半导体上游新材料机会分析

前言

国家大基金二期开始启动，并且于三月底开始布局，与一期不同，此次加大了对半导体设备与材料领域的投资，对于普通投资者来讲，尤其是没有接触过电子行业的领域的，或多或少对行业会有些陌生，本文旨在梳理半导体上游产业链及产业链上的上市公司，文中大部分数据来源于券商研报，希望对大家有所帮助。

产业链介绍

半导体是一种导电能力导体与绝缘体之间的介于做为物质，做为最尖端的科技在不同行业有着广泛应用，每年市场规模稳定增长，主要包含了四大领域：传感器（市场占比3.33%）、分立器件（5.86%）、光电子（10.05%）、集成电路（80.76%）。随着行业的不断发展，带动了上游材料行业发展，每年约有超过500亿美元的市场规模

半导体产业分为设计、制造、封测环节，其中制造环节占比55%，制造环节工艺复杂，包含了几十甚至上百道工序，简单概括：扩散、光刻、刻蚀、注入、薄膜、抛光。期间涉及多项材料，并且带来了超300亿美元的市场。

下文将简单介绍半导体制造各个环节与材料市场的发展状况以及行业内的龙头公司。

硅片

硅片是集成电路的重要材料，通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，制成各种半导体器件，也是生产半导体元器件最大占比的成本支出。全球95%以上的半导体以硅片作为衬底材料，硅片的面积越大，上面可制作的芯片数量越多。目前市场上主流的硅片面积以8英寸与12英寸为主。12英寸主要应用于逻辑、存储芯片等高端产品，8英寸主要用于生产模拟芯片及功能分立器件。受益于下端汽车电子、5G通信领域不断发展，未来的需求量会不断增大。

市场格局：目前硅片行业，具有很高的集中度，行业的垄断性很强，全球两大龙头控制了50%的市场份额，前五大企业占据了92.8%的市场份额，但这5家供货商没有一家位于中国大陆。硅片制造商的下游厂商为晶圆代工厂或IDM（垂直整合制造商）。目前国内的晶圆制造产能增速高于其他地区，对上游材料硅片需求量也越来越大。国内企业由于起步较晚，工艺与顶尖水平仍有比较大的差距，市场潜力较大。

涉及上市公司：沪硅产业（科创）属于硅片专营制造商、中环股份（专注于光伏领域）、京东方（电子领域）

超净高纯试剂

超净高纯试剂主要应用于单子元器件微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、掺杂等工艺环节，下端主要应用于半导体、显示面板、光伏太阳能等领域，按照纯度可以分为G1、G2到G5五个水平，其中半导体行业对纯度要求最高，大多数以G3、G4为主，甚至是G5。我国每年市场规模不断增长，下游需求形成了三足鼎立的格局。

市场格局：从需求上来看，国内半导体行业中晶圆产能明显提升，未来5年新建至少29座晶圆厂；面板行业国内OLED发展迅猛，产能不断提升；太阳能电池行业国内光伏产能占全球比例快速提升，由2009年的1.82%提升至36.41%。三大产业拉升了超高纯试剂的需求，预计未来市场规模具有翻倍的潜力。从供给来看，国外企业占据了高端市场，国内占据低端市场，部分龙头企业迈入高端。

涉及上市公司：晶瑞股份（湿电子化学品龙头）、江化微（有生产高端超高纯试剂能力）、安集科技（科创板，抛光液与光刻胶技术领先，双向发力）

电子气体

电子气体贯穿了半导体各个工艺制程，决定了集成电路的性能、集成度、成品率。在晶圆制造成本占比中，达到了15%，是仅次于硅片的第二大原材料。下游应用比较广泛，可用于集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽车、航空航天等领域。其中集成电路的需求量占比42%。电子气体行业有较高的行业壁垒：1、技术壁垒；2、客户认证壁垒，一般客户与供应商建立合作后不会轻易更换；3、营销网络与服务壁垒；4、资质壁垒。

市场格局：从需求层面来看，与超高纯试剂类似，从行业供给来看，有更高的集中度，国外的巨头发展往往通过不断的并购，积累专利技术，或者是有较多的产品种类。一般电子气体有上百种，常用的也有三十余种，不同种类的气体也有不同的龙头公司。

涉及上市公司：雅克科技（含氟电子气体具有规模优势）、昊华科技（中国化工集团旗下科技型企业、众多产业布局）、华特气体（科创板，拥有较多专利，有技术优势）、南大光电（布局高端电子气体，毛利较高）

光掩膜版

光掩膜版是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版，其原材料主要为基板（合成石英），成本占比达到90%，主要依赖进口，由国外垄断。下游应用于集成电路、显示面板、触摸屏、电路板等。其中集成电路应用占比达到60%，显示面板领域占比达到23%。从产业链上来看，行业集中度较高，半导体领域，高端的芯片制造厂商大多自产自足，显示面板领域，我们仅能生产中低端的光掩膜版，高端的依旧依赖于进口。光掩膜版制造技术壁垒高，国内自给率低，制造主要集中在少数企业和部分科研所。

市场格局：半导体、显示面板的发展带动光掩膜版需求的增加，上游的合成石英基板的需求预计也将大幅增加，同时半导体、显示面板的产能逐步向国内转移将有效促成光掩膜版与石英基板逐步国产化代替。目前日本三大厂商占据了80%以上的市场份额，国内企业有着很大的发展空间。

涉及上市公司：菲利华（国内唯一一家能够量产合成石英光掩模基板的公司）、石英股份（国内电熔石英龙头）

光刻胶

光刻胶是集成电路制造的关键材料，由树脂、溶剂、光引发剂、添加剂四部分组成，品种较多，依品种的不同使用的工艺水平也不一样。光刻胶属于高技术产品，有较高的分辨率、强粘附性、良好的导热性、耐碱性、抗蚀性。随着芯片集成度的提高，光刻胶也需要不断的革新。

市场格局：从全球市场份额来看，目前主要由日本、美国企业把持，前十大企业，有7席都属于日本企业，伴随中芯国际、华虹宏力、长江存储、武汉新芯国内龙头崛起，晶圆制造产线数量增加，产能迅速提升。目前国内低端光刻胶可以自给自足，高端依旧依赖进口，目前国内企业不断加大研发投入，国产化率有很大的提升空间。

涉及上市公司：晶瑞股份（技术业内领先）、上海新阳（加大研发高端光刻胶）、南大光电（布局国家02专项ArF光刻胶）

靶材

靶材是溅射法沉积薄膜的原材料，主要运用于显示面板、半导体、光伏电池、记录媒体（比如光盘、机械硬盘）等领域，其中显示面板占比较大，达33.8%，记录媒体占比达到28.6%，光伏电池占18.5%，半导体规模占比11.4%。不同行业对靶材纯度要求不一样，其中半导体纯度要求最高。受下游需求拉升，预计国内靶材需求有望达到459亿，市场前景广阔。

市场格局：从需求端来看，半导体领域：晶圆产能向国内转移，一定程度上会提升对靶材的需求；显示面板领域：显示基板尺寸不断扩大，国内面板产能不断扩张，国内靶材需求占全球比例将不断提升，预计2023年达到46%；光伏电池领域：光伏靶材的主要需求来自薄膜光伏电池与HIT电池，市场规模在不断扩张；记录媒体领域：机械硬盘为靶材市场主要应用领域，短期储存优势难以被取代。从供给端来看，目前依旧主要被美日企业所垄断，我们靶材企业的龙头在细分领域与产能上有所提升，国产化率替代指日可待。

涉及上市公司：有研新材（国内超高纯靶材金属龙头）、隆华科技（钼靶材、ITP靶材国内领先）、江丰电子（国内半导体用靶材龙头）、阿石创（国内PVD镀膜材料龙头）

CMP材料

CMP（化学机械抛光）是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺，主要包含了两种主要的材料：抛光液与抛光垫。抛光液按照磨粒的不同，分为二氧化硅浆料、氧化铈浆料和纳米金刚石浆料等大类。抛光垫是一种具有一定弹性疏松多孔的材料，一般由含有填充材料的聚氨酯组成。

市场格局：总体来讲，相比其他原材料，CMP材料是一个相对较小的市场，同样的，行业技术壁垒较高，客户认证时间长，全球市场主要被美日等企业垄断。同样的受益于国内下游企业的产能增长，国内需求会不断扩大，加速国产化。其次近年来，国家不断扶持高新技术产业发展，力争核心原材料自主可控，这也为行业带来了发展契机。

涉及上市公司：安集科技（CMP抛光液龙头企业）、鼎龙股份（CMP抛光垫认证顺利，新材料业务有望大力发展）

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