半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中，晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。
一、我国目前的情况是半导体材料自给率低在半导体材料领域，由于高端产品技术壁垒高，国内企业长期研发投入和积累不足，我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域，高端产品市场主要被欧美日韩台等少数国际大公司垄断，比如： 硅片全球市场前六大公司的市场份额达 90%以上，光刻胶全球市场前五大公司的市场份额达 80%以上，高纯试剂全球市场前六大公司的市场份额达80%以上，CMP 材料全球市场前七大公司市场份额达 90%。国内大部分产品自给率较低，基本不足 30%，并且大部分是技术壁垒较低的封装材料，在晶圆制造材料方面国产化比例更低，主要依赖于进口。另外，国内半导体材料企业集中于 6 英寸以下生产线，目前有少数厂商开始打入国内 8 英寸、12 英寸生产线。
一、大硅片（占比33%）硅片是最主要的半导体材料，历年来硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场总销售额的 32%~40%。在具体的硅片方面，目前主流的硅片为300mm（12 英寸）、200mm（8 英寸）和 150mm（6 英寸）。单晶硅片直径越大，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。12 英寸硅片自 2009 年开始市场份额超过 50%，到 2015年的份额已经达到 78%。12 英寸大硅片主要用于生产 90nm-28nm 及以下特征尺寸（16nm和 14nm）的存储器、数字电路芯片及混合信号电路芯片，多用于 PC、平板、手机等领域。
半导体硅片具有极高的技术壁垒，全球市场呈现出寡头垄断的格局，日本信越和SUMCO（由三菱硅材料和住友材料 Sitix 分部合并而来）一直占据主要市场份额，双方约各占 30%左右，其他主要公司有德国 Siltronic（德国化工企业 Wacker 的子公司）、韩国LG Siltron、美国 MEMC 和台湾环球晶圆四家公司。上述 6 家供应商合计占据全球 90%以上的市场份额。目前，国内 8 寸的硅片生产厂商仅有浙江金瑞泓、北京有研总院、河北普兴、南京国盛、上海新傲等少数厂商，远没有满足国内市场，12 寸硅片目前全部采用进口，可以说是国内半导体产业链上缺失的一环。1）上海新阳：由上海硅产业投资公司投资（持股 62.82%）、上海新阳参股（持股 27.56%）的上海新昇 300mm 大硅片项目从 2017 年第二季度开始已经向中芯国际等代工厂提供样片进行认证，并实现挡片、陪片、测试片等产品销售。受晶圆供应紧张影响，下游客户加快了认证进度，目前已经与中芯国际、武汉新芯、华力微电子三家公司签署了采购意向性协议。一期 15 万片/月的产能，预计在 2018 年年中实现达产； 上海新昇总规划产能为 60 万片/月，预计在 2021 年实现满产。如果一切较为顺利，这将填补国内空白，具有重要的战略意义。2）晶盛机电、中环股份：晶盛机电和中环股份携手无锡市，宣布共同投资30亿美元在宜兴建设集成电路用大硅片生产与制造项目。二、电子特种气体（14%）电子气体在电子产品制程工艺中广泛应用于薄膜、蚀刻、掺杂等工艺，被称为半导体、平面显示等材料的粮食和源。电子特种气体又可划分为掺杂气、外延气、离子注入用气、LED 用气、蚀刻用气、化学汽相沉淀用气、载运和稀释气体等几大类，种类繁多，在半导体工业中应用的有 110 余种电子气体，常用的有 20-30 种。电子特种气体行业集中度高，主要企业有美国空气化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式会社，五大气体公司占有全球 90%以上的市场份额，上述企业也占据了我国电子特种气体的主要市场份额。国产电子气体已开始占据一定的市场份额，经过多年发展，国内已有部分企业在部分产品方面攻克技术难关。四川科美特生产的四氟化碳进入台积电 12 寸台南 28nm 晶圆加工生产线，目前公司已经被上市公司雅克科技收购； 金宏气体自主研发 7N 电子级超纯氨打破国外垄断，主要上市公司有雅克科技、南大光电、巨化股份。1）雅克科技：24.67亿元收购科美特90%股权并全控江苏先科，科美特专注于含氟类特种气体的研发、生产、提纯与销售,目前主要产品为六氟化硫和四氟化碳。；收购浙江华飞电子基材有限公司100%的股权。华飞电子专注于硅微粉产品的研发、制造和销售,是国内较早专业从事硅微粉研发制造的企业之一,已具备了业内领先的硅微粉生产能力。收购完成后,有利于上市公司进入国际主流电子材料供应体系,加快自身在覆铜板用、芯片用等电子化学材料方面的技术积累向产业的转化;另一方面,上市公司作为国内领先的阻燃剂提供商,通过本次交易还将开拓半导体封装市场,进一步拓展在电子化学品领域的产品范围,为上市公司未来发展拓宽空间。2）南大光电： 公司主要从事光电新材料MO源的研发、生产和销售,是全球主要的MO源生产商。目前,产品主要应用于下游制备LED外延片等。公司产品不仅实现了国内进口替代,还远销欧美及亚太地区,积累了一大批稳定优质的客户资源。公司在MO源的合成制备、纯化技术、分析检测、封装容器等方面已全面达到国际先进水平,主要产品有三甲基镓、三甲基铟、三乙基镓、三甲基铝等,产品的纯度大于等于6N,可以实现MO源产品的全系列配套供应,在激烈的市场竞争中,具有一定优势。3）巨化股份：1.5亿投建高纯电子气体项目，高纯氯化氢主要用于半导体芯片生产过程中的清洗和外延生长工艺；高纯氯气主要用于液晶平板显示器、光纤和半导体行业，被用作蚀刻气体和脱水剂；医药级氯化氢产品主要用于医药合成原料。2017年底拟联合国家集成电路产业投资基金、深圳远致富海、衢州盈川基金、厦门盛芯、上海聚源聚芯共同出资设立中巨芯科技。持股比例39%。中巨芯科技将开展电子化学材料产业项目的研发与产业化,整合国内外有价值的电子化学材料行业企业。到2024年6月30日,如中巨芯科技未完成在证券交易所上市,巨化股份以外五方股东可以随时向巨化股份提出转让其所持有的部分或全部公司股权。三、光掩模板（13%）掩膜版是在IC制作过程中，利用光刻蚀技术把设计好的电路图形复制于晶圆上。我们把电脑上设计出来的电路图用光照到金属/玻璃薄膜上，制造出掩膜。我们再把刚制作好的掩膜盖在硅片上，当光通过掩膜照射，电路图就"印制"在硅晶片上。如果我们按照电路图使应该导电的地方连通，应该绝缘的地方断开，这样我们就在硅片上形成了所需要的电路。掩膜版质量的优劣直接影响光刻的质量。在芯片制造过程中需要经过十几甚至几十次的光刻，每次光刻都需要一块光刻掩膜版，每块光刻掩膜版的质量都会影响光刻的质量。一般来说，通过一系列光学系统将掩膜版上的图形按照4：1的比例投影在晶圆上的光刻胶涂层上，如果晶圆的最小线宽要达到28nm，掩膜版上的最小线宽只要达到112nm即可。然而随着线宽的不断缩小，光衍射导致的投影图形对比度和失真问题也相应出现，这对掩膜版制造厂商的技术提出了更多的要求。全球主要的晶圆制造厂商，如Intel、Globalfoundries、IBM、TSMC、UMC、Samsung等都有自己的专业工厂来生产自身需要的掩膜版，最先进的制程所需的掩膜版技术也就自然而然掌握在这些国际巨头手中。不过近些年，掩膜版外包的趋势非常的明显，特别是对于一些60nm及90nm以上制程的低端产品，外包的现象非常明显。目前全球专业的掩膜版厂商包括美国的Photronics，台湾的台湾光罩，日本的Toppan，Hoya，SK-Electronics等。Photronics作为全球领先的掩膜版厂商，主要生产60nm及以上制程的光罩，2014年营收达到4.56亿美元，净利润3202万美元；而像台湾光罩则主要生产和供应相对低端的0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米和90纳米制程的光罩，2014年营收达到4411万美元，净利润191万美元。目前国内的掩膜版厂商主要分为3类：第一类是科研院所，主要有中科院微电子中心，中国电子科技集团第13所、24所、47所、55所等；第二类是专业的掩膜版制造厂商，主要有无锡华润微电子有限公司掩膜工厂、上海凸版光掩膜有限公司、Photronics（上海）。第三类是晶圆代工厂，例如中芯国际，中芯国际的制版能力也处于国际较先进的水平。四、光刻胶（6%）指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X 射线等光源的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。根据在显影过程中曝光区域的去除或保留，分为正像光刻胶和负像光刻胶。随着分辨率越来越高，光刻胶曝光波长不断缩短，由紫外宽谱向 G 线(436nm)→I 线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)→极紫外光 EUV 的方向转移。我国光刻胶生产基本上被外资把控，并且集中在低端市场。据中国产业信息数据，2015 年我国光刻胶产量为 9.75 万吨，其中中低端产品 PCB 光刻胶产值占比为 94.4%，而 LCD 和半导体用光刻胶产值占比分别仅为 2.7%和 1.6%，半导体光刻胶严重依赖进口。另外，2015 年我国光刻胶前五大公司分别台湾长兴化学、日立化成、日本旭化成、美国杜邦及台湾长春化工，均是外资或合资企业，上述五大企业市场份额达到 89.7%，内资企业市场份额不足 10%。光刻胶主要上市公司有晶瑞股份、飞凯材料，强力新材，上海新阳。1）晶瑞股份：主要生产四大类微电子化学品,应用到五大下游行业:主导产品包括超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料和锂电池粘结剂四大类微电子化学品,广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示和锂电池等五大新兴行业,具体应用到下游电子信息产品的清洗、光刻、显影、蚀刻、去膜、浆料制备等工艺环节。目前光刻胶、超净高纯试剂具有40000吨产能。2）飞凯材料： 公司所处行业主要为紫外固化材料行业,主营业务为高科技领域适用的紫外固化材料等材料的研究、生产和销售,公司所生产的紫外固化光纤光缆涂覆材料为核心产品。随着FTTH、HDTV、三网合一、物联网等技术的发展,全球以及我国对光纤的需求量越来越大,预计未来光纤需求量仍将呈现稳定增长的格局。投资建造3500t/a紫外固化光刻胶项目。有利于公司打造新的利润增长极,提升公司的持续盈利能力。此外,紫外固化光刻胶属于国家重点支持和鼓励的高新技术产品,具有良好的市场前景。3）强力新材：根据 2017 年年报，公司 LCD 光刻胶光引发剂收入 1.78 亿元，同比增长 31.86%，目前公司 LCD 光刻胶光引发剂产品已进入世界上主流 LCD 光刻胶生产企业。受益于全球 LCD 面板产能扩张及国产化率提升，公司 LCD 光刻胶光引发剂有望实现放量。此外，公司未来拟增加15 吨 LCD 光刻胶光引发剂产能，产能释放将进一步带动业绩增长4）上海新阳：公司拟先在韩国成立子公司组织团队研发黑色光刻胶，等产品成熟后转移至上海生产。该项目目标为：黑色光刻胶在 2018 年年底通过至少一家面板显示企业的最终验证，预计在 2019 年 Q2 开始销售，当年销售目标为 1000 万元；2022 年为达产年，当年实现销售额 1 亿元以及净利润 2419 万元。五、光刻胶配套试剂（7%）又称为湿功能电子化学品，是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配方类或复配类化学品。一般配合光刻胶使用，包括显影液、漂洗液、剥离液等。配套试剂和光刻胶配合使用，生产光刻胶的企业一般具备生产配套试剂的能力，国内的厂商包括江化微、江阴润玛、晶瑞股份等，国内企业快速突破技术壁垒，凭借成本及本土化优势得以迅速发展。中国企业不断加强湿电子化学品基础研究，目前包括江化微在内的一批本土企业突破了跨国企业的技术垄断，部分领域产品已经达到国际标准。1）江化微：公司目前国内生产规模最大、品种最齐全、配套性最强的超高纯湿电子化学品专业集成服务提供商。公司建有年产 8 万吨的超高纯湿电子化学品生产基地，主要生产设备和测试仪器全部从国外引进，产品质量达到国际同类先进水平。目前公司产品已经达到SEMI 标准高端电子化学品行列，具备 G2、G3 等级产品的规模化生产能力，其硝酸纯度、氢氟酸、氨水等细分产品都达到了 G4、G5的行业水平。2）江阴润玛：公司主导湿电子化学品主要包括蚀刻液系列、氢氟酸、高纯硝酸等。公司拥有领先的自主创新能力，其自主研发的铝腐蚀液、钛腐蚀液、铜腐蚀液、钼铝蚀刻液填补了国内相关技术的空白，其中铝蚀刻液的关键技术水平达到德美日韩等发达国家的产品水平，在性价比和售后服务方面有显著的竞争优势。3）晶瑞股份：晶公司主导湿电子化学品产品品种包括氢氟酸、双氧水、高纯硝酸，并以生产氢氟酸、过氧化氢(双氧水)生产规模大而在国内著名。其超净高纯双氧水品质达到了 10ppt 级别水平，相当于 SEMI 制定的最高纯度等级(G5)。六、抛光液和抛光垫（7%）目前全球抛光的主流技术是CMP技术，是指在晶圆制造过程中，使用化学及机械力对晶圆进行平坦化处理的过程。CMP 技术所应用的抛光液、抛光垫、抛光浆料是硅晶圆及芯片进行工业处理的的三大消耗品，其中抛光工艺的技术核心和价值核心均在抛光垫。抛光垫价值量占抛光材料的六成，其力学性能和表面组织特征对于平坦化的效果非常关键，是CMP 工艺的技术核心和价值核心。当前全球抛光垫市场呈现寡头垄断格局，陶氏化学占据抛光垫市场近八成份额，国内缺乏独立自主知识产权和品牌，庞大的国内市场完全被外资产品所垄断，进口替代空间广阔。国产材料具有明显的价格和服务等优势，大陆建厂热潮有望驱动国内 CMP 抛光垫厂商加速发展。国内抛光垫核心上市公司有鼎龙股份。1）鼎龙股份： 鼎龙股份多年来致力于化学新材料研发与生产，技术成果涉及纳米材料、磁性材料、粉体技术、高分子材料、电化学、物理化学等专业领域，基于共性技术向微电子材料领域自然延伸，在 2013 年立项进行 CMP 材料的研究开发，2014 年建立专项实验室和组建具有海外专家背景的专业研发团队，推动抛光垫产品积极研发，并对抛光液进行了调研及项目准备。2015 年 3 月，公司斥资 1 亿元人民币投建 CMP 抛光垫产业化项目一期工程，达产后新增年产 10 万片 CMP 抛光垫的产能。2016 年 5 月，公司计划募集资金投入集成电路芯片（IC）抛光工艺材料的产业化二期项目，本次将再投资 1.16 亿元，其中使用募集资金 0.76 亿元，剩余资金公司自筹解决，项目达产后将形成全部一二期年产能 50 万片。该产业化项目一期已经于 2016 年 8 月下旬顺利完成工程化建设，进入产品试生产阶段。目前，该项目正在全面、规模地开展客户应用验证工作，部分客户的首轮验证结果已经于 2017 年初反馈至公司，反馈数据符合公司预期。，CMP 抛光垫业务发展有望提速。七、光阻材料（7%）光阻材料是印刷电路板线路影像转移与制作的重要材料。在电子产品日益轻、薄、短、小之趋势下，干膜光阻正扮演决定性的角色；其制作技术是直接影响信息及通讯等产品质量的关键。受到市场需求强劲推动，中国大陆在全球光阻材料市场中所占份额必将大幅提升。数据显示，中国大陆市场所需G-Line光阻材料在全球市场所占份额从2012年起大幅增加；所需I-Line光阻材料在全球市场所占份额从2013年起大幅增加；所需248nm光阻材料在全球市场所占份额从2013年起大幅增加。光阻材料暂无上市公司，北京化工大学、江苏博砚科技有限公司联合召开的国家重点研发与产业化项目推进会上获悉，我国微电子加工用高端超纯化学品关键技术已取得重大突破，并已在江苏宜兴建成国内首条年产1000吨黑色光阻示范生产线。这意味着长期受国外垄断的微电子材料开始走向国产化，并为我国微电子及相关产业摆脱进口依赖起到了重要的引领作用。八、超净高纯试剂（占比4%）又称湿化学品，亦可称为通用湿电子化学品，是指主体成分纯度大于 99.99%，杂质离子和微粒数符合严格要求的化学试剂。主要以上游硫酸、盐酸、氢氟酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、丙酮、乙醇、异丙醇等为原料，经过预处理、过滤、提纯等工艺生产的得到纯度高产品。在半导体领域主要用于芯片的清洗和腐蚀，同时在硅晶圆的清洗中也起到重要作用。其纯度和洁净度对集成电路成品率、电性能及可靠性有十分重要的影响。应用于半导体的超净高纯试剂，全球主要企业有德国巴斯夫，美国亚什兰化学、Arch化学，日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学、和光纯药工业，台湾鑫林科技，韩国东友精细化工等，上述公司占全球市场份额的 85%以上。目前，国内生产超净高纯试剂的企业中产品达到国际标准且具有一定生产量的企业有 30多家，国内超净高纯试剂产品技术等级主要集中在 G2 级以下，国内江化微、晶瑞股份等企业部分产品已达到 G3、G4 级别，晶瑞股份超纯双氧水已达 G5 级别，部分产品已经实现进口替代。我国内资企业产超净高纯试剂在 6 英寸及 6 英寸以下晶圆市场上的国产化率已提高到 80%，而 8 英寸及 8 英寸以上晶圆加工的市场上，其国产化率由2012 年约 8%左右缓慢增长到 2014 年的 10%左右。超净高纯试剂产能方面，晶瑞股份产能 3.87 万吨，江化微产能 3.24 万吨。1）江化微2）晶瑞股份九、靶材 （3%）半导体行业生产领域，靶材是溅射工艺中必不可少的重要原材料。溅射工艺是制备电子薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子轰击固体表面，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体称为溅射靶材。靶极按照成分不同可分为金属靶极（纯金属铝、钛、铜、钽等）、合金靶极（镍铬合金、镍钴合金等）和陶瓷化合物靶极（氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等）。半导体晶圆制造中 200nm（8 寸）及以下晶圆制造通常以铝制程为主，使用的靶材以铝、钛元素为主。300nm（12 寸）晶圆制造，多使用先进的铜互连技术，主要使用铜、钽靶材。半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面都设定了极其苛刻的标准，长期以来一直被美、日的跨国公司所垄断，我国的超高纯金属材料及溅射靶材严重依赖进口。目前上市的靶材公司有江丰电子、有研新材、阿石创。1）江丰电子：高纯溅射靶材行业龙头，打破海外技术封锁受益进口替代趋势。公司是国内高纯溅射靶材行业龙头，产品包括铝、钛、钽和钨钛靶极溅射材料，是国内少有打破海外技术封锁的龙头企业，江丰电子产品进入台积电、中芯国际和日本三菱等国际一流晶圆加工企业供应链，在 16 纳米技术节点实现批量供货，成功打破了美、日跨国公司的垄断格局，填补了我国电子材料行业的空白。公司将持续受益于中国制造2025规划核心材料的进口替代趋势，业绩弹性大。2）有研新材：有研新材是有研院控股的有色新材料行业的领军企业。目前，公司主要从事高纯金属材料、高端稀土功能材料、生物医用材料、微电子光电子用薄膜材料、红外光学及光纤材料等新材料的研发与制备。公司毛利来源以高纯金属材料及稀土材料为主。公司战略指向全球领先的电、磁、光新材料提供者。在高纯金属/靶材/蒸发材料业务方面，子公司有研亿金是国内规模最大、门类最全、技术能力最强的高纯金属溅射靶材制造企业，也是国内唯一具备从超高纯原材料到溅射靶材、蒸发膜材垂直一体化研发和生产的产业化平台。3）阿石创：公司掌握丰富的 PVD 镀膜材料制备工艺、多样化靶材绑定、背板精密加工等核心技术，成功建立起较为全面的产品供应体系，产品涉足平板显示、光学元器件、节能玻璃、半导体、太阳能电池等领域，有望松动美、日、德跨国企业的垄断格局。下游消费电子需求的不断增长加上国家政策的大力支持，阿石创将迎来企业的上升期，占有一定市场份额。总结：大硅片：上海新阳、晶盛机电、中环股份电子特气：雅克科技、南大光电、巨化股份光掩膜版：中芯国际、华润微电子光刻胶：晶瑞股份、飞凯材料、强力新材、上海新阳光刻胶配套试剂：江化微、晶瑞股份、江阴润玛抛光液和抛光垫：鼎龙股份光阻材料：暂无上市公司湿化学品（高纯试剂）：江化微、晶瑞股份溅射靶材：江丰电子、有研新材、阿石创今天分享就到这里，老乐会不定时的在朋友圈分享一些文章，帮助股友改善选股、操作以及风险控制问题，查阅方式：添加 老乐唯一 公众号即可：along052 欢迎大家转载分享给身边的朋友
