半导体产业纵横2023-06-30 09:16:42
根据SEMI数据显示，2022年全球半导体材料市场年增长率为8.9%，营收达727亿美元，超越2021年创下668亿美元的市场最高纪录。
从产品品类来看，2022年全球晶圆制造材料和封装材料营收分别达到447亿美元和280亿美元，同比分别增长10.5%和6.3%；其中，以半导体硅片、电子特气和光罩等领域在晶圆制造材料市场中增长表现最为稳健，另外有机基板领域的增长则大幅带动了整个封装材料市场的成长。
(资料图)
从区域市场来看，中国大陆排名第二，排名第一的是中国台湾。
01
中国半导体材料市场增速显著
得益于近年来中国大陆大力发展半导体制造业，晶圆制造产品持续提升，中国大陆半导体材料市场规模持续快速增长。
2020年中国大陆半导体材料市场规模达97.63亿美元，跃居全球第二，同比增长12.0%，是当年全球增幅最高的市场。
2021年中国大陆半导体材料市场规模达119.3亿美元，首次突破100亿美元，同比增长21.9%，高于全球增速。
2022年中国大陆半导体材料市场规模达129.7亿美元，在半导体材料市场排名中位居第二，同比增长7.3％。
历经多年发展，中国已实现了大多数半导体材料的布局或量产，但是从整体来看中国半导体材料国产化率大约只有15%。其中，晶圆制造材料国产化率<15%，封装材料国产化率<30%，尤其在高端领域几乎完全依赖进口。可见，在半导体材料领域还存在着极大的市场空间。
02
国产半导体材料：短板明显
半导体材料按应用环节划分，可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。
首先看晶圆制造材料的市场格局：
主要的晶圆制造材料包括：硅片、电子特种气体、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品、抛光材料、靶材、光掩膜版等。晶圆制造材料细分市场分散，规模偏小，唯独硅片占近35%市场份额，位居材料之首，其次为电子气体占比约13%，光掩模占比约12%，其余光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻胶、湿电子化学品、靶材等材料占比均小于10%，规模偏小。
2022年，全球晶圆制造材料销售额为447亿美元，同比增长10.5%，占全球半导体材料市场销售额的61.5%。国内企业目前在电子特种气体、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。
硅片
半导体硅片市场由全球前五大硅片厂商垄断，包括日本的信越化学和SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Siltronic和韩国SK Siltron。
国内半导体硅片行业起步较晚，相比于国际成熟的硅片供应商，国内硅片厂商的弱势贯穿技术到成本，市场份额还很小。6英寸及以下硅片目前已实现50%以上的国产化率，8英寸硅片国产化率约33%，12英寸硅片目前已初步填补国内市场空白，国产化率占到10%左右。沪硅产业、西安奕斯伟材料、上海超硅、TCL中环、立昂微、中欣晶圆等公司都已经批量出货12英寸硅片。
电子特种气体
目前全球市场主要被美国空气化工AirProducts、德国林德Linde、法国液化空气AirLiquide，以及日本大阳日酸TAIYONIPPONSANSO四家公司占据。
在电子特种气体领域，中国相关企业数量众多，包括金宏气体、华特气体、南大光电、雅克科技、凯美特气等，竞争激烈。然而至今，中国仅能生产约20%的品种，主要集中在集成电路的清洗、蚀刻、光刻等工艺环节，掺杂、沉积等工艺的特种气体仅有少部分品种取得突破。
光刻胶
在半导体光刻胶市占率排名中，前五位除了美国杜邦，其余四家均为日本企业，分别是合成橡胶（JSR）、东京应化（TOK）、信越化学和富士电子。其中JSR、TOK的产品可以覆盖所有半导体光刻胶品种，尤其在高端EUV市场高度垄断。
日本政府也在持续深化对该国芯片行业的投资。近日，日本政府支持的日本投资公司（JIC）同意以约9093亿日元（折合约64亿美元）收购日本光刻胶巨头JSR。
再看中国市场，中国大陆半导体光刻胶高度依赖进口。从国产化程度来看，PCB光刻胶中的湿膜光刻胶，几乎能做到50%以上国产，LCD光刻胶中的彩色光刻胶和黑色光刻胶，只有5%左右能实现国产替代；半导体光刻胶中的KrF、ArF作为高端光刻胶，中国的市占率仅1%，而更高端的EUV光刻胶目前处于研发阶段，布局企业有北京科华、上海新阳、南大光电、晶瑞电材、容大感光、江苏博观、同益股份等。
湿电子化学品
全球湿电子化学品竞争格局主要分为三个板块，分别为欧美传统老牌企业：德国巴斯夫（BASF）、E-Merck、美国杜邦、霍尼韦尔等；日本企业三菱化学、京都化工、日本合成橡胶、住友化学等；韩国、中国大陆及中国台湾企业东友、江化微、东应化等，三个板块市占比分别为31%、29%、39%。
中国的湿电子化学品行业起步晚，目前在中低端市场已发展成熟，广泛应用于太能电池生产环节，市场竞争激烈；在湿电子化学品的高端产品上，国产化率仅10%左右，显示面板、半导体等行业的需求仍然依赖进口。
抛光材料
从CMP材料的细分市场来看，抛光液和抛光垫的市场规模占比最大。从全球企业竞争格局来看，全球抛光液和抛光垫市场长期被美国和日本企业所垄断。抛光液代表企业包括卡博特、VersumMaterials、日立、富士美、陶氏化学等，抛光垫主要被陶氏化学垄断。
中国CMP抛光材料产业起步慢，企业数量少，规模较小，仅有少数企业能实现量产，在市占率方面也与国外厂商有相当大的差距。抛光液的国产化情况略好于抛光垫，安集科技是国内最大的抛光液材料公司，鼎龙控股是抛光垫的领头企业。
靶材
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%的市场份额，聚焦高端靶材产品领域。
国内厂商竞争集中在中低端产品领域，技术相较于国际先进水平差别较大，目前国内靶材企业有江丰电子、阿石创、隆华科技等，市场份额在1%—3%左右。
光掩膜版
在光刻技术中，掩膜版是一重要用例。全球来看，掩膜版厂商主要集中在日本和美国，包括日本Toppan（凸版印刷）、日本DNP（大日本印刷）、美国Photronics（福尼克斯）、日本HOYA（豪雅）、韩国LG-IT（LGInnotek，LG集团子公司）等厂商。
国内的掩膜版制造主要集中在少数企业和部分科研院所，包含中科院微电子所、中科院半导体所、电子科技13所、无锡中微光掩膜、深圳清溢光电等。
再看封装材料的市场格局：
主要的封装材料包括：引线框架、封装基板、陶瓷材料、键合金丝、塑封材料等。封装材料中，封装基板占比最高，为48%；引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料分列第2-6名，占比分别为15%、15%、10%、6%和3%。
2022年，全球封装材料销售额为280亿美元，同比增长6.3%，占全球半导体材料市场销售额的38.5%。
引线框架
中国引线框架市场供给端主要被日本厂商所主导，住友、新光、大日本印刷、凸版印刷、三井等国际大厂占据全球引线框架市场主要份额，本土厂商供应量远不能满足国内外市场需求。
中国大部分厂商以生产冲压引线框架为主，在更为高端的蚀刻引线框架方面，仅有康强电子、华洋科技、新恒汇、立德半导体、芯恒创半导体等少数厂商可以生产，与外资厂商相比产能也有所不足，目前中国蚀刻引线框架主要从日本进口，自给率较低。
封装基板
全球封装基板的主要生产商集中于中国台湾、韩国和日本三地，行业呈现寡头垄断格局。 全球前十大封装基板厂商分别为欣兴集团、Ibiden、三星机电、景硕科技、南亚电路、神钢、信泰电子、大德、京瓷、日月光。
封装基板产品有别于传统PCB，高加工难度与高投资门槛是封装基板的两大核心壁垒。国内企业多为后发进入的PCB厂，封装基板品类集中在WGA、FCCSP等类别封装基板，先进基板如FCBGA基板、有源元件埋入基板等仍属蓝海市场。国内的相关厂商有深南电路、珠海越亚和兴森科技。
BB
陶瓷材料
陶瓷封装材料，电子封装材料的一种，用于承载电子元器件的机械支撑、环境密封和散热等功能，仍严重依赖进口。国外的主要厂商为京瓷、国瓷材料、三环集团等。
中国大陆厂商包括富乐华（日本Ferrotec控股）、博敏电子、威斯派尔等。
键合金丝
中国键合丝市场仍主要被德国、韩国、日本厂商占据，主要厂商：贺利氏、日铁、田中、铭凯益（MKE）；本土厂商产品相对单一或低端，中国大陆厂商包括一诺电子、万生合金、达博有色、铭沣科技、康强电子。
塑封材料
塑封材料的主要国际厂商有住友、昭和电工、信越化学，中国大陆厂商包括华海诚科、中新泰合、无锡创达。
芯片粘接材料
中国半导体芯片粘接材料主要供应商同样以德国和日本厂商为主，包括汉高、日立化成、住友、京瓷、信越化学等。中国的代表企业为德邦科技。
03
国产厂商迎来黄金发展期
近年来，得益于国内晶圆厂迎来扩产高峰，半导体材料产业取得了长足的进步，半导体材料厂商也迎黄金发展期。
多家材料厂商营收、利润双增
2022年沪硅产业实现营业收入为36亿元，较上年同期增长45.95%；归属于上市公司股东净利润为3.2亿元，较上年同期增长122.45%；归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为11524.88万元，较上年同期的-13163.78万元实现扭亏为盈。
2022年江丰电子实现营业收入23.24亿元，同比增长45.80%；归属于上市公司股东的净利润2.65亿元，同比增长148.72%；归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润2.18亿元，同比增长186.50%。
安集科技去年实现营业收入10.77亿元，同比增长56.82%；实现归母净利润3.01亿元，同比增长140.99%；实现扣非归母净利润3亿元，同比增长229.78%。
南大光电也实现营业和利润同比增长，其2022年营业收入15.81亿元，同比增长60.62%；归母净利润1.87亿元，同比增长37.07%；扣非归母净利润1.26亿元，同比增长78.39%。
奔赴IPO
据了解，2022年约有50家半导体企业成功上市，其中就包括去年上市的有研硅、路维光电和天岳先进。
根据张通社不完全统计，截至2023年1月31日，共有94家半导体企业“正在审核中”，募资金额共计1512.428亿元；另有79家半导体企业正在进行上市辅导。
已进行上市辅导的材料企业有21家，分别包括久策气体、德尔科技、恒坤股份、志橙半导体、中图科技、普诺威、科利德、龙图光罩、麦斯克、珠海越亚、兴福电子、天诺光电、松元电子、天科合达、鑫华半导体、同光股份以及富乐华等。
可见，在奔赴IPO的企业中，越来越多半导体材料板块的公司纷纷赶赴资本市场。
04
捷报频传
大硅片是突破口
在硅片领域，大硅片为国产厂商的突破口。
目前国内从事8/12英寸大硅片业务的公司主要包括中欣晶圆、金瑞泓、中环股份、山东有研、郑州合晶、宁夏银和，上海超硅、嘉兴国晶半导体、徐州鑫晶半导体等。
中国12英寸大硅片近年来突破明显，在产能提升、正片销售与客户认证等方面都在加速突破。以上海新昇为例，目前已完成30万片/月产能的建设，合360万片/月，为国内代表性12英寸大硅片厂。中环股份透露数据显示，截至2021年底，其12英寸半导体硅片产能为17万片/月，至2022年底产能约30万-35万片/月。在国产替代的大趋势之下，国产8-12英寸硅片迎来巨大的机遇。
光刻胶打破“护城河”
在光刻胶方面，国产光刻胶公司加快了技术研发和产业化进程，取得了一系列重大突破，打破了日本在高端光刻胶市场的“护城河”。
今年6月2日，国产光刻胶大厂南大光电在互动平台上称，公司开发了多款ArF光刻胶在下游客户处验证，制程覆盖28nm~90nm。不过目前南大光电的ArF光刻胶还在试验阶段，离量产上市还有一段距离。
除了南大光电，其他国产企业在光刻胶方面也取得了一定的成果。比如，北京科华在KrF光刻胶方面已经实现了批量供应，其产品已经应用于存储芯片50nm和逻辑芯片55nm技术节点，并且正在开发ArF光刻胶。此外还有苏州瑞红、深圳容大、上海新阳、彤程新材等都在不同种类的光刻胶研发上取得一定成绩。
CMP材料破局
近年来，随着中国晶圆厂持续扩产扩建等因素，中国CMP抛光材料需求持续增长。安集科技成功打破国外厂商对CMP抛光液的高度垄断，全球市占率不断提升（2021年为5%），中国大陆市占率更是增速迅猛，提升到30.8%，实现了从0到1的国产替代突破。
鼎龙股份已实现技术突破，掌握CMP抛光垫全套核心技术，率先打破外企垄断，打入国内主流晶圆厂供应链，使国内CMP抛光垫市场，由外企绝对垄断的竞争格局产生变化。
05
抓紧窗口期
当前是本土材料企业难得的窗口期。半导体材料需要长期、稳定、小批量供货后才会通过认证。认证周期通常需要1～2年时间。新建晶圆厂为材料企业实现国产替代迎来窗口期，该段时间是本土半导体材料进行国产替代的最佳时机。
国内半导体厂商应该聚焦半导体材料供应链的各个短板，充分发挥自身科技创新实力，承接攻关任务，加大半导体材料核心产品布局力度，实现技术快速积累突破和业绩爆发。
尽管国内厂商在半导体材料领域占比较小，但是随着企业的研发投入以及持续布局，未来将占据一席之地。在未来的发展过程中，5G、汽车、大数据等市场的发展将起着一定的推动作用，国产半导体材料的实力有望快速提升。
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