深度报告-20220909-五矿证券-半导体材料行业深度_晶圆厂迎扩产潮_大国利剑国产替代前景可期_90页_7mb

半导体材料行业深度报告总结

核心内容

半导体材料是晶圆制造和封装工艺中的关键上游环节，主要包括晶圆制造材料和封装材料。晶圆制造材料占全球半导体材料市场60%以上，主要包括硅片、电子气体、掩膜版、光刻胶及配套材料、湿电子化学品、CMP抛光材料和靶材；封装材料占比约37%，包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板和芯片粘接材料。

主要观点

1. 全球市场增长显著

   • 2021年全球半导体材料市场规模达到643亿美元，预计2022年将增长至698亿美元，2023年将超过700亿美元。
   • 中国台湾为全球半导体材料市场规模最高的地区，中国大陆增速最快，市场规模从2006年至2021年增长超过4倍，2021年达119.3亿美元，占全球市场18.6%，是全球最大市场。

2. 晶圆制造材料：行业地位重要，市场结构稳定

   • 硅片是晶圆制造的核心基底材料，2021年全球市场规模为126.2亿美元，中国大陆市场规模为16.6亿美元。
   • 全球硅片以12英寸为主，2020年占比69%，8英寸占比24%，6英寸及以下占比7%。随着晶圆厂扩产，12英寸硅片需求持续增长。

3. 电子气体：国产部分通过认证，逐步向高端发展

   • 电子气体在半导体制造中用于氧化、还原、除杂等关键步骤，国产部分气体已通过ASML认证，但高端产品仍依赖海外厂商。
   • 全球电子气体市场规模在2020年达134亿美元，中国电子气体市场格局正在发生变化。

4. 掩膜版：45nm以下晶圆厂自给，独立第三方占比35%

   • 掩膜版是图形转移工具，国产化率较低，但部分厂商已实现45nm以下晶圆厂的自给。
   • 全球掩膜版市场规模在2020年达12亿美元，中国大陆厂商在这一领域仍有发展空间。

5. 光刻胶及配套材料：日本厂商占优，南大光电实现突破

   • 光刻胶是将掩膜版图形转移到硅片上的关键材料，日本厂商在市场中占据主导地位，南大光电的ArF光刻胶已通过部分企业认证。
   • 全球光刻胶市场规模在2020年达132亿美元，中国光刻胶市场仍处于发展初期。

6. 湿电子化学品：部分产品达到G5等级，自主化率不足

   • 湿电子化学品用于湿法工艺，部分中国厂商已达到G5等级，但整体自主化率仍较低，仅23%。
   • 全球湿电子化学品市场规模在2011-2020年稳步增长，预计2021年达134亿美元。

7. CMP抛光材料：美日主导，中国厂商实现28nm突破

   • CMP材料用于实现晶圆平坦化，美日厂商占据市场主导地位，中国厂商在28nm产品上实现突破。
   • 全球CMP材料市场规模在2020年达28亿美元，中国厂商在该领域正逐步提升竞争力。

8. 靶材：日美厂商占80%，江丰电子进入5nm工艺

   • 靶材是制备薄膜的元素级材料，日美厂商合计占全球市场80%，中国厂商如江丰电子已进入5nm工艺。
   • 全球靶材市场规模在2020年达28亿美元，中国靶材市场发展潜力大。

9. 封装材料：封装基板是第一大材料，中国大陆厂商积极扩产

   • 封装基板在封装领域占比最高，中国大陆厂商积极扩产ABF载板，自主化率提升。
   • 全球封装材料市场规模在2021年达239亿美元，中国厂商在封装基板领域具备一定优势。

关键信息

• 市场规模：2021年全球半导体材料市场规模达643亿美元，中国大陆为119.3亿美元，占全球18.6%。
• 自主化率：中国大陆半导体材料整体自主化率10-15%，其中硅片5-10%，电子气体30%，光刻胶<5%，掩膜版<1%，湿电子化学品23%，CMP抛光材料<15%，靶材<10%。
• 晶圆厂扩产：中芯国际、华虹集团、长江存储等厂商计划扩产，中国大陆新建产能预计在2022-2025年陆续投产，将带动半导体材料行业增长。
• 投资建议：关注南大光电、鼎龙股份、江丰电子、兴森科技等企业，这些企业在半导体材料领域已取得一定突破。
• 风险提示：晶圆厂扩产不及预期、产品研发进度不及预期、全球地缘冲突加剧、新冠疫情反复等。

结构清晰总结

1. 全球市场概况

• 市场规模：2021年全球半导体材料市场规模达643亿美元，预计2022年增长至698亿美元。
• 市场增长：中国台湾为全球市场规模最高的地区，中国大陆增速最快，占全球市场18.6%。

2. 晶圆制造材料

• 主要产品：硅片、电子气体、掩膜版、光刻胶及配套材料、湿电子化学品、CMP抛光材料、靶材。
• 市场规模：硅片占比最高，达35%，电子气体占比15%，掩膜版12%，光刻胶6%，光刻胶配套材料8%，湿电子化学品7%，CMP抛光材料6%，靶材2%。
• 硅片：全球以12英寸为主，中国大陆厂商沪硅产业实现300mm硅片规模化生产。

3. 封装材料

• 主要产品：封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料。
• 市场规模：封装基板占比最高，达59%，引线框架12%，键合丝12%，包封材料8%，陶瓷基板5%，芯片粘接材料2%。
• 封装基板：中国大陆厂商积极扩产ABF载板，自主化率提升。

4. 国产替代前景

• 自主化率：中国大陆半导体材料自主化率较低，仅10-15%，部分高端材料实现突破。
• 国产替代需求：面对美国《芯片法案》的限制，半导体材料国产化成为关键，未来有望加速验证和导入新建晶圆厂。

5. 投资建议

• 建议关注：南大光电、鼎龙股份、江丰电子、兴森科技。
• 投资观点：半导体材料行业将迎来高景气，有望带动相关厂商加速导入客户供应链，提升自主化率，迈向高速成长期。

6. 风险提示

• 风险因素：晶圆厂扩产不及预期、产品研发不及预期、全球地缘冲突加剧、新冠疫情反复。

图表目录（关键数据）

• 图表1：IC工艺流程及对应半导体材料
• 图表2：半导体产业链
• 图表3：半导体材料主要细分产品情况
• 图表4：2020年全球晶圆制造材料细分产品结构
• 图表5：2019年全球封装材料细分产品结构
• 图表6：全球半导体材料市场规模
• 图表7：全球各个国家/地区半导体材料市场规模
• 图表8：SUMCO硅片制备工艺流程
• 图表9：硅片
• 图表10：GlobalWafers硅片制备工艺流程
• 图表11：制备好的晶圆
• 图表12：晶圆各部分名称
• 图表13：硅片尺寸进化史
• 图表14：硅片尺寸及厚度变化
• 图表15：硅片尺寸对比
• 图表16：200mm与300mm硅片对应芯片数量
• 图表17：半导体硅片尺寸与制程变化
• 图表18：2020年全球不同尺寸硅片占比
• 图表19：2020年8英寸半导体硅片下游应用
• 图表20：2020年12英寸半导体硅片下游应用
• 图表21：硅片对应制程节点和终端应用领域
• 图表22：半导体抛光片、外延片工艺流程
• 图表23：SOI硅片工艺流程
• 图表24：全球半导体硅片市场规模
• 图表25：中国大陆半导体硅片市场规模
• 图表26：全球半导体硅片出货面积
• 图表27：全球半导体硅片价格走势
• 图表28：全球SOI硅片市场规模
• 图表29：中国大陆SOI硅片市场规模
• 图表30：不同通信制式下单部智能手机SOI硅片需求面积
• 图表31：SOI在射频及毫米波前端模组中的应用
• 图表32：全球半导体硅片产能
• 图表33：2020年全球硅片市场格局
• 图表34：2020和2021年12月全球半导体晶圆产能
• 图表35：2020年12月全球半导体晶圆产能占比
• 图表36：2021年12月全球半导体晶圆产能占比
• 图表37：2020年12月全球不同工艺制程半导体晶圆产能占比
• 图表38：2020年12月全球不同国家/地区半导体晶圆产能占比
• 图表39：2020和2021年12月全球半导体晶圆产能（分厂商）
• 图表40：2020年12月全球半导体晶圆产能占比（分厂商）
• 图表41：2021年12月全球半导体晶圆产能占比（分厂商）
• 图表42：2020年12月全球不同尺寸半导体晶圆产能占比Top10（分厂商）

结论

全球半导体材料市场持续增长，中国大陆增速最快，但自主化率仍较低，国产替代需求迫切。随着晶圆厂扩产潮来临，半导体材料行业将迎来高景气，相关厂商有望加速导入客户供应链，提升自主化率。投资建议关注南大光电、鼎龙股份、江丰电子、兴森科技等企业。风险提示包括晶圆厂扩产不及预期、产品研发不及预期、地缘冲突加剧、新冠疫情反复。