半导体材料行业深度报告扩产高峰替代加速，国产材料迎发展良机

　　（报告出品方/作者：兴业证券，李双亮、王佩麟）1、国内晶圆厂扩产高峰+国产替代加速，半导体材料厂商迎黄金发展期
　　1.1、半导体材料：产业链的重要支撑环节
　　半导体材料为半导体产业链条中重要的支撑环节。半导体材料，顾名思义，指的 是半导体制造加工过程中所用到的各种材料产品，其应用场景与半导体设备高度 相似，两者都是晶圆制造和封测环节所不可缺少的产品，也均为半导体产业链的 重要支撑环节。
　　但同时两者又有着各自鲜明的特点和属性。一方面，半导体设备一般是在晶圆厂 新建产线或产能扩充时会有较为集中的采购，其市场与下游客户的资本开支密切 相关，是晶圆产能得以扩充新增的重要先决条件；而半导体材料作为制造环节的 消耗品，其市场则主要跟随晶圆制造的产能及其利用率的变化而变化，因此随着 晶圆厂资本开支的落地以及产能的增加，对于半导体材料的用量通常有着持续性 的拉动。因此半导体材料市场相对来说有着更好的持续性和更弱的波动性。 近两年下游汽车电子、5G 等多领域需求高景气，因此随着全球主要晶圆厂存量产 能利用率保持高位以及新增产能逐渐释出，全球半导体材料市场规模也实现较好 增速。据 SEMI 数据，2021 年全球半导体材料市场规模达到 643 亿美元，同比增 长 16%，创历史新高。
　　具体来看，半导体材料主要分为前道晶圆制造材料和后道封装材料，其中晶圆制 造材料市场近年增长更为迅速、规模占比也更大，2020 年达到 349 亿美元，而封 装材料也占有较大市场，2020 年超过 200 亿美元。
　　此外，半导体材料不同于半导体设备的另一点在于，半导体设备虽然根据工序不 同也有较多种类，包括光刻机、刻蚀设备、各种沉积设备等，但整体上在机械、 自动化、软件等方面都有较强协同性和共通性，其横向延展可能性更高，因此全 球龙头厂商通常在多个细分设备产品线都有良好布局，AMAT、Lam Research、TEL 等厂商均是多领域头部厂商，而从整个半导体设备市场来看也是主要集中于数家 头部厂商。 我们统计了全球头部设备厂商 2021 年的销售额情况，前五大厂商便合计达到了约 871 亿美元，结合 SEMI 统计的 2021 年全球半导体设备市场约 1026 亿美元的规 模，即使考虑到厂商销售额中含有部分配件/服务收入以及非半导体领域收入，其 整体集中度也是相当之高。
　　而半导体材料作为晶圆制造过程中用到的各种消耗材料的统称，其品类极多，包 含硅片、光刻胶、电子气体、湿电子化学品、溅射靶材等等，不同材料间的生产 制造和技术原理差异较大，其共通性相对更弱，材料厂商的横向拓展性也相对没 有那么强。同时，这也构成了半导体材料行业的重要壁垒，龙头厂商确立细分领 域优势后相对比较稳固。因此，半导体材料市场更多呈现出细分领域市场相对集 中、但不同细分领域龙头厂商不尽相同的格局情况。
　　1.2、全球主要晶圆厂积极扩产，材料市场有望持续增长
　　半导体行业结构性景气持续，全球市场规模有望再创新高。2021 年，得益于汽车 电子、5G、IoT 等下游需求高景气，行业整体供给偏紧，全球半导体市场规模同 比大增 26%，达到创纪录的 5560 亿美元。展望 2022 年，汽车电子、云计算等细 分领域持续高景气，有望带动市场规模继续成长，超过 6000 亿美元。
　　全球主要 IC 制造厂展望乐观，积极进行产能扩充。虽然部分芯片供给紧缺情况 逐渐缓解，但主要晶圆厂判断行业整体供需依然偏紧，因此纷纷宣布了积极的扩 产规划和资本开支计划。如代工龙头台积电看好 5G、HPC、汽车电子的长期增长 趋势，在全球范围内积极扩产，2022 年的资本开支指引也在去年 300 亿美元的高 基数上进一步显著提高，达到 400-440 亿美元。
　　因此，未来随着全球主要晶圆厂资本开支逐渐落地、新增产能逐步释放，晶圆制 造过程中所耗用的各种半导体材料用量也将受到持续性的拉动，市场规模有望持 续较快增长。
　　1.3、国内扩产高峰叠加替代加速，国产供应商迎黄金发展期
　　中国大陆的晶圆厂/存储厂随着技术逐渐突破，近年更是积极进行产线建设。分地 区来看，中国大陆是近年半导体材料市场增长最快的地区，2016-2021 年复合增速 高达 11.9%。其中 2021 年大陆市场强劲增长 22%，达到 119 亿美元，市场规模仅 次于中国台湾地区。
　　尤其是 2020 年以来，随着国内领先晶圆厂/存储厂实现关键技术突破，其扩产更 是处于高峰期。我们统计了国资背景主要晶圆厂/存储厂的扩产规划，12 寸逻辑代 工及 IDM 产能将从 2021 年底的 40 多万片/月提升至 2024 年底的超过 130 万片/ 月；国资 3D NAND 和 DRAM 存储厂的总产能也将从 2021 年底的 16 万片/月提 升至 2024 年底的约 50 万片/月，均有显著提升。
　　随着国资背景晶圆厂/存储厂扩充产能的落地，国内半导体材料市场需求也将得到 显著拉动，继续保持明显高于全球的增速，进而为国内的半导体材料厂商带来丰 厚的成长土壤。 除国内市场本身的较快增速外，自主可控进程的加速更是进一步为国产供应商带 来了前所未有的发展良机。近年中美贸易关系存在不确定性，美国先后对华为、 中芯国际等国产厂商逐步加大制裁，使得国内半导体行业意识到了产业链自主可 控的必要性，纷纷加速国产替代进程。
　　从材料供应角度，晶圆制造从硅片制造到前道的光刻、刻蚀、沉积、抛光、清洗 再到后道封测等各个环节都会用到各式各样的半导体材料。而目前多数细分领域， 如硅片、光刻胶等产品，越是先进的制程节点，其供应便越是依赖于海外进口， 国内厂商份额相对还较小。 随着国内晶圆厂/存储厂加速推进供应链的国产化进程，为国产供应商提供了导入 和试错的机会，优质厂商面临着客户突破和份额提升的黄金发展期，叠加国内市 场本身的较快增速，半导体材料细分领域龙头厂商有望迎来订单和业绩的加速释 放期，迎来快速成长。2、硅片：芯片制造基础材料，半导体材料最大单一市场
　　2.1、硅片：晶圆制造关键/基础原材料，大尺寸化趋势持续
　　半导体硅片是生产集成电路、分立器件、传感器等半导体产品的关键材料，是半 导体产业链基础性的一环。目前绝大多数半导体产品仍使用硅基材料制造，在硅 片基础上经过光刻、刻蚀、沉积、抛光及清洗等工序的多次反复进行，并经切割、 封测等环节后便形成了具有特定结构和功能的芯片。
　　而从硅片本身的制造工艺来讲，首先是要将多晶硅原材料以一定的工艺制备为符 合要求的单晶硅锭。单晶硅锭的制备也是影响硅片质量的重要工序，目前主要有 直拉法和区熔法两种长晶方式，两种方式各有优劣。区熔法虽然制备的硅片具有 更高的纯度，但由于效率较低、成本较高，因此目前仅应用于部分功率器件，因 此直拉法占据了硅片制备的绝大多数比例。
　　而通过直拉法或区熔法生长出符合要求的单晶硅锭后，还需要过再经切割、倒角、 激光打码、研磨、清洗、刻蚀、抛光、外延等加工步骤后，形成单晶硅片，这些 加工过程对于硅片的平整度、厚度及其均匀性都有着重要影响。
　　硅片可划分为正片和控挡片/测试片，其中正片指的是用于正式生产的、最终形成 晶圆成品的硅片，具体又包括抛光片和在抛光片基础上进一步处理形成的外延片、 退火片等，各自具有不同的特性和应用；而控挡片/测试片则指的是用于测试、暖 机、工艺调整、监测稳定性等用途的硅片，通常其品质要求和价值量相较正片都 会更低一些。因此，一般单晶硅棒中间较好的部分会用来制作正片，而两侧品质 相对较差的头尾部分则可用来制作控挡片/测试片。
　　另外，硅片在制造过程中需要掺杂元素（通常为硼族或磷族元素）以实现特定的 电学特性，而根据掺杂浓度不同则可以分为轻掺硅片和重掺硅片，通常掺杂浓度 越高，则硅抛光片电阻率越低。
　　目前轻掺硅片广泛应用于存储、逻辑 IC 等各个领域芯片制造，轻掺抛光片可以直 接用于芯片生产，因此通常对晶体原生缺陷要求极高，同时也可以进一步生成外 延层后再用于 IC 制造；而重掺硅片主要用于功率、电源管理芯片等领域，且通常 需制成外延片后用于芯片制造，由于有外延层存在因此对晶体缺陷要求相对较低。 从结构上来说，重掺的应用仅局限于特定领域，占比有限；轻掺则占到了硅片市 场的绝大多数比例，尤其在逻辑、存储等领域都是绝对主流。
　　而按照尺寸划分，硅片又包括 4-12 英寸等不同尺寸的硅片，总体上随着历史演进 朝着大尺寸化趋势发展，主要是由于更大尺寸硅片拥有更高的切割效率，且在沉 积-光刻-刻蚀-清洗等工艺流程基本不变的情况下，单个芯片平均的生产时间缩短， 因此大尺寸硅片拥有更佳的经济效益。 目前 8 英寸和 12 英寸是较为主流的硅片尺寸。从制程节点角度，目前 90nm 及以 下制程主要使用12英寸硅片，90nm以上的制程主要使用8英寸及以下尺寸硅片。 随着芯片制程整体不断微缩化，12 英寸占比持续提升；而由于 PMIC、功率等部 分成熟制程产品仍有较大比例在使用 8 英寸硅片，因此其也占有一定的比例；此 外 6 英寸及以下尺寸硅片占比已相对较小，主要用于功率等细分领域。
　　2.2、晶圆制造最大单一材料市场，高景气有望持续
　　硅片作为芯片制造的基础性材料，是晶圆制造材料中成本占比最大的原材料，近 年半导体硅片市场规模都在百亿美元以上，2021 年则是同比增长 10%以上，达到 126 亿美元。而从硅晶圆出货面积来看，SEMI 预计在经过 2021 年的显著增长后， 在下游需求带动下未来几年仍会保持稳定增长。
　　按硅片尺寸来看，据硅片龙头厂商 SUMCO 数据，2021Q4 全球 8 英寸硅片出货量 约在 600 万片/月，12 英寸硅片出货量则在 750 万片/月左右，并预计在 5G、HPC、 汽车电子等下游领域带动下，以先进制程节点为代表的 12 英寸硅片需求将保持快 速增长，预计到 2025 年将超过 1000 万片/月。
　　而在汽车电动化智能化快速推进的背景下，功率、模拟等半导体产品需求预计也 将保持高景气，其硅片需求增长很大程度上集中在 8 英寸硅片上，因此 8 英寸硅 片需求也有望保持稳定增长。
　　在硅片需求持续较快增长的情况下，硅片行业在 2021 年整体处于供应紧张的状 态，各尺寸硅片价格均有明显涨幅，其中尤以 12 英寸硅片为甚。展望未来，由于 主要硅片厂前期并无新建产线规划，而龙头厂商 Siltronic、SUMCO 和环球晶圆在 2021 年以来宣布的新建产线最快也需要 2023 年下半年左右才能投产，在此之前 产能增幅有限。因此硅片供需偏紧的情况至少今明年仍将持续，环球晶圆也称， 包括扩产、去瓶颈产能在内，至 2024 年的产能均已卖光。因此我们判断硅片产品 价格有望保持高位。
　　2.3、海外厂商主导市场，国内厂商逐渐突破
　　硅片作为半导体产品制造的关键材料和基础性材料，有着极为严苛的性能和参数 要求。首先从纯度上来讲，半导体硅片要提纯达到至少 9N-11N（即 99.9999999% 至 99.999999999%）的级别；同时，在生产环节中还要尽可能地减少晶体缺陷，并 有效控制晶体中的杂质含量，尤其是氧、碳含量（如氧含量是决定半导体硅片质 量的关键因素之一）；然后，在切割、研磨、抛光等加工环节需要保证表面厚度和 平整度的均匀性、一致性，并获得平坦度高、颗粒少与表面形貌优良的产品。 而从规模量产的角度，厂商还需要满足更多要求，以单晶生长环节为例，厂商要 最大程度降低对操作工人的依赖，保证拉制晶体质量的重复性、稳定性和一致性， 并尽可能提高产出良率，降低单晶生长成本。
　　目前半导体硅片行业格局集中，主要由信越化学（日本）、SUMCO（日本）、环球 晶圆（中国台湾）、Siltronic（德国）、SK Siltron（韩国）五大家主导，合计占据约 九成市场份额。此外，Soitec 占据 5.7%份额，并在 SOI 硅片市场处于全球领先地 位，而中国大陆的沪硅产业份额也持续提升，位居全球第七。
　　国内市场目前整体上仍十分依赖于海外进口，尤其是在壁垒更高的大尺寸硅片领 域，具体来看，国产厂商在 6 英寸及以下硅片已实现较好的技术覆盖和国产化率， 而在 8 英寸硅片尚有巨大的替代空间，在 12 英寸硅片真正实现正片规模量产的更 是只有沪硅产业等个别厂商。 因此，国内大尺寸硅片领域国产替代空间巨大，而随着下游快速扩产以及积极推 进国产化，国内硅片厂商面临发展良机。我们看到国产优质硅片厂商正持续取得 技术和客户突破，如沪硅产业成功实现 12 英寸正片规模量产，切入多家国内头部 晶圆厂/存储厂客户并取得高份额，神工股份、立昂微等优质厂商也在持续推进新 产品的验证和量产，有望实现份额快速提升、带动业绩快速成长。
　　2.4、国产优质硅片厂商梳理
　　2.4.1、沪硅产业：国产硅片龙头，12 英寸产能快速释放
　　沪硅产业由国盛集团、大基金、新微集团（实控人为中科院微系统所）等设立， 通过控股新傲科技（最早也由微系统所发起设立）、上海新昇、芬兰 Okmetic（原 全球第七大硅片厂商），实现了 12 英寸抛光片及外延片、8 英寸及以下抛光片/外 延片和 8 英寸及以下 SOI 硅片等产品的覆盖，成为国内半导体硅片领域龙头厂商。
　　沪硅产业在国内 8 英寸及以下硅片处于技术和规模领先地位，尤其在 SOI 硅片是 国内少有具备生产能力的，此外更是国内极为少有 12 英寸正片规模量产的厂商， 客户包括台积电、联电、格罗方德、意法半导体、Towerjazz 等国际芯片厂商以及 中芯国际、华虹宏力、华力微电子、长江存储、武汉新芯、长鑫存储、华润微等 国内主要芯片制造企业。
　　公司8英寸及以下产品主要由新傲科技和Okmetic两家子公司生产，目前抛光片、 外延片合计产能超过 40 万片/月，SOI 硅片产能超过 5 万片/月，产能利用率均处 于较高状态，其中新傲科技 SOI 硅片仍在产能提升中，此外公司 5 月公告 Okmetic 拟投资 3.88 亿欧元扩建 8 英寸抛光片 26.1 万片/月产能（一期 13.1 万片/月），将 进一步扩大公司在 8 英寸硅片的收入和份额。
　　2.4.2、立昂微：国产重掺硅片优质厂商，不断拓展能力范围
　　立昂微是国内较早从事硅片生产业务的厂商之一，经过多年发展，硅片产品类型 已实现从 6 英寸到 12 英寸、轻掺到重掺、N 型到 P 型等领域全覆盖，公司在技术 积累、产能规模、客户覆盖等均处于国内领先地位，尤其在重掺硅片领域是国内 龙头厂商，客户已覆盖 ONSEMI、AOS、东芝公司、台湾半导体、台湾汉磊等国 际知名跨国公司以及中芯国际、华虹宏力、华润微电子、士兰微等国内知名公司。 而在 12 英寸硅片方面，公司也是国内少有实现产品出货的厂商，技术能力覆盖 14nm 以上逻辑电路，面向 CIS 和功率器件产品已大规模出货，目前主要销售产品 包括抛光片测试片及外延片正片，同时正在持续开展客户送样验证工作。此外， 公司公告拟并购国晶半导体，进一步增强公司在轻掺硅片领域的竞争力。
　　在硅片业务以外，公司还是国内较早从事功率器件业务的厂商，产品包括肖特基 芯片、MOSFET 芯片、TVS 芯片等，在光伏领域地位领先，并深耕车规芯片业务， 拓展通用电源终端领域；公司还成立子公司立昂东芯，布局化合物射频芯片业务， 6 英寸砷化镓微波射频芯片的产能规模和工艺技术水平位居国内第一梯队。
　　3、光刻胶：半导体材料皇冠上的明珠，行业壁垒高筑
　　3.1、光刻胶：半导体材料皇冠上的明珠，曝光波长持续缩短
　　光刻工艺是将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的核心工艺，直接 决定了图形转移的精细化程度，是决定芯片最小特征尺寸的关键工艺，也是在整 个芯片制造过程中所占时间和成本最高的工艺之一。
　　而光刻胶是利用光化学反应来实现图案转移精细加工的介质，是光刻工艺中的关 键材料，被誉为＂半导体材料皇冠上的明珠＂。根据其光敏特性具体又可以分为正 性光刻胶和负性光刻胶：显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版 相反，称为负性光刻胶；显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相 同，称为正性光刻胶。
　　负性光刻胶和正性光刻胶在黏附性、对比度、分辨率等方面特性有所差别。但总 的来说，由于负胶在显影后会有膨胀现象影响精度，分辨率受限，而正胶无此影 响，可实现更高的分辨率，是更为主流的光刻胶产品。
　　另外，随着半导体产品持续小型化，光刻工艺也需不断通过缩短曝光波长提高极 限分辨率从而实现制程微缩，由紫外宽谱向ｇline(436nm)→ｉline(365nm)→ KrF(248nm)→ArF(193nm)的方向演进，而到了 7nm 及以下制程则是需要 EUV （13.5nm 波长，极紫外光刻）技术来实现。而光刻胶也与之对应，分为 g line、i line、KrF、ArF、EUV 光刻胶等种类。
　　随着制程节点演进，目前 ArF（含 ArFi）和 KrF 光刻胶占据较大比例市场，据 TECHCET 数据，2020 年半导体光刻胶中 ArF 占比接近一半，KrF 在 30%-40%之 间，而 g line & i line 合计占比不到 20%。（报告来源：未来智库）
　　3.2、生产认证壁垒极高，日美厂商主导
　　光刻胶作为光刻环节的核心材料，是晶圆制造材料中占比较大的单一种类产品， 据 SEMI 数据，2021 年全球光刻胶及其配套材料市场规模约在 50 亿美元，具体 来看，全球光刻胶市场同比增长 19.49%，达到 24.71 亿美元；而全球光刻胶配套 试剂市场同比增长 11.41%，达到 25.67 亿美元。 分地区来看，2021 年中国大陆增长尤为迅猛，其光刻胶市场保持着最快的增速， 同比增长 43.69%，达到 4.93 亿美元；光刻胶配套试剂市场则同比增长 39%，达到 3.92 亿美元。产品结构方面，中国大陆半导体光刻胶中 ArF 和 KrF 占比最大，均 在四成左右，而 g line 和 i line 则合计占比约 18%，整体上与全球市场类似。
　　光刻胶作为对芯片线宽起到关键作用的光刻材料，拥有着极高的研发难度以及更 高的规模量产壁垒。从产品要求上来说，光刻胶产品需满足特定的参数指标，其 中最为重要的有分辨率、对比度、敏感度等，以实现图案转移的精细化，同时， 光刻胶产品在粘附性、抗蚀性等方面均有对应的要求。
　　光刻胶本身是一种拥有多种成分的配方型产品，由成膜树脂、光引发剂、溶剂、 添加剂等组成，成分略有差异便会引起产品的明显变化，因此不同成分之间的比 例控制以及研发生产时对于环境温度、湿度等的工艺控制均造就了此类配方型产 品的极高研发生产壁垒。
　　而对于光刻胶厂商来说，事实上壁垒更高的在于如何通过客户认证并在客户处规 模上量。光刻胶细分型号极多，同一生产商根据客户区别、客户不同产线区别以 及产线工序区别，所提供的光刻胶产品便有很多型号。而不同生产商的产品更是 差异极大，即使在部分工序可实现类似的效果，其成分配方也往往不同，这意味 着客户在更换原有供应商产品时很难直接替换，通常需要进行一定的工艺调整， 甚至连刻蚀等其他工序也要做对应的调整，因此光刻胶产品的研发和认证很多时 候都需要和客户产线的紧密配合才可实现。 此外，原有供应商同一款光刻胶产品有时会同时应用于几道不同的光刻工序，而 新进入者进行替换时其一款产品可能仅能在某一道工序起到相似的效果，而在别 的工序需要另外型号的产品替换，导致客户替换掉某一款光刻胶可能需要数款新 供应商的产品来实现，加上需要对产线工艺调整，这导致客户通常情况下更换供 应商的意愿极低。
　　因此，全球半导体光刻胶市场整体上由龙头厂商牢牢掌握，东京应化、JSR、信越 化学、住友化学、杜邦和富士胶片等前六大厂商份额合计达到 80%以上，其中除 了美国杜邦外均为日本公司。 细分市场来看，最高端的 EUV 光刻胶市场基本由日本厂商垄断，目前仅有 TOK 等两三家厂商具备量产能力；而 ArF 和 KrF 光刻胶则分别由 JSR 和 TOK 占据龙 头地位，同时信越化学、杜邦、住友化学等厂商也各有擅长的产品领域并占据一 定市场份额。
　　3.3、国产厂商逐渐突破，高端光刻胶亟待攻克
　　整体上来说，国内光刻胶供应目前也主要依赖于海外厂商，尤其是高端光刻胶领 域，如 EUV 光刻胶国内都仍处于早期论证和研发阶段；ArF 光刻胶在客户端真正 实现规模量产的也近乎没有，仅部分厂商产品在客户端取得认证突破；KrF 光刻 胶也仅有北京科华等极少数公司在客户端实现量产销售，总体上国产化率极低、 替代空间巨大。
　　国内也有一批厂商在光刻胶业务上有所布局和突破，优质龙头如北京科华和晶瑞 电材均在光刻胶产品上有十数年以上的技术积累，也有产品在客户端规模量产， 并不断推进新产品研发认证，而南大光电、上海新阳等也都在细分光刻胶领域有 所布局、有序推动。
　　而如前文所述，国内半导体客户均在积极推进供应链的国产化，光刻胶作为半导 体材料中至关重要的一种，其自主可控也同样受到了极大推动。尤其是 2021 年以 来，由于半导体晶圆制造高景气、需求上涨，光刻胶产品也出现了供需偏紧现象， 信越化学等厂商在产能有限的情况下更多会优先保障台积电等大客户的供应，而 中国大陆晶圆厂的光刻胶供应，尤其是 KrF 光刻胶供应相对受限，因此给了国产 供应商加速导入的发展良机。
　　3.4、国产优质光刻胶厂商梳理
　　3.4.1、北京科华：国内光刻胶领先厂商，实现 KrF 光刻胶销售
　　北京科华是国内光刻胶领先厂商，由董事长李昕自美国光刻胶公司从业归来后在 2004 年设立，并在 2009 年和 2012 年先后建成 g/i line 光刻胶产线和 KrF 光刻胶 产线，也是国内率先实现 KrF 光刻胶量产销售的厂商，在技术水平和销售规模方 面均处于国内领先地位。
　　据收购并表北京科华的彤程新材公告，公司 g line 产品在国内拥有 60%以上市占 率，i line 产品也已稳定供货、接近国际先进水平，KrF 光刻胶方面则是国内极为 稀缺的切入客户供应链的厂商，i line 和 KrF 光刻胶已批量供应中芯国际、华虹集 团、长江存储、武汉新芯等 13 家 12 寸客户和 17 家 8 寸客户。
　　3.4.2、晶瑞电材：国内光刻胶优质厂商，且超净高纯试剂业务国内领先
　　晶瑞电材是国内优质光刻胶公司，其子公司苏州瑞红在 1993 年由苏电公司、日本 瑞翁（当时全球知名的光刻胶厂商）和日本丸红（日本知名商社）共同出资设立， 同年开始光刻胶的生产，是国内最早规模化生产光刻胶的企业之一，并承担了 i 线 光刻胶的国家＂02 专项＂。
　　公司 i 线光刻胶已向国内头部的知名大尺寸半导体厂商供货，是国内少数实现半 导体光刻胶规模销售的厂商之一，同时技术难度更高的 KrF 光刻胶完成中试，产 品分辨率达到了 0.25～0.13µm 的技术要求，建成了中试示范线。 此外，晶瑞电材还是国内顶尖的湿电子化学品厂商，双氧水、氨水、硫酸均已达 到 SEMI G5 等级，处于国际领先水平，尤其是双氧水产品极具竞争优势；除了主 导产品以外，其他高纯化学品也普遍达到 G3/G4 等级，处于国内领先地位。4、掩模版：光刻工艺图形母版，国内厂商亟待突破
　　掩模版（Photomask），又称光罩、光掩膜等，是下游行业产品制造过程中的图形 ＂底片＂ 转移用的高精密工具，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载 体。在光刻环节，利用掩膜版上已设计好的图案，通过透光与非透光的方式进行 图像复制，从而实现批量生产，其功能类似相机＂底片＂。
　　从掩模版的制造角度，其上游原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空 白板，而厂商根据客户所需要的图形，用光刻机在掩模版基板上光刻出相应的图 形，将不需要的金属层和胶层洗去，将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版 基板上，即得到掩膜版产成品。
　　根据基板材质不同，光掩模版也有不同类型，其中石英玻璃由于有高光学透过率 和低热膨胀率，以及更为平整、耐磨等优点，成为应用最为主流的光掩模版基板， 在半导体和 TFT-LCD 等领域广泛应用；同时还有苏打玻璃基板掩模版，主要用于 中低精度掩模版，在 STN-LCD、TN-LCD 等领域有所应用；此外还有菲林掩模版 等，对应用于 PCB 等领域。 光掩模一般选用石英玻璃做基板，并用金属铬覆盖基板作为遮光层，主要是由于 铬不仅可以镀出均一的厚度，且在蚀刻环节还能加工出精细的线路，实现高精细 度，此外无毒无污染，因此适合用作遮光层。
　　据智研咨询数据，2020 年全球半导体掩模版市场规模约 40 多亿美元，并处于稳 步增长中，至 2025 年有望达到近 60 亿美元。而国内市场规模约 8 亿美元，且未 来几年复合增速预计高于全球，至 2025 年达到约 14 亿美元。
　　格局方面，一些顶尖的晶圆制造厂商通常会使用自制的掩模版，如台积电、英特 尔、三星等龙头厂商，以及国内的中芯国际等企业；而晶圆厂自供以外，也有专 门为客户提供掩模版服务的厂商，这部分市场主要为美国 Photronics、日本 DNP 以及日本 Toppan 三家公司所垄断。 而国内半导体掩模版行业发展较为落后，除了中芯国际等代工厂会自制掩模版外， 尚无商业掩模版公司可在 IC 领域掩模版实现较好的突破，仅部分公司在面板领域 实现较好的技术和客户突破，而半导体领域极度依赖海外进口。5、电子特气：品种繁多的 IC 制造 ＂粮食＂，技术与服务壁垒兼具
　　5.1、电子特气：IC 制造的＂粮食＂，技术与服务并重
　　电子特气是集成电路、面板等电子工业生产不可或缺的原材料，广泛应用于离子 注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、面板等产品制造的＂粮 食＂和＂源＂。电子特气决定了器件的最终良率和可靠性，具有较高的产品附加值。
　　电子特气种类丰富，客户在生产过程中对气体产品也存在多样化需求，不同工艺 环节会用到不同气体种类，而同一工艺根据具体要求不同也会用到多种气体，因 此 IC 制造中硅片制造、氧化、光刻、气相沉积、蚀刻、离子注入等工艺环节需要 的特种气体种类就超过 50 种。
　　电子气体种类繁多，而下游客户通常希望多种气体能由同一供应商来提供，以保 证其供应链的稳定。而不同气体需要不同的生产工艺，涉及到气体分离与提纯、 气体合成、气体混配等技术，从整个生产运输环节来看还涉及到容器处理、气体 充装、气体检测和气体配送等技术。其中，仅气体分离与提纯技术就包括吸附法、 精馏法、催化转化等多种工艺路线，不同技术路线的生产效率、产品纯度、生产 成本、设备投资等方面均存在显著差异。 更进一步地，IC 制造对于各项技术也都有较为严苛的要求。举例来讲，纯度是电 子特气的核心指标之一，IC 制造对不同气体的纯度要求不一，通常需要 5N （99.999%）及以上纯度等级的电子特气，而随着气体纯度要求的提升，对气体 中杂质含量的检测分析技术也更为严格，已发展到目前的 ppm（10 -6）、ppb（10 -9） 甚至 ppt（10 -12）级别。
　　由于特气具有多品种、小批量、高频次的特点，且涉及容器处理、检测、运输等 多环节，因此客户对气体种类、响应速度、服务质量都有高要求，企业需要不断 投入人力物力建设扩大营销网络、促进市场开拓，同时还需要具备一站式气体应 用解决方案和高效的物流配送能力。这些都需要深厚的行业积淀和深刻的行业理 解，后来者很难一蹴而就。 此外，特气作为 IC 制造的关键材料，客户对供应商的选择极为审慎、严格，需经 过审厂、产品认证两轮审核，IC 领域认证周期长达 2-3 年，且建立合作关系后不 会轻易更换，客户粘性较强。这些都加大了后进入者参与竞争的难度，需要持续 投入来实现特气品种的全面覆盖、营销及物流网络的构建以及客户的认证拓展。
　　5.2、海外厂商主导，国内厂商逐渐突破
　　据 TECHCET 数据，2021 年全球电子气体市场规模约在 60 亿美元，其中电子特 气市场规模约为 40 亿美元。而在逻辑芯片产能扩张带动下，2022 年电子气体市 场规模有望达到 70 亿美元，其中电子特气规模约 50 亿美元；并预计未来几年整 体保持较快增长，至 2026 年全球电子气体市场达到接近 90 亿美元，特气市场超 过 60 亿美元。
　　电子特气广泛应用于 IC 制造中各个工艺环节，据 Linx 数据，沉积气体（含硅材 料沉积和非硅材料沉积）和清洗气体在特气应用中规模占比最大，分别约为四成 和三成比例，而刻蚀和掺杂气体也有较大占比，这四大类工艺占据了特气的绝大 多数应用。
　　经过多年的发展和兼并收购，目前全球电子特气市场集中度较高，美国空气化工、 德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸等少数龙头便占据了绝大多数市场 份额。而国内市场也不例外，海外几大气体巨头控制了 80%以上的市场份额，国 产替代空间巨大。
　　更进一步地，电子气体按业务模式划分，主要包括现场供气和零售供气（含瓶装 气和储槽气）模式，其中现场制气广泛应用于化工、冶金等用气规模较大的行业， 且国内外市场均主要是海外龙头主导；而零售供气则主要用于对单一气体用量相 对较小、但对气体品种需求较多的产业，如半导体、面板等领域，格局集中度相 比现场供气要较低一些。
　　国内也有一批厂商在多个电子气体领域实现突破。和海外厂商相比，国内公司技 术积淀和行业经验相对薄弱，覆盖气体品类相对单一，而优势则在于更好的就近 配套服务能力和明显的成本改善。目前 IC 制造中用量较大的三氟化氮、一氧化二 氮、氟碳类气体、掺杂气体等都实现了一定的国产化，优质公司如华特气体、派 瑞气体、金宏气体、南大光电等在不同细分产品领域各有所长。
　　5.3、国产优质电子特气厂商梳理
　　5.3.1、华特气体：国内电子特气优质厂商，光刻气深受认可
　　华特气体是国内电子气体领先厂商，主营业务以电子特气为核心，辅以普通工业 气体、气体设备与工程业务，打造一站式服务能力，能够面向全球市场提供气体 应用综合解决方案。
　　公司的电子特气产品逐步实现了高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、光刻气、高纯四 氟化碳、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯八氟丙烷、高纯一氧化氮等近 20 多 个产品的进口替代，拳头产品光刻气（Ar/Ne/Xe、Kr/Ne、F2/Kr/Ne、F2/Ar/Ne） 通过了 ASML 和 GIGAPHOTON 的认证，是国内唯一通过两家认证的气体公司。 公司成功实现了对国内 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、华润微电子等客户多种气体材料的进口制约， 此外还进入了 Intel、Micron、TI、Hynix 等全球领先的半导体企业供应链体系。
　　5.3.2、金宏气体：国内优质综合气体供应商
　　金宏气体为国内优质综合气体供应商，目前已初步建立品类完备、布局合理、配 送可靠的气体供应和服务网络，能够为客户提供特种气体、大宗气体和天然气三 大类 100 多个气体品种。根据中国工业气体工业协会的统计，2019-2021 年公司 销售额连续三年在协会的民营气体行业企业统计中名列第一。 公司自主研发的超纯氨、高纯氢、高纯氧化亚氮、高纯二氧化碳、硅烷混合气、 八氟环丁烷、高纯氩、高纯氮等多种超高纯气体，拥有多项自主知识产权，品质 和技术已达到进口替代水平，其中超纯氨、高纯氧化亚氮等产品供应中芯国际、 海力士等客户。
　　此外，自 2021 年起，公司布局的电子大宗气体项目也逐渐取得突破，先后与北方 集成电路技术创新中心、芯粤能签订供应合同，合同金额分别约 12 亿和 10 亿元， 为客户供应氮气、氢气、氧气等电子大宗气体，这证明了公司通过电子特气业务 进入电子大宗气业务战略获得成功，开启了公司电子大宗气体这一宽广的新业务 领域，形成了公司的独特竞争力。6、CMP 抛光材料：晶圆表面平坦化利器，国产材料厂商已有较强替代能力
　　6.1、CMP：晶圆表面平坦化利器，随制程演进步骤明显增加
　　在晶圆制造过程中，由于晶圆在沉积等工序后表面都会变得粗糙和不平整，因此 需要抛光来实现晶圆表面的平坦化，如机械抛光、化学抛光、化学机械抛光 （Chemical Mechanical Polish，CMP）等技术，其中 CMP 技术结合了机械研磨和 化学腐蚀的优点，具有极高的平整度和全局化平坦效果，因此成为了最为主流的 抛光技术。
　　CMP 工艺在集成电路中的应用主要包括单晶硅片抛光和芯片制造抛光，此外先进 封装领域也逐渐对 CMP 技术有越来越多的应用。在单晶硅片制造环节，单晶硅片 首先通过化学腐蚀减薄。减薄后粗糙度在 10-20μm。此后进行粗抛光、细抛光、 精抛光等步骤，将粗糙度控制在 nm 级别以内。
　　随着 IC 制程节点不断推进，一方面更精细的节点使得对 CMP 抛光的要求更高， 另一方面工艺步骤数也有明显提升，14nm 制程的 CMP 工艺步骤约为 20 步，而 到了 7nm 以下制程后其 CMP 工艺步骤已经达到约 30 步； 而存储芯片中 NAND 产品制程随着技术升级和演进，CMP 抛光步骤也同样增加 明显，首先，NAND 产品从 2D 切换到 3D，对应 CMP 工艺步骤数翻倍，钨 CMP 制程和其他 CMP 制程均有大幅提升；同时，3D NAND 产品随着层数提升，CMP 步骤也有快速增加。
　　在 CMP 的具体工作过程中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上，借助 抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化，对应地除 CMP 机台 外，还需要用到抛光液、抛光垫、钻石碟等材料，其中抛光液和抛光垫是最为重 要、占比也最大的两个产品。 据 TECHCET 数据估测，2021 年全球抛光液市场规模为 18.9 亿美元，抛光垫市场 规模 11.5 亿美元，两大市场同比增长均在 13%左右。TECHCET 还预计，在下游 半导体行业的快速发展之下，两大抛光材料市场规模在 2020-2025 年的复合增速 分别为 8.8%和 6.2%。（报告来源：未来智库）
　　6.2、CMP 抛光液：配方和专利是核心壁垒，海外厂商主导
　　CMP 抛光主要是结合了机械研磨和化学腐蚀的优点，具体来讲，抛光液中的化学 成分与材料表面进行化学反应，形成易抛光的软化层，抛光垫和抛光液中的研磨 粒子对材料表面进行物理机械抛光将软化层除去。在这个过程中，抛光液主要起 到与材料表面发生化学反应以生成易去除的软化层的作用，同时抛光液中的研磨 粒子在摩擦过程中也起着关键的作用。
　　CMP 抛光液的主要原料包括研磨粒子、pH 值调节剂、各种添加剂和水，其中添 加剂的种类根据产品应用也有所不同，如金属抛光液中有金属络合剂、腐蚀抑制 剂等，非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比的添加剂。 CMP 抛光液的生产壁垒主要在于配方及对应专利。在加料、混合和过滤等关键生 产流程中，各种组分的比例、顺序、速度和时间等都会影响到最终的产品性能， 需要公司不断优化研究来找出最合适的方案，因此产品配方和专利是每家公司的 技术秘密，也是其核心能力所在。
　　根据抛光薄膜的不同，抛光液也可以对应分为钨抛光液、铜抛光液、硅抛光液等 种类，且侧重的应用领域有所不同。以逻辑芯片领域为例，从 130/90nm 技术节点 开始，铜凭借更好导电性能大幅取代铝和钨作为互连金属材料，铜抛光液得到了 广泛应用；存储芯片领域则较多使用钨抛光液，而铜抛光液的应用较少。 而对应不同的抛光薄膜，所需要的研磨粒子和添加剂也有所不同，尤其是研磨粒 子，作为抛光液中成本占比最大、作用也至关重要的关键原材料，在抛光不同的 薄膜时也有着不同的选择。最常见的研磨粒子有二氧化硅、氧化铝、氧化铈，此 外氧化锆等磨料也有一定应用。
　　抛光液种类较多，不同厂商产品根据配方不同也存在着一定差异，而海外厂商整 体上起步较早、品类较全，主导了整个市场。CMP 抛光液全球市场规模在 2021 年 为接近 20 亿美元，主要生产厂商包括 Cabot Microelectronics、Hitachi、Versum、 Fujimi 等海外厂商，市场格局集中，四大厂商便占据 70%以上市场份额。 而国内安集科技成功打破海外垄断，已实现较全面的抛光液品类覆盖，广泛切入 海内外下游晶圆厂，客户包括台积电、中芯国际、长江存储、长鑫存储等，并占 据可观份额，据安集科技公告测算，其全球市占率近年快速提升，2021 年已达到 约 5%。此外，国内的鼎龙股份在 2022 年也实现了细分品类抛光液产品的验证通过及销售，有望在国内市场占据一定市场。
　　6.3、CMP 抛光垫：格局高度集中，杜邦一家独大
　　在 CMP 抛光过程中，抛光垫同样是影响抛光效率和结果的重要材料，其主要起着 通过摩擦以机械方式去除抛光层、承载抛光液并使其有效均匀分布在加工区域以 促进化学反应发生以及将抛光产物排除等作用。抛光垫同样是一种消耗材料，在 使用过程中会逐渐产生磨损，因此使用一段时间后便需要进行更换。 抛光垫根据材质可分为不同种类，总体上则可概括为硬垫和软垫两大类，其中聚 氨酯材料的抛光垫硬度较高、抛光效率高，但容纳抛光液能力较差、易划伤芯片 表面、均匀性相对较差，常用于粗抛；而无纺布材料的软垫容纳抛光液能力好、 均匀性好，但去除率较低，常用于精抛。
　　因此，抛光垫的力学性能，如材质硬度、弹性模量等都起到重要作用，同时，其 表面特征，如微孔形状、孔隙率、沟槽形状等，可通过影响抛光液流动和分布， 来影响抛光效率和平坦性指标。而由于在 CMP 抛光中发挥的作用和原理不同，抛 光垫更多是机械摩擦作用，同时承载抛光液以便化学反应发生，因此相对起化学 反应作用的抛光液品类要较少，产品的通用性相对更强。 整体上来说抛光垫的制备具有较高的技术壁垒，涉及力学、界面化学、摩擦学、 高分子材料学、固体物理和机械工程学等诸多学科领域，如材料开发阶段便需要 有机高分子领域的知识经验，而后端加工则又与精密加工等领域相关，跨领域的 技术和人才积累需求提升了厂商的研发难度。同时，海外领先厂商严密的专利布 局更进一步提高了行业的进入壁垒。
　　此外，抛光垫行业还有着较高的客户壁垒。由于抛光垫产品对抛光效果影响明显， IC 客户本身的高要求使得认证导入新供应商需要长达 1-2 年的周期，但抛光垫本 身成本占比有限，而各家厂商产品差异化并不十分显著，因此通常情况下 IC 客户 并无动力轻易更换供应商。 目前全球抛光垫产品主要由海外厂商垄断，尤其是杜邦公司，其抛光垫产品可追 溯到 Rodel 公司，该公司是全球最早生产 IC 抛光垫的厂商，其早在 1990s 推出的 IC1000 产品仍是当今 CMP 抛光垫的行业标准，几经并购后现归于杜邦公司。杜 邦公司在行业具有垄断地位，占据 79%的市场份额，同时 Cabot Microelectronics、 Thomas West、Fujibo 等公司也有一定的市占率。此外，国内厂商以鼎龙股份为代 表，也已在该领域实现突破，逐渐形成规模销售。
　　6.4、国产优质 CMP 抛光材料厂商梳理
　　6.4.1、安集科技：抛光液龙头，功能性湿化学品成第二增长极
　　安集科技是国内抛光液龙头厂商，已实现较好的工艺和客户覆盖度，基本可满足 国产替代需求。公司积极完成化学机械抛光液全品类产品布局，为客户提供一站 式解决方案，铜及铜阻挡层抛光液和介电材料抛光液市场份额持续提高，钨抛光 液快速放量，基于氧化铈磨料的抛光液也实现突破、增长较快，HKMG 铝抛光液 和衬底抛光液也逐渐取得突破。客户方面则广泛覆盖国内主流晶圆厂存储厂，且 部分产品在部分客户处取得主流份额。 同时，公司积极推进上游核心原材料自主可控，与国内具备优质研发及生产能力 的合作伙伴合资成立子公司山东安特纳米材料有限公司，建立关键原材料硅溶胶 的自主可控生产供应能力，其开发的多款硅溶胶已在公司多款抛光液产品中通过 内部测试，并在积极与客户合作进行测试验证中；同时，公司通过自研自建的方 式加强了氧化铈颗粒的制备和抛光性能的自主可控能力，进展顺利。
　　同时，公司功能性湿电子化学品平台持续突破，有望成为公司第二增长极。公司 刻蚀后清洗液实现突破性进展，28nm 技术节点后段硬掩模铜大马士革工艺已在 重要客户上线稳定使用，14-7nm 也在有序推进中；抛光后清洗液方面，目前已经 量产，应用于 12 英寸芯片制造，并积极开发新产品、推进客户认证；刻蚀液方 面，针对 12 英寸先进制程独特要求，成功建立功能性刻蚀液技术平台，并开始 客户端验证。
　　6.4.2、鼎龙股份：国内抛光垫龙头，抛光材料实现全布局
　　鼎龙股份早在 2012 年便启动了 CMP 抛光垫项目的研发，一期项目于 2016 年 8 月 建成并试生产，于 2017 年顺利取得首张订单。公司还于 2018 年收购时代立夫， 该企业是国内领先的 CMP 抛光垫企业，承接了国家＂02 专项＂，有着良好的客户 基础与应用经验。近年鼎龙股份产品品类和覆盖客户持续拓展，目前已全面进入国内所有主流晶圆厂的供应链体系，产品型号覆盖率接近 100%，是国内极为稀缺 的实现了 CMP 抛光垫批量供应的龙头厂商。 技术方面，公司早在 2006 年便为了解决碳粉原材料问题而成立了高分子技术合作 平台，以生产碳粉用树脂，而高分子材料合成技术同时也是 CMP 抛光垫制造的核 心技术之一，基于相通的技术原理以及专门的研发投入，公司掌握了抛光垫的所 有核心高分子材料合成技术，掌握了品质高度稳定的高厚度圆柱形聚氨酯微球发 泡的国际领先技术，使公司能够成功打破海外垄断。
　　从具体产品来看，公司基本已实现 8 英寸和 12 英寸晶圆厂的多节点、全制程应用 覆盖，28nm 节点产品已获得客户订单，涵盖 Oxide/STI/W/Cu/Al 等全制程，基本 可实现国产替代。同时针对 14nm 以下节点的产品在客户端验证进展顺利，公司 产品覆盖度将得到进一步提升。 客户方面，公司作为国内少有的进入下游晶圆厂提供 CMP 抛光垫的厂商，目前已 广泛供应长江存储、武汉新芯、中芯国际、合肥长鑫等国内主流晶圆厂，并在多 个晶圆厂已取得一供地位，是 CMP 抛光垫国产替代当之无愧的领头羊。此外，公 司也在积极推进海外客户拓展，公司于 2021 年 12 月宣布取得首张海外订单，其 用于 W 制程的 12 寸产品一次性通过验证，打消了国际半导体巨头技术专家的疑 虑，开启了合作之路，提升了公司抛光垫业务进一步成长的可能性。
　　同时，鼎龙股份抛光液产品也逐渐取得突破。据公司年报，公司进行 Oxide，SiN， Poly，Cu，Al 等 CMP 制程抛光液产品多线布局，目前在客户端的验证反馈情况 良好，部分产品已通过各项技术指标测试，其中 Oxide 制程某抛光液产品已取得 小量订单，Al制程某抛光液产品在28nm技术节点HKMG工艺中通过客户验证， 进入吨级采购阶段。 除了占比最大的抛光液和抛光垫两大产品外，公司对 CMP 过程中用到的其他材 料，包括 CMP 后清洗液和钻石碟（Disk）等产品也都有所突破，是少有的对 CMP 材料实现较为全面布局的国产厂商。7、湿电子化学品：种类丰富应用广泛，国产替代空间巨大
　　7.1、湿电子化学品：面板/IC 制造的关键性材料，种类丰富应用广泛
　　湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料，是半 导体、显示面板、太阳能电池、LED 等制作过程中不可缺少的关键性材料之一， 用于制造过程中的清洗、刻蚀、涂胶、显影、去胶等各个环节，其质量优劣会直 接影响电子产品的成品率、电性能和可靠性，也对微电子制造技术的产业化有重 大影响。 湿电子化学品一般可划分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品，通用湿电子 化学品指在半导体、显示面板、太阳能电池等制造工艺中被大量使用的液体化学 品，一般为单成份、单功能化学品，例如氢氟酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。 功能湿电子化学品指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复 配类化学品，例如显影液、剥离液、蚀刻液、稀释液、清洗液等。
　　具体来看，通用湿电子化学品由于应用更为广泛，用量明显更高。据中国电子材 料行业协会数据，2019 年我国湿电子化学品需求量中，通用湿电子化学品用量占 比高达 88%，其中又以过氧化氢、氢氟酸、硫酸、硝酸等用量较多；而显影液、 蚀刻液、剥离液等功能湿电子化学品则通常仅用于特定工序，因此用量相对较少， 但由于复配类化学品除纯化工艺外，还涉及到不同成分的配比问题，其研发和生 产的难度及单价通常会相对更高。
　　湿化学品作为对产品性能、可靠性、成品率有直接影响的关键性材料，通常要求 超净、高纯，对于金属杂质、颗粒数等都有严苛的要求。按照 SEMI 标准，湿化 学品通常可由低到高分为 G1-G5 五个等级，对于金属杂质、颗粒数等的要求也依 次更高，而不同应用领域对于湿化学品的要求也不同，要求最高的 IC 制造领域通 常会要求达到 G4、G5 等级。
　　7.2、半导体领域要求最高，国内需求快速增长
　　据华经情报网数据，全球湿电子化学品市场规模 2019 年约为 53 亿美元。而从应 用领域来看，湿化学品下游主要集中于半导体、显示面板、太阳能电池等领域， 三大市场需求量合计达到 327 万吨，依次为 134 万吨、116 万吨、77 万吨。结合 SEMI 统计的全球半导体材料销售额及市场结构情况，我们测算 2020 年全球半导 体领域湿电子化学品市场规模约在 25 亿美元。
　　国内湿电子化学品市场规模约百亿元，而从下游应用结构来看，我国显示面板领 域湿电子化学品需求量最高，其后依次为半导体、太阳能电池领域，与全球市场 结构略有不同，主要是由于我国显示面板产业技术和规模较为成熟，同时已有较 多湿化学品生产厂商可满足面板客户要求，而半导体领域要求更高、仍有待进一 步突破。
　　半导体领域，湿电子化学品的使用几乎贯穿整个芯片制造过程，硅片加工、晶圆 制造、封装测试等主要环节都有所应用。就用量最多的晶圆制造环节而言，以工 艺步骤最多之一的清洗工序为例，根据清洗杂质及污染物的区别需要用到过氧化 氢、硫酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾等不同的清洗剂；而蚀刻工序根据蚀刻对 象的差异也要用到铝蚀刻液、铜蚀刻液、硅蚀刻液等成分比例不同的化学品；再 如尤为关键的光刻工艺，除了备受的光刻胶材料外，还需要用到显影液、剥离液 等湿化学品作为光刻胶配套试剂，根据光刻精度以及所用光刻胶的区别，同样规 格和种类众多。此外，硅片加工的清洗和后道封测的清洗、溅射、黄光、蚀刻等 工艺环节也都需要用到湿化学品。
　　晶圆制造工序众多，空气、水、化学试剂、设备、器具、工作环境、操作人员等 各种因素都可能会带来污染物，污染物超过限度便可能使 IC 产品发生表面擦伤、 图形断线、短路、针孔等现象，影响产品性能和使用寿命甚至使产品报废。IC 产 品本身极高的精细程度决定了其对于污染物的容忍度极低，因此对湿电子化学品 的要求最为严苛，且随着制程的微缩，其要求越来越高。
　　据新材料在线数据，我国晶圆制造用湿电子化学品中用量较大的有硫酸、双氧水、 显影液、氨水，用量占比约在 31%、29%、10%、8%，其中硫酸、双氧水、氨水 较多用于清洗工艺，此外氢氟酸、蚀刻液、硝酸、异丙醇、剥离液等在晶圆制造 中也有较大用量。
　　7.3、海外龙头垄断，国产替代空间巨大
　　前文已述，湿电子化学品通常要求是超净、高纯，对颗粒数、杂质等都有极为严 苛的参数标准，因此企业需要对分离技术、纯化技术、混配技术以及与生产配套 的分析检验技术、环境处理和监测技术等有良好的掌握。同时，由于湿化学品具 有较高专用性、品种极多，不同湿化学品在材料属性、生产工艺、功能原理方面 不尽相同，因此更进一步加大了企业实现全面布局的难度。
　　除本身的生产难度外，湿电子化学品还存在着较高的客户认证壁垒，等级要求越 高的领域越是如此。由于湿化学品对于产品性能、良率有着直接重大影响，一旦 在纯度、功能性等方面不达要求很容易影响产线生产情况，同时湿化学品本身在 制造成本中占比很小，客户缺乏动力更换供应商，因此认证及进入壁垒很高。
　　目前湿电子化学品市场主要是以欧美和日本等海外厂商占比较高，巴斯夫、霍尼 韦尔、三菱化学、住友化学等龙头厂商本身都是体量庞大、业务繁杂的老牌化工 大厂，拥有深厚的技术底蕴，与下游半导体制造业发展几乎保持同一步调，占据 了较高的市场份额，高端市场更是基本由这些厂商占据。
　　国内厂商起步相对较晚，技术水平与世界领先水平仍有一定差距，处于持续追赶 阶段，但一批优质厂商如江化微、晶瑞电材、格林达等不断实现突破，在个别细 分领域已接近国际领先水平。目前国内低端应用领域已基本可实现国产替代，如 太阳能电池领域湿化学品基本由内资企业供应，而面板产线尤其是低世代产线中 内资企业的市占率也已相当之高，但在部分高端领域如高世代线面板产线和 IC 制 造产线中，国产厂商则仍有较大的替代空间。
　　自主可控重要性凸显，国产替代加速推进。在当前外部环境不确定的背景下，各 领域自主可控的重要性显著提升，尤其是 IC 领域极具代表性，终端厂商纷纷开始 加速推进国产替代，对国产供应商的采用意愿明显增强，为之提供宝贵的验证与 试错机会，而面板领域同样有国产替代以及降成本和本土化供应诉求，国产厂商 正面临着良好的发展机遇，优质厂商有望实现份额快速提升。 具体来看，江化微等国内厂商逐渐在硫酸、双氧水、氨水等湿化学品领域具备 G4、 G5 等级产品的量产能力，随着在下游面板客户高世代线以及 IC 客户产线逐渐验 证通过并量产，未来份额提升空间及业绩弹性巨大。
　　7.4、国产优质湿电子化学品厂商梳理
　　7.4.1、江化微：G5 等级产品投产，新基地产能持续释放
　　江化微为国内湿电子化学品行业领先厂商，业务规模居于国内最前列，同时也是 国内产品品种最齐全、配套能力最强的湿电子化学品企业之一。公司作为多年专注于湿电子化学品产业的厂商，江阴基地已量产产品等级涵盖 SEMI 标准 G1-G4 级别，在国内处于较领先水平，能满足多领域客户替代需求，而镇江基地也已投 产，部分产品等级将进一步提升至 G5 等级，进一步追赶全球领先水平。 公司超净高纯试剂类产品在半导体、面板、太阳能电池领域客户得到高度认可， 是京东方、熊猫等多家知名面板厂商部分产线的主要供应商，在半导体领域除硅 片加工和后道封装外，在晶圆制造环节也成功打进了部分 8 英寸及以下产线和 12 英寸功率器件产线并占据重要份额；而光刻胶配套试剂类产品则逐步有更多产品 在面板客户得到更多采用，在长电科技等半导体客户部分产线也有大量应用。相 比国内同行来说，江化微已有极为优质的广泛客户基础和较为领先的市场份额， 在国产替代加速推进背景下受益程度较深。
　　技术能力逐步突破，新基地投产释放增长新动能。公司原有基地位于江阴本部， 经过一期及技改、IPO 募投二期项目依次建设投产后，江阴基地现有产能约为 9 万吨/年，产品最高等级为 G4。而公司四川、镇江（一期）两大基地也已相继投 产，公司部分可生产产品最高等级提升为 G5，进一步打开公司成长瓶颈。 四川基地规划为年产 6 万吨电子化学品及 3.2 万吨电子化学品再生项目，产品主 要为 G2/G3 等级，面向西南地区的高世代液晶面板及 OLED 面板客户，可更好就 近配套客户，进一步增强客户体验及粘性，且再生项目的建设有助于公司改善成 本，提升产品竞争力。
　　镇江基地规划产能为 22.8 万吨/年，其中一期 5.8 万吨/年已经投产。该基地专门为 半导体客户布局，产品等级达到 G4/G5 级别，可满足 8 到 12 英寸、16/14/10nm 制程晶圆制造需求。镇江基地的建设投产，意味着公司在高端领域进一步突破， 能够覆盖的领域和客户进一步扩大，打开了公司长期成长空间。
　　7.4.2、晶瑞电材：多产品实现 G5 等级供应的国内领先湿电子化学品厂商
　　前文已述，晶瑞电材是国内顶尖的光刻胶及其配套试剂厂商，同时还是国内技术 领先的湿电子化学品厂商。双氧水、氨水、硫酸三大产品均已达到 G5 等级并批量 供应半导体客户，尤其是拳头产品双氧水极具竞争力，而三大产品以外的其他产 品也普遍达到 G3/G4 水平。
　　具体来看，公司是全球范围内同时掌握半导体级高纯双氧水、高纯硫酸、高纯氨 水三项技术的少数领导者之一，同时建成了高纯硫酸、高纯双氧水两大高纯电子 化学品国内最大产能。公司优势产品高纯双氧水打破国外技术垄断全面实现国产 替代，成为几个头部芯片制造企业的主供应商；高纯硫酸一期 3 万吨年产能已顺 利通车，正在主流客户中密集跨线测试，已销售合肥晶合等客户，同时半导体级 高纯硫酸二期 6 万吨项目正在积极建设中，预计 2023 年上半年建成。8、溅射靶材：PVD 关键原材料，国产厂商具有国际竞争力
　　8.1、溅射靶材：PVD 沉积关键原材料，应用广泛空间大
　　溅射工艺是物理气相沉积（PVD）技术的一种，是制备电子薄膜材料的主要技术 之一，而溅射靶材正是该工艺的关键原材料。以晶圆制造为例，需要反复重复薄 膜沉积工艺，用于导电层、阻挡层、接触层、介电层等的制备，薄膜沉积工艺通 常分为物理气相沉积（PVD）技术和化学气相沉积（CVD）技术，其中 PVD 常用 来生长铝、铜、钛、钽等金属薄膜，CVD 常用来制备氧化硅等绝缘薄膜。
　　除钨接触层和铜互连层外的绝大多数金属薄膜都是用 PVD 技术生成，而溅射则是 目前最主流的 PVD 技术。溅射是利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚 集，而形成高速度能得离子束流，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，被轰击的固体是制备溅射 法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。类似地，除晶圆制造外，显示面板、薄膜 太阳能电池等的制造过程中也都会用到溅射工艺以制备薄膜材料。
　　溅射靶材种类和规格众多，按形状可以分为长靶、方靶、圆靶等；按化学成分又 可以分为金属靶材、合金靶材、化合物靶材等，用以沉积不同的薄膜材料；而按 照下游终端应用则又可以分为半导体用、平板显示用、太阳能电池用、信息存储 用、电子器件用等多种类。
　　不同应用领域对于溅射靶材的材料和性能要求存在一定差异。如半导体芯片对于 靶材的纯度和精度要求最高，技术难度也最高，通常为圆靶；而面板则要求材料 面积大、均匀性好，技术难度不如芯片但要求也很高，形状常为长靶。
　　据华经产业研究院数据，2020 年全球溅射靶材市场规模约 196 亿美元，其中以平 板显示领域市场规模最大，2020 年在 70 亿美元左右。此外记录媒体和光伏电池 领域占比也较大，2018 年分别在 28.6%和 18.5%左右。而半导体领域市场规模约 在 10 多亿美元。
　　8.2、半导体性能要求最高，面板市场规模最大
　　半导体芯片是对溅射靶材的成分、组织和性能要求的最高的领域。具体来讲，半 导体芯片的制作过程可分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装等三大环节，其中， 在晶圆制造和芯片封装这两个环节中都需要用到金属溅射靶材。 具体来看，半导体领域用量较多的溅射靶材主要有钽靶、铜靶、铝靶、钛靶等， 其中铜靶和钽靶多配合起来使用，分别用于生成铜导电层和钽阻挡层，在 110nm 以下技术节点中大量使用；铝靶和钛靶则主要用于 8 英寸晶圆 110nm 以上技术节 点中导电层和阻挡层的制备。随着芯片制程持续微缩，铜靶和钽靶需求有望持续 增长，而汽车芯片等仍广泛使用成熟制程，铝靶和钛靶仍有大量应用。
　　目前薄膜晶体管液晶显示（TFT-LCD）是最为主流的显示面板技术，据隆华科技 公告，用于制作 TFT-LCD 面板的金属靶材，以铝靶、铜靶、钼靶和钼铌合金靶为 主，部分平板显示企业也会用到钛靶、钽靶、铌靶、铬靶以及银靶等。但由于各 家企业所采用的溅射工艺不同，其所选的溅射靶材也有区别，例如，京东方用铜 靶、铝靶、钼靶和钼铌靶；韩国三星用钼靶、钽靶、钛靶，但不用钼铌靶；中电 熊猫用铜靶、钛靶，但不用钼靶、钽靶等。（报告来源：未来智库）
　　8.3、海外龙头主导，国产厂商突破情况良好
　　高纯溅射靶材作为 PVD 沉积的关键原材料，其纯度、密度、品质等对最终的电子 器件或光学元器件的质量和性能起着重要作用。目前高端镀膜材料产品纯度一般 在 99.99%-99.9999%（即 4-6N），如纯度要求最高的 IC 领域通常要达到 5N5 （99.9995%）以上，平板显示和太阳能电池也分别要求达到 5N、4N5 以上。溅射 靶材质量对膜层性能有很大的影响，同时会影响到镀膜的生产效率和成本，具有 较高的进入壁垒。 从产业链环节来看，溅射靶材上游原材料为高纯金属，若金属杂质含量过高，则 形成的薄膜无法达到使用所要求的电性能，且在溅射过程中易在晶圆上形成微粒， 导致电路短路或损坏，严重影响薄膜的性能。而这对金属提纯的要求极高，且提 纯后往往还需配比其他金属元素才能投入使用，这个过程中需经过熔炼、合金化 和铸造等步骤，对配比和工艺控制都有极高要求，因此目前高纯铜、高纯钽等原 材料都很大程度上由海外厂商把控，国内靶材厂商的采购容易受到限制。
　　继上游高纯金属原材料环节后，在溅射靶材制造环节，需要进行反复的塑性变形、 热处理，需要精确地控制晶粒、晶向等关键指标，再经过焊接、机械加工、清洗 干燥、真空包装等工序，工序繁多且精细，工序流程管理及制造工艺水平将直接 影响到溅射靶材的质量和良品率。 目前全球溅射靶材具有规模化生产能力的企业较少，主要是日矿金属、霍尼韦尔、 东曹、普莱克斯等日美厂商主导，这些龙头厂商较早涉足该领域，技术积累深厚、 专利布局完善，且不断进行垂直整合和横向扩张，同时掌握金属提纯和溅射靶材 制造能力。而韩国、新加坡、中国台湾地区等在磁记录和光学薄膜领域有所特长， 但大多缺少核心技术及装备，核心材料靶坯依赖美日进口。我国溅射靶材产业起 步较晚，整体技术和规模与全球龙头相比仍有较大差距，尤其是在半导体、平板 显示等中高端领域有着巨大的替代空间。
　　国内已有部分优质供应商在细分领域取得突破，如江丰电子在半导体领域打进台 积电产线，隆华科技等在平板显示领域有所建树，虽然一定程度上同样存在着核 心材料和装备依赖海外厂商、产业化容易受人限制的情况，但随着技术提升和产 能扩充，整体上面临着巨大的份额提升机会。 下游客户纷纷加速推进自主可控，国产供应商迎发展良机。在当前外部环境不确 定的背景下，各领域自主可控的重要性显著提升，尤其是 IC 领域极具代表性，终 端厂商纷纷开始加速推进国产替代，对国产供应商的采用意愿明显增强，为之提 供宝贵的验证与试错机会。而面板领域京东方和华星光电等国产厂商行业地位快 速崛起，同样有国产替代以及降成本和本土化供应诉求，国产厂商正面临着良好 的发展机遇，细分龙头有望实现份额快速提升。
　　8.4、国产优质溅射靶材厂商梳理
　　8.4.1、江丰电子：半导体靶材全球领先，持续完善上游原材料布局
　　江丰电子作为技术积累深厚的国内溅射靶材龙头，技术水平处于全球领先地位。 从技术壁垒最高的半导体领域来看，公司 300mm 晶圆用铝、钛、钽、铜等靶材产 品已批量应用于 90-7nm 技术节点，其中钽靶材及环件在台积电 7nm 量产，且应用于 5nm 节点的部分产品也已获客户评价通过并量产，整体上与下游 IC 制造最 先进节点的演进保持同步，在全球范围内能实现这点的厂商也是屈指可数。 而在面板领域，公司 LCD 用平面铝靶、铜靶、钼靶及管状铜靶在 G4.5-G11 世代 线通过客户验证并实现量产，实现了对最高世代 LCD 面板产线的覆盖。因此公司 在半导体和面板等领域都具备了基本可以实现国产替代的能力，有望充分受益、 实现份额快速提升。
　　同时，由于上游高纯金属材料对于溅射靶材产品至关重要，倘若依赖于海外进口， 对应溅射靶材的产业化及产能规模都会受人掣肘。公司很早便对高纯金属进行布 局，通过子公司/联营公司等方式持续推进自主可控，目前高纯铝、高纯钛的进口 依赖程度已经很低，钽材料的自主化也已实现明显突破，盈利能力预计会逐步改 善，铜材料自研也在有序攻克中，将有效解决此前铜靶受制于原材料而规模较小 的问题，未来三年有望迎来快速放量。原材料的自主化是公司的重要竞争力所在， 有效解决了被海外厂商卡脖子的问题，同时能保持良好的成本优势。
　　公司此前收入结构中半导体领域占比高达 80%以上，这与公司策略有关，在早期 资金和研发资源有限的情况下，先行选择技术壁垒最高的半导体领域进行突破， 填补国内空白，然后再向市场规模更大、技术难度相对更低的面板领域拓展，目 前已实现铝靶、铜靶、钼靶等产品量产，客户也已实现对京东方、华星光电等国 内龙头的覆盖，但整体份额还相对较小。 公司 2020 年平板显示用靶材产量约 1134.7 吨，2021 年拟募资 5.2 亿元实行惠州 基地和武汉基地项目建设进行扩产。两大基地可就近配套临近面板产线，达产后 预计将分别新增 1847.1 吨和 2102.8 吨，按公司公告的工时产能算则是在原有 6.48 万工时基础上增加 24.3 万工时，同比增长 375%。达产后预计公司此前产能瓶颈 的问题将得到有效解决，未来在面板领域的份额有望快速提升。
　　同时，作为国产替代先锋，公司在半导体用溅射靶材产能上也将大幅扩充，实现 份额提升。当前半导体领域自主可控重要性凸显，IC 制造客户纷纷加速采用国产 供应商的产品，而公司作为产品打进台积电先进节点产线的国内厂商，毫无疑问 是半导体用溅射靶材国产替代的首选。公司拟定增募资不超过 16.52 亿元，用于 IC 用溅射靶材扩产，建成后将实现年产铝、钛、钽等靶材 5.2 万个以及铜靶 1.8 万 个，打破原有产能瓶颈、实现份额快速提升。
　　此外，公司较早便开启了零部件业务的战略布局，并逐渐迎来收获期。公司布局 半导体零部件品类众多，产品包括 PVD 机台用 Clamp Ring、Collimator，CVD 及 etching 机台用 face plate、shower head 等，CMP 用金刚石研磨片、Retaining Ring 等，此外 CVD 腔室等产品也已量产。客户方面，公司产品主要面向半导体设备制 造厂商和 IC 制造企业两大类客户，凭借强大的产品性能和与原有业务相通的客户 圈积累，公司已实现产品在诸多优质客户的量产，业务迎来快速增长。
　　（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
　　精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站