶配套材料体量也将随着光刻胶市场规模扩大而增加。

在大规模集成电路的制造过程中，光刻和刻蚀技术占芯片制造时间的40-50%，占制造成本的30%。在图形转移过程中，一般要对硅片进行十多次光刻。SEMI（国际半导体行业协会）数据显示，年全球半导体光刻胶和配套材料市场分别较年同比增长20%、23%至17.3亿美元、22.3亿美元。

随着12英寸先进技术节点生产线的兴建和多次曝光工艺的大量应用，nm及其它先进光刻胶的需求量将快速增加。Techet数据预计年半导体光刻胶及配套材料市场规模将超过40亿美元，其中EUV光刻胶规模-年复合增长有望达50%（年规模约1千万美元）

4.2、高端光刻胶行业为海外企业垄断，国产化进程将面临竞争激烈

半导体光刻胶是技术壁垒最高的光刻胶，属于资本、技术双密集型产业。半导体光刻工艺过程需涂胶、曝光、显影、烘烤、刻蚀、沉积、离子注入等诸多工艺，对光刻设备和光刻胶及配套材料要求极高。光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。目前全球光刻机市场为ASML引领，高端光刻胶也为仅有海外企业能够达到ArF及以上的技术水平。

半导体光刻胶及配套材料具备产品技术更迭快、纯度高等特点。生产光刻胶需要将感光材料、成膜树脂、光敏剂、添加剂、溶剂等组分有效地结合在一起。通常在恒温恒湿0级的黄光区洁净房、在氮气气体保护下将原料充分混合成均相液体。随后经过多次过滤，并通过中间过程控制和检验，使其达到工艺技术和质量要求，最后做产品检验，合格后在氮气气体保护下包装、打标、入库。

（1）技术更迭快：光刻光源波长的缩小，使得光刻机的分辨率不断提升。光刻胶的功能参数要求和质量要求一直随着集成电路制造工艺的变化和发展而提高，以适应发展的要求。IC集成度历经微米级、亚微米级、深亚微米级，目前已进入纳米级阶段，光刻胶根据所适配的刻蚀用光的波长不同而分为普通宽谱光刻胶、g线（nm）、i线（nm）、KrF（nm）、ArF（nm）、F2（nm），以及最先进的EUV(13.5nm)线水平，其相关技术壁垒随刻蚀用紫外光波长缩短而相应提高。半导体行业目前主要使用光刻胶包括g线、i线、KrF、ArF四类

（2）纯度要求苛刻：为实现在大规模生产时感光度和膜厚等性能在逐批使用时不需调整、各大型设备的工艺参数保证精细线路的稳定性、各生产批次间的性能稳定等目的，光刻胶及配套材料需要达到超纯和超净的标准，光刻胶金属离子等杂质的含量的要求达到ppb级，部分配套材料要求更是需要达到ppt级。因此光刻胶在生产过程中需要选择超净生产反应釜和管线，对混合、过滤、包装等各步骤进行精确控制。

（3）日本企业占据高端半导体光刻胶主要市场。ArF-i光刻胶在DP技术加持下制程可达14nm，也正是目前目前使用最为广泛的技术。从市场上看，国外企业仍旧强势，垄断国内半导体市场绝大多数份额。尤其是以特种橡胶、信越、东京应化等为首的日本企业占据高端光刻胶的主要市场。

（4）极紫外EUV(13.5nm)光刻胶将成为主流：随着半导体制程的不断升级，面向7nm以下制程的极紫外EUV(13.5nm)光刻技术及其配套的光刻胶或将成为未来各国际大厂的必争之地。根据调研机构ICInsights统计，制程10nm以下的半导体圆晶产量将从年的每月万片增长到年的每月万片，而这一尺寸对应的正为EUV光刻技术。

4.3、国内企业在半导体光刻胶行业崭露头角

实现国产化的光刻胶主要集中在低端PCB光刻胶和LCD光刻胶。从技术及产品线角度看，国内企业在半导体光刻胶领域与世界先进水平仍有2-3代的差距，鲜有能生产销售KrF、ArF等产品的企业。

目前主要有晶瑞股份、北京科华、上海新阳、南大光电、北京北旭等国内厂商布局半导体光刻胶，江化微等进军半导体光刻胶配套材料。目前晶瑞股份（旗下苏州瑞红）、北京科华（南大光电于Q1转让持有北京科华股份）等起步较早的企业有稳定G\I光刻胶，南大光电已安装并调试第一条ArF光刻胶生产线，其他企业大多还处于规划、研发以及产业化过程中。南大光电成立了全资子公司“宁波南大光电材料有限公司”，重点推进ArF光刻胶开发和产业化项目。上海新阳KrF光刻胶配套的光刻机预计H1中试，ArF光刻胶配套的光刻机也已到货。江化微年在长电先进的显影液产品销售得到提高，巩固了公司显影液在封测领域的优势地位。

在下一代技术所配套的EUV光刻胶领域，我国企业目前尚为空白，仅北京科华有与科研院所合作项目。相比之下，Intel、台积电、三星等大厂均已开始试产。而传统光刻胶强势企业如信越化学、东京应化、住友化学等厂商较早进行了专利布局，相关专利保护壁垒逐渐形成，此领域也或将国内厂商在追赶传统大厂过程中的下一个需要发力的节点。

五、半导体材料之三：电子气体

5.1、半导体行业是电子气体最大的消费市场，也是对电子气体要求最高的市场

电子气体是纯度、杂质含量等技术指标符合特定要求，可应用于集成电路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等半导体及电子产品生产领域的气体，分为电子特种气体和电子大宗气体。电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于硅片的沉积、蚀刻、光刻、掺杂、退火或者腔室清洗等工艺。电子气体一般需外购初级气体原材料后经合成、纯化、混配、气瓶处理、充装、检测等生产过程后再销售。

半导体行业是电子气体最大的消费市场，也是对电子气体要求最多的市场（包括产品种类、包装尺寸、纯度等等）：气体纯净度的差异会降低芯片性能，电子气体纯度通常要求5N以上级别，金属元素也需净化到10-9至10-12级；半导体市场几乎用到了所有常见的电子气体；包装则从小的气瓶到大的槽罐都有需求。薄膜沉积（包括化学沉积、chambercleaning）和刻蚀工艺是消耗电子气体最多的工艺。

年全球半导体行业电子气体销售金额约43亿美元;预计至年期间年均增长5.7%，年将达到51.4亿美元。据中国半导体行业协会，年我国电子特种气体的市场规模超过亿元，半导体电子气体规模超过80亿元。

5.2、三大海外气体巨头占据全球半导体电子气体市场超8成份额

电子气体生产的瓶颈很多，从原材料纯度开始，到合成工艺、对温度和压力的控制，再到提纯方法和分析方法，以及产品充装过程中对杂质的控制，每个环节都会影响整个产品的质量。

（1）技术壁垒：电子气体生产涉及气体纯化、检测、充装、合成、容器处理、配送等多种技术瓶颈。

（2）电子气体认证壁垒高：电子气体供应商需通过客户审厂、产品认证两轮严格的审核认证（每个产品需要试样、再中试，然后才会大量使用），集成电路领域的审核认证周期长达2-3年。

（3）产品种类繁多：半导体工业中涉及电子气体超过种，常见的电子气体也超20种。且不同的客户对产品杂质参数、颗粒物含量等方面有特殊的要求。

（4）行业资质：国家对电子气体行业企业的管理和控制严格，企业必须遵守《危险化学品经营许可证管理办法》等法律法规获得安全生产、经营及运输等资质。

全球工业气体市场已经形成了少数几家气体生产企业占据全球市场大多数份额的市场格局。年10月23日，林德集团（Linde）官方宣布与美国普莱克斯集团（PRAXAIR）完成对等合并，合并后三大气体巨头（美国林-普莱克斯、法国液化空气、美国空气化工）占据全球半导体电子气体市场近80%的份额。在国内市场，海外五大龙头企业在年前也长期控制近85%的份额。

5.3、国内企业占据运输等先天优势，电子气体目前是国内企业进口替代程度最高的半导体材料

国内电子气体企业生产销售额占晶圆制造电子气市场需求由3.8%增加至25.0%，进口替代程度不断提高。我国电子气体企业实现进口替代具备诸多优势：

（1）运输成本具有明显的优势。国家对电子气体（危险化学品）的产品包装、运输有严格的规定，进出口受到管制，且进口周期长、容器周转困难。

（2）产品价格具有明显的优势。比如国内高纯气体产品平均价格只有国际市场价格的60%，采用国产高纯气体产品可大幅度降低下游行业的制造成本。

（3）突破部分核心技术。国内企业在部分电子气体的容器处理技术、气体提纯技术、气体充装技术和检测技术已经达到国际通行标准。

目前国内主要有华特气体、雅克科技（科美特）、金宏气体、昊华科技、南大光电、巨化股份、启源装备、中船重工所、南京特种气体等企业布局电子气体。华特气体实现了对国内8寸以上集成电路制造厂商超过80%的客户覆盖率，解决了中芯国际、华虹宏力、长江存储等客户多种气体材料制约，并进入了英特尔（Intel）、美光科技（Micron）、德州仪器（TI）、海力士（Hynix）等全球领先的半导体企业供应链体系。雅克科技子公司科美特电子气体主要客户包括西电集团、平高电气、山东泰开等主要电气设备生产公司。昊华科技是国内具备高纯度三氟化氮研制能力的领先企业、国内最早从事六氟化硫研发的企业、国内仅有的高纯度六氟化硫研制企业。金宏气体与联芯集成、华润微电子、华力微电等企业形成合作，年半导体行业电子气体销售额约3.27亿元，占公司营收比重为31.18%；

六、半导体材料之四：湿电子化学品

6.1、湿电子化学品需求未来4年复合增速有望达5.7%

湿电子化学品指微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种电子化工材料，主要用于芯片、显示器面板、电池板等的清洗、蚀刻、显影、去膜、掺杂等。湿电子化学品主要包括超净高纯试剂（超净高纯试剂在国际上也称工艺化学品（ProcessChemicals），美国、欧洲和我国台湾地区称为湿化学品（WetChemicals））、光刻胶配套试剂（光刻胶配套试剂内容在“光刻胶及配套材料”部分讨论）等。湿电子化学品是对使用于湿法工艺的“电子级试剂”、“超净高纯化学试剂”的更为合理准确的表达。

超净高纯试剂的尘埃颗粒粒径需控制在0.5m以下，杂质含量需控制在ppm级（10-6为ppm），是化学试剂中对颗粒粒径控制、杂质含量要求最高的试剂。常见产品有超净高纯酸及碱类、超净高纯有机溶剂和超净高纯蚀刻剂。光刻胶配套试剂指光刻工艺中所涉及到的电子化学品，包括稀释剂、显影液、漂洗液、剥离液等，光刻胶配套试剂与光刻胶配套使用。

为了满足半导体集成电路的发展水平，湿电子化学品的技术实现了G1到G4级不同等级的商业化生产，并向更高技术等级的产品进步。年全球湿电子化学品规模约22亿美元。据Techcet预计，全球湿电子化学品市场规模在年有望达到29亿美元，-年的年复合增速有望达5.7%。

6.2、湿电子化学品技术门槛高、种类繁多

湿电子化学品具有技术门槛高、种类繁多等进入壁垒：

（1）技术门槛高：湿电子化学品属于化工、材料科学、电子工程等多学科交叉的领域，且属于试剂纯度要求最高的应用，对生产的工艺流程、生产设备、生产的环境控制、包装技术都有非常高的要求。

（2）品种丰富：按应用可分为光刻胶配套试剂、封装材料、高纯试剂、工艺化学品、液晶材料等；按工艺可分为清洗液、显影液、漂洗液、蚀刻液、剥离液等。

（3）产品更新换代快：元器件乃至整机产品的升级换代，有赖于电子化学品的技术创新和进步，行业升级换代加速电子化学品更新。

（4）客户黏性高：湿电子化学品在下游客户常采用认证采购的模式。下游客户需较长时间进行认证，行业后进入市场者面临较高的市场门槛。

全球湿电子化学品市份额为欧美、日韩等海外企业主导，欧美、日本、韩国企业市场份额分别约为35%、28%、16%。海外主要生产企业有德国的BASF、E.Merck，美国的Ashland、Arch、MallinckradtBaker，日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学、和光纯药工业（Wako）、stella-chemifa等，我国台湾地区主要有台湾东应化等，韩国主要有Dongwoo、东进等公司。半导体湿电子化学品领域整体国产化率约23%。

6.3、国内企业在湿电子化学品领域取得突破，部分企业成为半导体头部公司供应商

目前国内主要有江化微、晶瑞股份、安集科技、巨化股份等企业布局湿电子化学品领域。江化微年在半导体行业销售额达1.71亿元，占营收比重为41.47%，公司产品技术等级普遍达到国际半导体设备与材料组织SEMI标准G2、G3级，IPO募投项目部分产品达到G4等级，客户包括中芯国际、华润微电子、长电科技、无锡力特半导体等企业。晶瑞股份的高纯双氧水、高纯氨水及在建的高纯硫酸等产品品质已达到或者可达到SEMI最高等级G5水准，主要客户包括华虹宏力、长江存储等。新宙邦已成功投产高纯半导体双氧水、氨水等产品。兴发集团控股子公司湖北兴福电子级磷酸开拓了中芯国际等客户。滨化股份电子级氢氟酸装置达到了高负荷连续稳定运行状态，产品质量达到了UPSSS级别。多氟多电子级氢氟酸达G4、G5级别，进入韩国两大半导体公司的供应链。

七、半导体材料之五：高纯溅射靶材

7.1、全球半导体用靶材市场规模站稳10亿美元上方

高纯溅射靶材（以下简称“靶材”或“溅射靶材”）主要应用于超大规模集成电路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积（PVD）工艺，用于制备电子薄膜材料，包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等。芯片制造对靶材金属纯度的要求最高，通常要达到99.%以上。靶材市场最大的下游应用是包括半导体、液晶面板等在内的电子行业。

溅射工艺是在制备超大规模集成电路的过程中一种需要反复应用的工艺，属于物理气相沉积技术的一种，主要利用离子源产生的离子，在高真空中经过加速聚集形成离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面。被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。一般来说，溅射靶材由靶胚、背板等部分构成。靶胚主要是各类高纯金属或合金等，而背板主要在机台内部高电压、高真空环境中起固定及传导作用。

据估计，全球年全球靶材市场总体规模在亿美元以上，主要应用于LCD、太阳能电池、半导体几大领域。全球半导体用靶材市场规模站稳10亿美元上方，随着世界产能向中国倾斜以及中国本土企业大量投产，目前国内半导体用高纯金属靶材市场已经在10亿元以上（不含贵金属）。

7.2、国内半导体溅射靶材进口依存度仍然高于90%

典型的溅射靶材工艺流程可以分为约16个步骤，其中包括10个技术要求较高主要工序。首先，由于应用场合的特殊性，溅射靶材对原材料纯度、粒度、均匀度等都有较高要求，需要专门采购或制备高纯金属粉末；其次，制造过程中针对不同种类的原材料的烧结、晶化、机械加工过程，有大量的具体参数需要调试摸索；再者，加工环节对机械加工精度、焊接技术、高温高压操作、材料检验水平都有较高要求。因此，溅射靶材的制造过程技术壁垒较高。

靶材行业在全球范围内呈现明显的区域集聚特征，美国和日本公司占据靶材全球市场主要份额，行业集中度高。日矿金属、霍尼韦尔、东曹、林德-普莱克斯四家企业占据了全球靶材市场近80%的市场份额，其他的主要生产商还包括住友化学、爱发科等行业巨头。全球靶材巨头产业链也较为完整，业务布局金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用的各环节。

7.3、国内溅射靶材企业尚处于开拓初期

目前国内布局溅射靶材的企业主要有江丰电子、有研亿金（有研新材子公司）、福建阿石创、隆华科技等。受到技术、资金和人才的限制，国内专业从事高纯溅射靶材的生产厂商数量仍然偏少，但是依靠产业政策导向、产品价格等优势，少数国内企业逐渐开始占据一些市场份额。江丰电子突破了7nm技术节点，进入国际靶材技术领先行列，已经成为中芯国际、台积电、格罗方德、意法半导体等厂商的高纯溅射靶材供应商。有研新材30余款8-12英寸靶材新产品完成送样，已有多款靶材产品顺利通过考核认证，覆盖中芯国际、北方华创、GF、TSMC等客户。

八、半导体材料之六：CMP材料

8.1、CMP材料主要包括CMP抛光垫和CMP抛光液两类

CMP的主要工作原理是在一定压力下及抛光液的存在下，由磨粒和化学氧化剂等配成的抛光液在晶片与抛光垫之间流动，在工件表面产生化学反应，生成易于去除的氧化表面；再通过机械作用将氧化表面去除；最后，去除的产物被流动的抛光液带走，露出新的表面，使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求，是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除，从而达到晶圆表面的高度（纳米级）平坦化效应，使下一步的光刻工艺得以进行。

CMP材料用于化学机械抛光（又称化学机械平坦化，英文缩写CMP），主要涉及抛光垫和研磨浆料两种化学消耗品材料：

（1）抛光垫（CMPpad）主要有聚合物抛光垫、无纺布抛光垫以及复合型抛光垫，相对而言复合型抛光垫更具优势。加工过程中，抛光垫表面微凸起直接与晶片接触产生摩擦，以机械方式去除抛光层，在离心力的作用下，将抛光液均匀抛撒到抛光垫表面，以化学方式取出抛光层，并将反应产物带出抛光垫。

（2）抛光液（CMPslurry，或者研磨浆料）一般由超细固体粒子研磨剂（如Al2O3、SiO2等）、表面活性剂、稳定剂、氧化剂构成。其将磨粒的机械研磨作用与氧化剂的化学作用有机结合，可实现超精密无损表面加工，满足集成电路相关要求。

逻辑芯片的迭代升级带来CMP抛光材料增长机会：（1）14nm以下逻辑芯片工艺需CMP工艺次数超20步，使用的抛光液的种类也从90nm的5、6种增加至超20种，且用量也明显提高。（2）7nm及以下逻辑芯片工艺需CMP抛光步骤或超30步，使用的抛光液种类或增加至30种。（3）存储芯片3DNAND较2DNAND需要的CMP抛光步骤数近乎翻倍。

-年全球CMP抛光材料市场规模分别为17.5亿美元、19.0亿美元和20.1亿美元，预计-年全球CMP抛光材料市场规模年复合增长率为6%。其中CMP抛光液-年销售额约为11.0、12.0、12.7亿美元，CMP抛光垫-年销售额约为6.5、7.0、7.4亿美元。

8.2、陶氏化学在半导体CMP抛光垫市场一家独大

抛光材料行业门槛高，具有工艺壁垒高、技术革新快、种类复杂等特点。抛光垫表面组织特征，如微孔形状、浸润性、孔隙率、沟槽形状等，可通过影响抛光液流动和分布，来决定抛光效率和平坦性指标，抛光垫对力学性能、分子设计水平、工艺优化有较高要求；制程从微米到纳米级别的过程中，对不同材料的去除速率、选择比以及表面粗糙度和缺陷都要求精准至纳米乃至埃（分子级别），而这种精确控制需要通过精制、定制抛光液在宏观的抛光台和抛光垫的作用下完成；不同客户的集成技术不同，对抛光材料的需求也有所不同；新技术和新衬底的应用都要求有相应的抛光浆料与之对应，比如制程从90nm到7nm的过程中，抛光液的种类可能从几种增加到接近三十种。

CMP抛光材料主要被美、日、韩企业所垄断。CMP抛光液主要生产商有日本Fujimi、HinomotoKenmazai，美国卡博特、杜邦、Rodel，韩国的ACE等，这些企业占据全球90%以上的高端市场份额。CMP抛光垫的企业主要是陶氏旗下的罗门哈斯，垄断了集成电路所需抛光垫近80%的市场份额，CMP抛光垫市场的其他主要企业还有美国卡博特、日本东丽、台湾智胜、日本Fujibo、韩国KPS等公司。年，我国半导体集成电路用抛光垫实际产能约为25万片/a，但实际产量较低，估算对外依赖率在95%以上。

8.3、国内企业在半导体CMP抛光液市场有所突破，缺席半导体CMP抛光垫市场

目前在CMP抛光材料行业实现突破的国内企业主要为安集科技、鼎龙股份、江丰电子等。我国目前中低端CMP浆料已实现国产化，但半导体集成电路领域所用的高端商品仍基本依赖进口，国内企业在该领域没有话语权。安集科技化学机械抛光液已在-28nm技术节点实现规模化销售，主要应用于国内8英寸和12英寸主流晶圆产线，14nm技术节点产品已进入客户认证阶段，10-7nm技术节点产品正在研发中，公司前五名客户为中芯国际、台积电、长江存储、华润微电子、华虹宏力。鼎龙股份实现了CMP抛光垫型号从成熟制程到先进制程完成全覆盖，而且进入了长江存储供应链，大部分产品均在晶圆厂进行验证和测试。

九、投资建议（略，详见报告原文）

9.1、伴随半导体产业下游应用的不断增加，半导体材料市场规模必将进一步扩大

我国半导体材料行业主要起步于20世纪90年代后，发展起步较晚，整体的产业水平、规模明显滞后于下游产业的需求，产品自给率很低。当前，国内加速布局半导体产业，各项政策、国际事件等多因素将加速半导体材料进口替代的进程，这个过程中有望诞生一批领先的半导体材料公司。

目前总体来看，各大半导体材料品种尤其是12英寸晶圆用材料基本还是为外资企业所垄断，但国内企业已有一定进展。在壁垒很高的大硅片、高端光刻胶领域，近年来国内企业陆续布局；在壁垒较高的掩膜版、CMP抛光垫等领域，国内企业已有布局，且部分企业已通过大尺寸晶圆厂认证；而在电子气体、湿电子化学品、CMP抛光液、靶材等领域，国内已有部分企业在国际或内资大厂的部分产线上实现了批量供应。

9.2、国内有望诞生一批行业领军的半导体材料公司（略）

半导体材料客户粘性高，我们认为在国内半导体快速发展的大潮中材料行业将维持强者恒强态势；当前国内半导体材料的国产化进程快速发展，部分研发实力及切入客户层级领先的企业有望分享半导体行业快速发展的红利。中短期主要

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkjg/3879.html