2023-09-13

半導(dǎo)體材料行業(yè)研究：國產(chǎn)化替代加速，化工大有前途

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半導(dǎo)體材料大局：下游快速革新，產(chǎn)業(yè)蓬勃前行

半導(dǎo)體材料細(xì)分品種分析：厚積薄發(fā)，龍頭亮劍

半導(dǎo)體材料應(yīng)用廣泛

半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中重要一環(huán)。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要包括設(shè)計、制造、封測三 個部分，而芯片制造和封測的每一個環(huán)節(jié)幾乎都離不開半導(dǎo)體材料的應(yīng)用。而集成電路 應(yīng)用于下游電子、電器、汽車、軍工、航空航天、工業(yè)、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域，已發(fā)展成為 國民經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè)，成為信息產(chǎn)業(yè)的核心支撐產(chǎn)業(yè)。

半導(dǎo)體“好風(fēng)助力”，半導(dǎo)體材料成長快速

全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模持續(xù)增長。半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料，2021 年 全球半導(dǎo)體晶圓材料市場規(guī)模為 404 億美元，全球半導(dǎo)體封裝測試材料市場規(guī)模為 239 億美元。晶圓制造材料包括硅片及硅材料、光掩膜、電子氣體、光刻膠及配套試劑、CMP 拋光材料、工藝化學(xué)品及靶材等。

下游全球半導(dǎo)體市場仍將保持較快增長。根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，隨著疫情影響的逐步消散， 2021 年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá) 5950 億美元，同比增長 26.3%；中長期來看，未來 5G 及汽車電子化的發(fā)展，有望帶動半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入新的增長期，預(yù)計 2026 年全球半導(dǎo)體 市場規(guī)模將達(dá)到 7900 億美金，維持 6%左右的年均復(fù)合增速。

邏輯芯片和存儲芯片為主要增長動力。根據(jù) WSTS 的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體銷售額由 2009 年的 2263.1 億美元增加到 2021 年的 5558.9 億美元，年均復(fù)合增速為 7.8%，其中集 成電路占據(jù)最主要的市場，其規(guī)模占比維持在 80%以上。集成電路可分為邏輯芯片、存 儲芯片、微處理芯片和模擬芯片，2021 年邏輯芯片和存儲芯片銷售額分別為 1548.4 億 美元和 1538.4 億美元，占集成電路比例分別為 33.4%和 33.2%，為集成電路的主要增 長動力。

得益于全球半導(dǎo)體長期持續(xù)發(fā)展，未來上游半導(dǎo)體材料也將隨之保持蓬勃發(fā)展。隨著半 導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，國內(nèi)相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)也將快速崛起。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)東進(jìn)，國內(nèi)半導(dǎo)體材料市場高升

半導(dǎo)體行業(yè)東進(jìn)趨勢明確，中國大陸晶圓廠密集投產(chǎn)。2015 年以前，國內(nèi)大型晶圓廠 以外資為主，而 2015 年以后，內(nèi)資晶圓廠大規(guī)模崛起，其在中國大陸的設(shè)備投資額近 幾年穩(wěn)中有升，未來有望超過外資晶圓廠。從歷史數(shù)據(jù)來看，本地化配套是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 的長期趨勢，美國、日本、韓國、中國臺灣的半導(dǎo)體配套廠商在本地的營收占比持續(xù)高 于海外。內(nèi)資晶圓廠的崛起有望強化本地化配套優(yōu)勢。我國集成電路銷售額從 2002 年 的 268.4 億元增長到 2021 年的 10458.3 億元，年均復(fù)合增速為 21.3%，遠(yuǎn)高于全球的 7.3%；2021 年我國集成電路銷售額依舊保持 18.2%的增長。根據(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù)， 2020 年中國大陸晶圓廠月產(chǎn)能達(dá)到 318.4 萬片/月，占全球晶圓產(chǎn)能的比重提升至 15.3% （較 2016 年提升 4.5 pct），預(yù)計 2025 年將繼續(xù)提升 3.7 pct。

產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移拉動材料、設(shè)備等半導(dǎo)體支撐業(yè)需求。從近幾年大陸半導(dǎo)體材料、設(shè)備的需求 占比來看，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移確實能帶動本地配套需求的提升，大陸半導(dǎo)體材料市場規(guī)模占全球 的比重由 2006 年的 6%提升到 2020 年的 18%，大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模占全球比重 由 2016 年的 16%提升到 2021 年的 29%。而可預(yù)見的未來，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)能的增加將 進(jìn)一步帶動本地半導(dǎo)體支撐業(yè)需求。

國家政策助力我國半導(dǎo)體行業(yè)加速發(fā)展。近年來國家各部委先后制定了一系列“新一代 信息技術(shù)領(lǐng)域”及“半導(dǎo)體和集成電路”產(chǎn)業(yè)支持政策，其中半導(dǎo)體材料也為重點支持 對象。

各地政府從稅收、資金、人才引進(jìn)等多方面扶持和推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國內(nèi)半導(dǎo)體 產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展城市大多選擇鼓勵扶持建設(shè) 12 英寸及以上的先進(jìn)晶圓或芯片生產(chǎn)線，并 布局完整的包含裝備、材料、封裝等環(huán)節(jié)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有投資規(guī)模大，回報周期長的特點，因此需要國有資本的支持，國家集成 電路產(chǎn)業(yè)投資基金（大基金）首期募資 1387 億元左右。大基金將集成電路制造作為一 期的投資重點，占比達(dá) 67%左右，而設(shè)備/材料僅占 6%左右。大基金二期于 2019 年底 成立，注冊資本 2041.5 億元，共包含中國電信、聯(lián)通資本、中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)、 紫光通信等在內(nèi)的 27 位股東。大基金二期預(yù)期將加大對半導(dǎo)體上游設(shè)備和材料的投入 力度，材料及設(shè)備行業(yè)龍頭企業(yè)或?qū)⒅苯邮芤?。截?2022Q1，大基金二期投資裝備材 料類 75 億元，占比 10%。

國產(chǎn)化率較低，半導(dǎo)體材料替代空間巨大

半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化率仍然較低，未來空間極大。內(nèi)資晶圓廠的崛起將帶動國內(nèi)半導(dǎo)體材 料需求的提升，而高對外依存度將為國內(nèi)半導(dǎo)體材料企業(yè)提供更為廣闊的發(fā)展空間。從 目前來看，雖然各大主要品類均有國內(nèi)企業(yè)涉足，但整體對外依存度仍較高。第一類， 國產(chǎn)化率低于 10%，包括 CMP 拋光材料；第二類，國產(chǎn)化率在 10%-30%，包括前驅(qū) 體材料、光刻膠、電子氣體、濺射靶材、超純試劑等。

內(nèi)資晶圓廠的崛起將帶動國內(nèi)半導(dǎo)體材料需求的提升，而高對外依存度以及自主可控的 緊迫要求，將為國內(nèi)半導(dǎo)體材料提供更為廣闊的發(fā)展空間，以下我們來詳細(xì)梳理半導(dǎo)體 硅片、電子特氣、濕電子化學(xué)品、拋光材料、前驅(qū)體材料以及光刻膠領(lǐng)域的投資機會。

半導(dǎo)體硅片：市場空間廣袤無垠，國產(chǎn)替代方興未艾

硅片主要應(yīng)用于半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域，其中半導(dǎo)體硅片的制造技術(shù)要求更高，下游應(yīng)用也 更廣泛，市場價值也更高。半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域使用的硅片差異主要體現(xiàn)在類型、純度和 表現(xiàn)性質(zhì)上。從類型來看，半導(dǎo)體硅片均為單晶硅結(jié)構(gòu)，而光伏硅片既可以是單晶硅結(jié) 構(gòu)，也可以是多晶硅結(jié)構(gòu)。從純度來看，半導(dǎo)體硅片對純度的要求更高，達(dá) 99.9999999% （9N）以上，而光伏硅片對純度要求較低，在 99.99%-99.9999%（4N-6N）之間。從 表面性質(zhì)來看，半導(dǎo)體硅片表面的平整度、光滑度以及潔凈程度要比光伏硅片高，需要 經(jīng)過后續(xù)的研磨倒角、拋光、清洗等環(huán)節(jié)。由此可見，半導(dǎo)體硅片較光伏硅片的加工難 度更高、下游應(yīng)用的附加值也更高。

半導(dǎo)體硅片參與了從制造到封測的所有流程，是集成電路制造中最為基礎(chǔ)的原材料。集 成電路的上游包括原材料和在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要生產(chǎn)設(shè)備。原材料包括晶圓制造材料和 封裝材料。晶圓制造材料包括半導(dǎo)體硅片、光罩、高純化學(xué)試劑、特種氣體、光刻膠、 靶材、CMP 拋光材料等。封裝材料包括引線框架、封裝基板、陶瓷封裝材料、鍵合絲、 包裝材料、芯片粘結(jié)材料等。其中半導(dǎo)體硅片是參與度最高的基礎(chǔ)原材料，晶圓制造所 有流程均在半導(dǎo)體硅片的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

12 英寸硅片是目前半導(dǎo)體硅片市場中占比最高的產(chǎn)品。半導(dǎo)體硅片尺寸（以直徑計算） 主要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm （8 英寸）與 300mm（12 英寸）等規(guī)格。在摩爾定律的影響下，半導(dǎo)體硅片從 70 年代 起不斷向大尺寸的方向發(fā)展。根據(jù) SEMI 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018 年，12 英寸硅片和 8 英寸 硅片市場份額分別為 63.8%和 26.1%，合計占比接近 90%。由于移動通信、計算機等 終端市場持續(xù)快速發(fā)展，12 英寸半導(dǎo)體硅片成為半導(dǎo)體硅片市場中最主流的產(chǎn)品。

半導(dǎo)體硅片是全球半導(dǎo)體材料中市場占比最高且最重要的原材料。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計， 2021 年全球半導(dǎo)體材料市場中，半導(dǎo)體硅片的銷售額為 121.2 億美元，占比 32.9%， 是所有半導(dǎo)體材料中占比最高的品類。根據(jù) SMIC 招股說明書披露，在 2019 年的原材 料采購中，半導(dǎo)體硅片成本占比高達(dá) 40.8%，遠(yuǎn)超其他原材料，是晶圓制造中最為重要 的一環(huán)。

下游 5G、新能源汽車等終端市場持續(xù)增長，全球硅片需求不斷向上。盡管受到新冠疫 情影響，半導(dǎo)體硅片市場曾在 2020Q1 短暫下滑，但由于下游 5G、新能源汽車等終端 市場需求持續(xù)增長，從 2020Q2 起，在半導(dǎo)體硅片市場需求不斷向上。根據(jù) SEMI，2021 年全球半導(dǎo)體硅片市場出貨量達(dá)到 141.7 億平方英寸，同比增加 14%；2021 年全球半 導(dǎo)體硅片市場規(guī)模達(dá)到 126 億美元，同比增長 12.5%。

我國半導(dǎo)體硅片市場增速高于全球平均水平。2014 年起，隨著中國各半導(dǎo)體制造生產(chǎn) 線投產(chǎn)、中國半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷進(jìn)步與中國半導(dǎo)體終端產(chǎn)品市場的飛速發(fā)展，中國 大陸半導(dǎo)體硅片市場步入了飛躍式發(fā)展階段。根據(jù) SEMI 統(tǒng)計，2016 年至 2018 年，中 國大陸半導(dǎo)體硅片銷售額從5.0億美元上升至9.9億美元，年均復(fù)合增長率高達(dá)40.9%， 遠(yuǎn)高于同期全球半導(dǎo)體硅片的年均復(fù)合增長率 25.7%。細(xì)分來看，在排除了疫情的影響 后，2020 年中國 8 英寸和 12 英寸硅片需求量預(yù)計增速較快。在未考慮疫情帶來影響的 假設(shè)下，賽瑞研究預(yù)計 2020 年中國市場 8 英寸半導(dǎo)體硅片需求量為 307 萬片/月，同比 增長 23%；12 英寸半導(dǎo)體硅片需求量為 312 萬片/月，同比增長 8%。

全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)集中度較高，12 英寸市場被海外龍頭壟斷。半導(dǎo)體硅片行業(yè)進(jìn)入 壁壘較高，因此行業(yè)龍頭企業(yè)的先發(fā)優(yōu)勢十分明顯，潛在新企業(yè)很難進(jìn)入市場。全球前 五大半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)企業(yè)分別是日本的信越化學(xué)和 SUMCO、德國的 Siltronic、中國臺 灣的環(huán)球晶圓以及韓國的 SK Siltron。2016-2020 年，全球前五大硅片生產(chǎn)公司的全球 半導(dǎo)體硅片銷售額占比從約 85%上升至 89%。12 英寸半導(dǎo)體硅片同半導(dǎo)體硅片的整體 市場競爭格局基本保持一致，但全球約 98%的市場份額由信越化學(xué)、SUMCO、環(huán)球晶 圓、Siltronic 和 SK Siltron 五大巨頭所壟斷。

半導(dǎo)體硅片擴產(chǎn)周期較長，短期行業(yè)供給偏緊。半導(dǎo)體硅片的擴產(chǎn)周期一般超過 2 年， 全球產(chǎn)能至少至 2023 年下半年才會明顯增長。根據(jù) SUMCO 數(shù)據(jù)，全球 12 英寸硅片 在 2020 年之前主要依靠原有廠房進(jìn)行產(chǎn)能擴充，而新建廠房在 2021 年之后才逐漸釋 放產(chǎn)能，產(chǎn)能釋放的高峰期將在 2024 年之后，2022 和 2023 年全球 12 英寸硅片仍然 將處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。同時，下游晶圓廠硅片庫存持續(xù)降低，也驗證當(dāng)前硅片處于高 景氣階段。SUMCO 表示目前只能滿足 LTA 的訂單，而非 LTA 的訂單無法供應(yīng)，缺貨情 況為國產(chǎn)硅片提供驗證良機，硅片國產(chǎn)替代有望加速。

國內(nèi)硅片龍頭公司發(fā)展迅速，產(chǎn)能快速擴張。目前，國內(nèi)主要的半導(dǎo)體硅片制造企業(yè)有 滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、立昂微、超硅半導(dǎo)體、有研半導(dǎo)體等。2017 年以前，國內(nèi) 12 英 寸半導(dǎo)體硅片幾乎全部依賴進(jìn)口。2018 年，滬硅產(chǎn)業(yè)子公司上海新昇作為中國大陸率 先實現(xiàn) 12 英寸半導(dǎo)體硅片規(guī)模化銷售的企業(yè)，打破了 12 英寸半導(dǎo)體硅片國產(chǎn)化率幾 乎為 0%的局面。目前 12 英寸大硅片需求旺盛，海外產(chǎn)能有限，為國內(nèi)硅片企業(yè)提供戰(zhàn) 略發(fā)展期，國內(nèi)硅片企業(yè)加速產(chǎn)品認(rèn)證和客戶導(dǎo)入，后續(xù)需密切關(guān)注各硅片公司客戶認(rèn) 證和產(chǎn)能擴充進(jìn)度。

以下是國內(nèi)前五大半導(dǎo)體硅片企業(yè)概覽：

滬硅產(chǎn)業(yè)：公司是中國大陸規(guī)模最大的半導(dǎo)體硅片企業(yè)之一，是中國大陸率先實現(xiàn)12 英寸半導(dǎo)體硅片規(guī)模化銷售的企業(yè)。公司打破了我國 12 英寸半導(dǎo)體硅片國產(chǎn) 化率幾乎為 0%的局面，推進(jìn)了國半導(dǎo)體關(guān)鍵材料生產(chǎn)技術(shù)“自主可控”的進(jìn)程。公司目前已成為多家主流芯片制造企業(yè)的供應(yīng)商，提供的產(chǎn)品類型涵蓋 12 英寸拋 光片及外延片、8 英寸及以下拋光片、外延片及 SOI 硅片。

中環(huán)股份：公司主要產(chǎn)品包括高效光伏電站、太陽能電池片、太陽能單晶硅棒/片、 半導(dǎo)體硅錠、76.2-200mm 拋光片、TVS 保護(hù)二極管 GPP 芯片。2019 年 1 月， 根據(jù)公告，公司擬使用募集資金建造月產(chǎn) 15 萬片 12 英寸拋光片生產(chǎn)線。

立昂微：公司是中國規(guī)模較大的半導(dǎo)體硅片企業(yè)，成立于 2002 年，主營業(yè)務(wù)為半 導(dǎo)體硅片以及半導(dǎo)體分立器件芯片的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要產(chǎn)品包括 150- 200mm 半導(dǎo)體硅片、肖特基二極管芯片、MOSFET 芯片。

超硅半導(dǎo)體：公司主營業(yè)務(wù)包括為硅片制造、藍(lán)寶石制造和人工單晶生長等，具備 拋光片、外延片產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。

有研半導(dǎo)體：公司成立于 2001 年，主要從事硅材料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與經(jīng)營。其主要產(chǎn)品包括集成電路用、功率集成電路 5-8 英寸硅單晶及硅片 6 英寸及以下 區(qū)熔硅單晶及硅片、集成電路工藝設(shè)備用超大直徑硅單晶及硅部件等。

電子氣體：芯片制造之血液，電子特氣迎春風(fēng)

電子特氣是電子工業(yè)的關(guān)鍵原料，屬于工業(yè)氣體的重要分支。工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè)的基 礎(chǔ)原材料，而電子特氣是工業(yè)氣體中附加值較高的品種，與傳統(tǒng)工業(yè)氣體的區(qū)別在于純 度更高（如高純氣體）或者具有特殊用途（如參與化學(xué)反應(yīng)），是極大規(guī)模集成電路、平 面顯示器件、化合物半導(dǎo)體器件、太陽能電池、光纖等電子工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ) 和支撐性材料之一，相關(guān)下游領(lǐng)域的快速發(fā)展將帶動未來特種氣體的增量需求。

半導(dǎo)體特氣應(yīng)用于晶圓制造的各個環(huán)節(jié)。狹義的“電子氣體”特指電子半導(dǎo)體行業(yè)用的 特種氣體，主要應(yīng)用于前端晶圓制造中的化學(xué)氣相沉積、光刻、刻蝕、摻雜等諸多環(huán)節(jié)。電子特種氣體的純度和潔凈度直接影響到光電子、微電子元器件的質(zhì)量、集成度、特定 技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性和準(zhǔn)確性，對于半導(dǎo)體集成 電路芯片的質(zhì)量和性能具有重要意義。

電子特氣需求量不斷提升，在半導(dǎo)體制造材料中占比僅次于硅片。全球范圍來看，隨著 全球半導(dǎo)體市場規(guī)模在近幾年的高增長，2021 年全球集成電路用電子氣體的市場規(guī)模 達(dá)到 45.4 億美元，市場規(guī)模較上年同比增加了 8.4%，但從整體來看，2017-2021 年的 年均復(fù)合增速稍低，僅為 5.3%。國內(nèi)范圍來看，2021 年，我國電子氣體市場規(guī)模達(dá)到 了 195.8 億元，較上年同比增加了 12.8%，2017-2021 年的年均復(fù)合增速達(dá) 15.7%。根 據(jù) SEMI 的數(shù)據(jù)，2021 年電子氣體在晶圓制造材料市場中占比達(dá)到 14.1%，僅次于占 比 32.9%的硅片，市場規(guī)模巨大。

隨著集成電路制造要求復(fù)雜度的提升，制造中所使用的電子特氣用量也將提升。根據(jù)德 國普爾茨海姆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)工業(yè)生態(tài)研究所（INEC）的 Mario Schmidt 教授等人共同撰 寫的論文《用于微電子芯片和太陽能電池硅片加工的生命周期評估》，硅晶圓的加工離 不開大量化學(xué)試劑以及特殊氣體，這些氣體可以用于包括清洗、蝕刻、光刻、外延、摻 雜等工序。經(jīng)測算，每平方米邏輯電路晶圓加工所需要的電子特氣約為 37.3kg，每平方 米存儲電路晶圓加工需要約 12.0kg 的電子特氣。邏輯芯片和存儲芯片本身在集成電路 中的占比就超 6 成，隨著未來 5G 和汽車電子化的趨勢以及集成電路技術(shù)與制造工藝的 提升，電子特氣的用量也會得到大幅度的提升。

國外龍頭壟斷國內(nèi)市場，進(jìn)口替代空間廣闊?？諝饣?、林德集團(tuán)、法液空、大陽日酸 等海外企業(yè)合計占據(jù)國內(nèi)電子特氣約 88%的市場份額，市場高度集中。這些企業(yè)多為全 球工業(yè)氣體龍頭，具有長期的技術(shù)積淀和客戶積累，實力強勁，電子特氣僅為其業(yè)務(wù)的 一部分。目前國內(nèi)尚缺體量與上述龍頭相匹敵的電子特氣公司，但通過分析國內(nèi)發(fā)展環(huán) 境的變化，特種氣體產(chǎn)品特征，以及國外龍頭企業(yè)特質(zhì)等方面，我們認(rèn)為國內(nèi)電子特氣 企業(yè)逐步實現(xiàn)進(jìn)口替代是大勢所趨。

國內(nèi)空分企業(yè)與特氣企業(yè)分明，業(yè)務(wù)上構(gòu)筑各自壁壘。國內(nèi)氣體公司包括以杭氧、盈德、 寶鋼氣體為代表的空分企業(yè)，主要是以管道氣為主的現(xiàn)場制氣項目，可能更適合林德模 式切入特種氣體，作為氣體綜合服務(wù)商的角色，進(jìn)行空分和特氣資源的整合。作為空分 巨頭，內(nèi)生進(jìn)行特氣技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)，難度相對較大且所需時間周期較長，未來更多 或以業(yè)務(wù)合作或收購的模式開展相關(guān)業(yè)務(wù)，相關(guān)企業(yè)的優(yōu)勢在于資金實力和體量優(yōu)勢。特氣企業(yè)的優(yōu)勢在于對細(xì)化特氣產(chǎn)品的技術(shù)積淀，以及對相應(yīng)產(chǎn)品在下游客戶的認(rèn)證壁 壘，目前來看，國內(nèi)空分企業(yè)和特氣企業(yè)不存在直接的競爭。特氣企業(yè)錯位競爭，各具優(yōu)勢。特種氣體品類較多，國內(nèi)各企業(yè)具有各自的核心產(chǎn)品品 類，比如南大光電的 MO 源，昊華科技的三氟化氮、四氟化碳、六氟化鎢等，雅克科技 的氟碳類氣體、三氟化氮，華特氣體的六氟乙烷、光刻氣，718 所的三氟化氮、六氟化 鎢，金宏氣體的超純氨等等。此外，下游的客戶也各有側(cè)重，比如金宏氣體更多面向 LED 企業(yè)，華特氣體主要面向半導(dǎo)體晶圓廠，綠菱電子主要對接國際氣體巨頭等等。我們認(rèn) 為未來國內(nèi)特氣公司的成長路徑在于內(nèi)生+外延+產(chǎn)業(yè)資源整合拓展品類，同時開拓應(yīng)用 領(lǐng)域和客戶群，打造成為國內(nèi)領(lǐng)先的特種氣體一體化供應(yīng)平臺。

濕電子化學(xué)品：高附加值產(chǎn)品，國產(chǎn)替代空間廣闊

超純化工試劑，雜質(zhì)要求苛刻。濕電子化學(xué)品（Wet Chemicals）又稱工藝化學(xué)品，是 指主體成分純度大于 99.99%，雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)試劑，廣泛用于芯片、顯示面板、太陽能電池、LED 等電子元器件微細(xì)加工的清洗、光刻、顯影、蝕刻、 摻雜等工藝環(huán)節(jié)。濕電子化學(xué)品是化學(xué)試劑產(chǎn)品中對品質(zhì)、純度要求最高的細(xì)分領(lǐng)域。

濕電子化學(xué)品應(yīng)用于光伏、顯示面板、半導(dǎo)體等電子信息領(lǐng)域。濕電子化學(xué)品位于電子 信息產(chǎn)業(yè)偏中上游的電子專用材料領(lǐng)域，是精細(xì)化工和電子信息行業(yè)交叉的領(lǐng)域，上游 是基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè)，下游為太陽能電池、顯示面板、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。

國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料組織于 1975 年制定了可用于規(guī)范濕電子化學(xué)品技術(shù)指標(biāo)的統(tǒng)一 SEMI 標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)涉及金屬雜質(zhì)、控制粒徑、顆粒個數(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等等。G1 至 G5 對應(yīng) 的純度標(biāo)準(zhǔn)依次升高，光伏領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品的純度要求相對較低，集成電路工藝用 電子濕化學(xué)品的純度要求較高，基本集中在 G3 及以上水平，晶圓尺寸越大對純度要求 越高，12 英寸晶圓制造一般要求 G4 水平。

濕電子化學(xué)品需求快速增長。國內(nèi)濕電子化學(xué)品下游消費占比為光伏（41.7%）、液晶顯 示（30.0%）、集成電路（21.5%）、分立器件及其他（6.8%）。受益于下游行業(yè)的快速發(fā) 展，國內(nèi)濕電子化學(xué)品需求快速增長，市場規(guī)模由 2015 年的 57.8 億元增長至 2021 年 的 117.5 億元，過去六年國內(nèi)市場規(guī)模復(fù)合增速達(dá) 12.6%。隨著國內(nèi)光伏裝機規(guī)模持續(xù) 提升，以及大尺寸晶圓產(chǎn)能的持續(xù)擴增，我國濕電子化學(xué)品市場將進(jìn)一步擴大，根據(jù)智 研咨詢預(yù)測，未來國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場規(guī)模將以 10.2%的復(fù)合增速上升到 2027 年的 210.4 億元。

濕電子化學(xué)品壁壘高企，海外龍頭占據(jù)主要份額。濕電子化學(xué)品行業(yè)壁壘高企，主要包 括技術(shù)壁壘、規(guī)模和資金壁壘、品牌與客戶壁壘、產(chǎn)品品控壁壘以及行政許可壁壘。濕 電子化學(xué)品的發(fā)展與半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展保持同一步調(diào)，歐美和日本企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢， 占據(jù)了全球市場主導(dǎo)地位。

濕電子化學(xué)品國產(chǎn)替代空間廣闊。在中國大陸市場，2019 年，以德國巴斯夫、德國默 克、美國霍尼韋爾、美國英特格等為代表的歐美企業(yè)占據(jù)了中國大陸市場的 35%；同時， 以住友化學(xué)、三菱化學(xué)、關(guān)東化學(xué)、Stella 等為代表的日企占據(jù)中國大陸市場的 28%。韓國、中國臺灣、中國大陸企業(yè)分別占 16%、10%、9%。濕電子化學(xué)品三大下游應(yīng)用領(lǐng)域中，太陽能電池領(lǐng)域由于對濕電子化學(xué)品要求相對較低， 國內(nèi)不少企業(yè)產(chǎn)品可滿足應(yīng)用要求。2018 年，我國內(nèi)資企業(yè)產(chǎn)品在太陽能電池應(yīng)用市 場占有率超過 99%。而顯示面板、半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品要求較高，在高世代面板 生產(chǎn)、大晶圓半導(dǎo)體生產(chǎn)中，內(nèi)資企業(yè)市場占有率非常低。

濕電子化學(xué)品價格隨級別升高大幅提升。根據(jù)百川盈孚，2022 年 10 月 23 日，國內(nèi) G5 級硫酸價格為 6000 元/噸，G2 級硫酸價格為 1600 元/噸，常規(guī)的工業(yè)級 98%硫酸市場 均價僅 273 元/噸，高純度的濕電子化學(xué)品享受高額溢價。

興發(fā)集團(tuán)：子公司為國內(nèi)第一梯隊供應(yīng)商，擬分拆上市

控股公司興福電子是國內(nèi)濕電子化學(xué)品主要供應(yīng)商之一。興福電子成立于 2008 年，主 營半導(dǎo)體用超高純濕電子化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司于 2010 年 4 月實現(xiàn)了 3 萬 噸/年電子級磷酸裝置投產(chǎn)，并成為電子級磷酸國家標(biāo)準(zhǔn)的起草制定人；于 2017 年 5 月 實現(xiàn)電子級硫酸項目投產(chǎn)；公司還具備電子級混配液、電子級蝕刻液等產(chǎn)品的量產(chǎn)能力， 多項單品純度達(dá)到較高 SEMI 等級，公司現(xiàn)已成為國內(nèi)第一梯隊的濕電子化學(xué)品供應(yīng)商。

興福電子是電子化學(xué)品批量供貨大廠，近年業(yè)績大幅增長。興福電子濕電子化學(xué)品現(xiàn)已 批量供應(yīng)臺聯(lián)電、華虹宏力、SK 海力士、格羅方德、長江存儲、臺積電、長鑫存儲等多 家國內(nèi)外多家知名半導(dǎo)體客戶。2021 年以來，受益于集成電路產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，興福電 子高端濕電子化學(xué)品產(chǎn)能得到充分釋放，高附加值 IC 級濕電子化學(xué)品市場開拓取得積 極進(jìn)展，興福電子經(jīng)營業(yè)績呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。2022 年興福電子繼續(xù)取得驕人業(yè)績， 上半年實現(xiàn)營業(yè)收入約 3.90 億元，同比增長約 86%；凈利潤約 8900 萬元，同比增長 約 238%。

興發(fā)集團(tuán)擬分拆子公司興福電子至上海證券交易所科創(chuàng)板上市。2022 年 8 月 17 日，興 發(fā)集團(tuán)發(fā)布《關(guān)于控股子公司湖北興福電子材料股份有限公司上市輔導(dǎo)備案的提示性公 告》，擬分拆所屬控股子公司興福電子至上海證券交易所科創(chuàng)板上市。

晶瑞電材：三大產(chǎn)品達(dá) G5 級別，有望持續(xù)放量

公司高純雙氧水、高純氨水及高純硫酸等產(chǎn)品品質(zhì)已達(dá)到 SEMI 最高等級 G5 水準(zhǔn)，金 屬雜質(zhì)含量均低于 10ppt，半導(dǎo)體用量最大的三個高純濕化學(xué)品整體達(dá)到國際先進(jìn)水平， 可基本解決高純化學(xué)品這一大類芯片制造材料的本地化供應(yīng)，實現(xiàn)半導(dǎo)體關(guān)鍵材料國產(chǎn) 化、本地化，為打造高端半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈提供了支撐。已投產(chǎn)的主導(dǎo)產(chǎn)品獲得 SMIC、華 虹宏力、長江存儲、士蘭微等國內(nèi)知名半導(dǎo)體客戶的采購。公司其他多種超凈高純化學(xué) 品如 BOE、硝酸、鹽酸、氫氟酸等產(chǎn)品品質(zhì)全面達(dá)到 G3、G4 等級，可滿足平板顯示、 LED、光伏太陽能等行業(yè)客戶需求。

高純硫酸二期項目即將建成，將貢獻(xiàn)業(yè)績增量。公司一期 3 萬噸半導(dǎo)體級高純硫酸產(chǎn)線 已順利通車，經(jīng)測試產(chǎn)品金屬雜質(zhì)含量低于 10ppt，達(dá)到 G5 等級，品質(zhì)已達(dá)全球同行 業(yè)第一梯隊水平，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)可以履蓋目前全部先進(jìn)集成電路技術(shù)節(jié)點的要求，目前 該產(chǎn)品已銷售合肥晶合、廈門聯(lián)芯等知名半導(dǎo)體客戶，同時正在多家主流客戶中密集跨 線測試，半導(dǎo)體級高純硫酸二期 6 萬噸項目正在積極建設(shè)中，訂購的主要設(shè)備相關(guān)廠商 正在積極生產(chǎn)，預(yù)計 2023 年上半年建成。

拋光材料：海外龍頭寡占市場，國內(nèi)企業(yè)持續(xù)推進(jìn)

現(xiàn)代集成電路加工過程中，常使用化學(xué)機械拋光（Chemical Mechanical Polishing, CMP） 方法將晶圓進(jìn)行平坦化，其原理是將旋轉(zhuǎn)的晶圓壓在與之反向旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，同時讓 拋光液在晶圓與拋光墊之間持續(xù)流動，不斷地用化學(xué)和機械的方式帶走晶圓表面的加工 殘留物質(zhì)，從而得到平整的晶圓表面。CMP 拋光是最終保證集成電路芯片的順利成型 的必要步驟，因此，在現(xiàn)代集成電路加工過程中，CMP 拋光步驟必不可少。

CMP 拋光墊和拋光液是拋光過程中用到的兩種最主要的半導(dǎo)體材料。拋光液是超細(xì)固 體研磨材料和化學(xué)添加劑的混合物，在化學(xué)機械拋光過程中，起到研磨晶圓、腐蝕晶圓 表面的殘留物的作用，而拋光墊的主要作用則是存儲和運輸拋光液、維持拋光環(huán)境；因 此拋光過程中需要不斷加注拋光液并更換拋光墊。目前，拋光液和拋光墊是化學(xué)機械拋 光過程中價值量最大的兩種材料，分別占比 49%和 33%。

海外寡頭壟斷市場，技術(shù)壁壘較高。CMP 拋光液的核心原材料是研磨粒子，它是一種 無機非金屬化合物，根據(jù)成分不同，研磨粒子分為氧化硅、氧化鋁、氧化鈰三大類；其 中高純硅研磨粒子目前廣泛應(yīng)用于各成熟和先進(jìn)制程中，僅日本企業(yè)能夠生產(chǎn)；鋁研磨 粒子被一家美國企業(yè)壟斷，獨家銷售給某美國拋光液企業(yè)。CMP 拋光墊的核心材料是 預(yù)聚體，在原材料占比中超過 70%，要做到完全替代必須 100%還原海外配方，研發(fā)難 度較高。

從合成的角度來看，研磨粒子、預(yù)聚體分別是拋光液、拋光墊的核心原料；從品種的角 度來看，拋光液/拋光墊細(xì)分品種較多，根據(jù)被拋光對象的材質(zhì)不同而不同。

工藝迭代是驅(qū)動拋光材料穩(wěn)定增長的不竭動力

拋光材料方面：隨著芯片制程不斷縮進(jìn)，現(xiàn)代集成電路芯片中的互聯(lián)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜， 所需拋光次數(shù)和拋光材料的種類也越來越多。從具體的芯片生產(chǎn)步驟來看，其加工過程是將設(shè)計好的電路，以堆疊的方式組合起來，制程越精細(xì)，堆疊的層數(shù)越多。在堆疊的 過程中，又需要使用氧化層、介質(zhì)層、阻擋層、互連層等交錯排列，而不同的薄膜層所 用到的拋光材料也不盡相同。此外，隨著 NAND 存儲芯片結(jié)構(gòu)從 2D 轉(zhuǎn)向 3D 結(jié)構(gòu)， CMP 拋光層數(shù)和所用到的拋光材料種類也在不斷增加。據(jù) DOW 公司統(tǒng)計，5nm 芯片 中拋光次數(shù)將達(dá)到 25-34 次，而 64 層 3D NAND 芯片中的拋光次數(shù)將達(dá)到 17-32 次， 較前一代制程的拋光次數(shù)大幅增加；長期來看，各型芯片的制程工藝迭代將成為拋光材 料市場規(guī)模擴容的不竭動力。

高純度硅片及先進(jìn)封裝也為拋光市場注入了新的成長動力。近兩年，先進(jìn)制程芯片的占 比越來越高，而用于先進(jìn)制程的硅片要求更高的純度，在切割成薄片以后還需要用拋光 工序來去除表面的雜質(zhì)，拋光工藝在材料市場的應(yīng)用被逐漸發(fā)掘。此外，隨著摩爾定律 逐漸失效，封裝層面逐漸引入類似晶圓制造方式進(jìn)行加工處理，例如：晶圓級封裝（FOWLP）和“3D-IC”封裝技術(shù)中，多個不同的功能的芯片通過填充金屬的硅通孔（TSV） 在垂直方向?qū)崿F(xiàn)堆疊和連接，而這些工序同樣也離不開拋光的支持。

前驅(qū)體：打破壟斷，成長廣闊

半導(dǎo)體 ALD/CVD 前驅(qū)體是半導(dǎo)體薄膜沉積工藝的核心關(guān)鍵原材料，能夠通過化學(xué)氣相 沉積（Chemical Vapor Deposition，CVD）和原子層沉積（Atomic Layer Deposition， ALD）制備金屬/氧化物/氮化物薄膜，用于 90nm-14nm 甚至 7nm 先進(jìn)技術(shù)節(jié)點的集成 電路制造工藝，被廣泛應(yīng)用于高端芯片制造，包括邏輯芯片、AI 芯片、5G 芯片、大容 量存儲器和云計算芯片等。

全球半導(dǎo)體前驅(qū)體市場保持快速增長。前驅(qū)體材料主要應(yīng)用在半導(dǎo)體集成電路存儲、邏 輯芯片的制造環(huán)節(jié)，后疫情時代線上辦公催生儲存芯片需求快速增長。在存儲芯片制備 環(huán)節(jié)，NAND 進(jìn)入 20nm 后，傳統(tǒng)的提高制程來提升產(chǎn)品性能的方式難度大幅提升，各 廠家通過增加芯片的堆疊層數(shù)獲取更大的存儲容量，堆疊層數(shù)的增加將帶來前驅(qū)體材料 用量的大幅提升。DRAM 芯片制程越先進(jìn)，驅(qū)動氧化硅及氮化硅、High-k、金屬前驅(qū)體 單位用量大幅提升，共同促進(jìn)前驅(qū)體市場增長。2021 年，全球半導(dǎo)體前驅(qū)體市場規(guī)模 達(dá)到 19 億美元，預(yù)計未來幾年仍將保持 10%左右的年均復(fù)合增速增長。

國外企業(yè)寡頭壟斷前驅(qū)體市場，雅克科技通過收購 UP Chemical 進(jìn)入該領(lǐng)域。前驅(qū)體 材料具有技術(shù)門檻高、開發(fā)難度大的特點，國外企業(yè)深耕領(lǐng)域已久，目前全球 IC 前驅(qū) 體主要生產(chǎn)商包括德國默克、法國液化空氣集團(tuán)以及韓國 UP Chemical、DNF、Mecaro 等。國內(nèi)企業(yè)，雅克科技通過收購 UP Chemical 切入該領(lǐng)域。雅克科技 2021/2022H1 前驅(qū)體業(yè)務(wù)收入為 8.5/4.5 億元。南大光電在品類上已覆蓋晶圓制造所需的硅前驅(qū)體/金 屬前驅(qū)體、高 K 前驅(qū)體/低 K 前驅(qū)體的主要品類，并成功導(dǎo)入國內(nèi)領(lǐng)先的邏輯芯片和存 儲芯片量產(chǎn)制程，募集資金建設(shè)年產(chǎn) 45 噸半導(dǎo)體先進(jìn)制程用前驅(qū)體產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項目， 主要目標(biāo)為 14nm/7nm 集成電路制程所需的新型硅前驅(qū)體產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。南大光 電 2021/2022H1 前驅(qū)體業(yè)務(wù)收入為 1.7/1.1 億元。

光刻膠：“卡脖子”產(chǎn)品，原料及高端膠型逐漸突破

光刻環(huán)節(jié)關(guān)鍵材料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。光刻膠(photoresist)又稱光致抗蝕劑，是指通過紫外光、 電子束、離子束、X 射線等的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料，主 要由光刻膠樹脂、增感劑（光引發(fā)劑+光增感劑+光致產(chǎn)酸劑）、單體、溶劑和其他助劑 組成。由于應(yīng)用場景頗多，不同用途的光刻膠在曝光光源、制造工藝、成膜特性等性能 要求不同，對材料的溶解性、耐蝕刻性和感光性能等要求不同，不同原料的占比會有很 大幅度變化，其中光刻膠樹脂是光刻膠主要成分，成本占比達(dá)到 50%。光刻膠為集成電 路中極為重要的材料，作為圖形媒介物質(zhì)，用于芯片制造的光刻環(huán)節(jié)，是必不可缺的關(guān) 鍵材料。

光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分為 PCB、面板和半導(dǎo)體光刻膠，半導(dǎo)體光刻膠將成為光刻膠市場 主要增長因素。根據(jù) Cision, 2019 年全球光刻膠市場規(guī)模約 91 億美元，至 2022 年市 場規(guī)模將超過 105 億美元，年化增長率約 5%，其中，面板、PCB 和半導(dǎo)體光刻膠的應(yīng) 用占比分別為 27.8%、23.0%和 21.9%。在下游 PCB 和面板二者復(fù)合增速緩慢的情況 下，半導(dǎo)體光刻膠將在半導(dǎo)體市場的快速增長下，疊加其單位價值量相較于 PCB 光刻 膠和面板光刻膠更高的特性，有望成為全球光刻膠市場增長的主要因素。隨著 IC 制程 的不斷提高，為了滿足集成電路對電路密度和集成水平更高要求，光刻膠通過不斷縮短 曝光波長，不斷提升圖形的分辨率。經(jīng)過幾十年的研發(fā)，按照曝光波長，目前光刻膠的 波長由紫外寬譜逐步至 G 線（436nm）、I 線（365nm）、KrF（248nm）、 ArF（193nm） （KrF 和 ArF 合計稱為 DUV 光刻膠）、以及最先進(jìn)的 EUV (<13.5nm) 水平。

半導(dǎo)體光刻膠存差異，應(yīng)用于不同芯片制程。隨著曝光波長縮短，光刻膠達(dá)到的極限 分辨率不斷提高，得到的精密度更佳。目前市場上能得到分辨率最高的是 EUV 光刻 膠，用于 14nm 以下先進(jìn)制程，由于整體較高的壁壘，僅 G/I 線有少量國產(chǎn)份額，KrF 和 ArF 國產(chǎn)化率極低，EUV 方面僅荷蘭的 ASML 能制造 EUV 光刻機，國內(nèi)尚無企業(yè) 擁有先進(jìn)制程芯片產(chǎn)能，因此國內(nèi)并沒有 EUV 光刻膠市場，目前國內(nèi)市場大多集中在 G 線/I 線 KrF/ArF 等用于 28nm 以上成熟制程的半導(dǎo)體光刻膠。

未來我國半導(dǎo)體光刻膠增速將遠(yuǎn)超世界增速。由于世界新增晶圓產(chǎn)能大部分在中國大陸， 光刻膠需求也將隨之增長。根據(jù) Techcet 預(yù)測，2021 年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模約 19 億美元，預(yù)計到 2025 年超過 24 億美元，年化增長率為 6%以上。根據(jù) Trend Bank, 我國 2021 年半導(dǎo)體光刻膠市場預(yù)計 29.0 億元。中國作為未來全球晶圓產(chǎn)能增長的主力 軍，當(dāng)前到 25 年在建和計劃 8 寸和 12 寸晶圓產(chǎn)能總共 達(dá)到 84 萬/片，增幅為當(dāng)前的 60%，結(jié)合到 2021-2025 年五年時間完全達(dá)產(chǎn)，給予平 均每年 12%作為我國半導(dǎo)體光刻膠中性復(fù)合增速；由于我國的芯片產(chǎn)能結(jié)構(gòu)將整體提 高，2020 年 KrF 和 ArF 的占比分別為 37.0%和 44.0%，給予二者未來更大的占比假設(shè)， KrF 膠占比 40.0%，ArF 膠占比 45.0%。綜上情況和假設(shè)判斷到 2025 年，我國半導(dǎo)體 光刻膠市場規(guī)模將保守在 40 億元，樂觀 50 億元以上。

光刻膠市場被美、日企業(yè)寡占。縱觀全球半導(dǎo)體光刻膠供給端，除美國陶氏外，其余頭 部半導(dǎo)體光刻膠企業(yè)均為日本企業(yè)，且技術(shù)要求越高的光刻膠頭部聚集效應(yīng)越明顯，其 中較低壁壘的 G/I 線光刻膠前五大企業(yè)占比為 74%, 而較高壁壘的 ArF 光刻膠前五大 企業(yè)占比提升到 90%。

海外企業(yè)壟斷光刻膠原料，國內(nèi)企業(yè)逐步崛起。光刻膠原材料企業(yè)中，日企占到 47%， 盡管中國原材料企業(yè)位列全球第二，但大部分仍在研發(fā)和布局階段，成熟材料供應(yīng)企業(yè)主要來自日本和美國。國內(nèi)企業(yè)如萬潤股份、圣泉集團(tuán)、強力新材等在原材料樹脂、感 光劑等方面有所突破。

原材料“卡脖子”對企業(yè)正常生產(chǎn)有潛在威脅。2019 年日韓貿(mào)易摩擦中，日本對韓國半 導(dǎo)體材料斷供，由于韓國對日本光刻膠依賴程度達(dá) 84.5%，此舉讓韓國企業(yè)遭受巨大損 失。2019 年三季度，三星電子營業(yè)利潤從二季度 12.8 萬億韓元，下降至 7.7 萬億韓元， 環(huán)比下降 39.8%；SK 海力士營業(yè)利潤從 6316 億韓元，下降至 4100 億韓元，環(huán)比下降 35.1%。我國光刻膠對外依賴程度更為明顯，半導(dǎo)體光刻膠目前國產(chǎn)化率僅 5%，因此 我國存在極大的供應(yīng)鏈政策風(fēng)險。

國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠持續(xù)取得突破，彤程新材成為“執(zhí)牛耳者”。我國的 G/I 線半導(dǎo)體光刻 膠發(fā)展勢頭較快，彤程新材、晶瑞電材已有較成熟產(chǎn)品供應(yīng)，均可實現(xiàn)量產(chǎn)與穩(wěn)定供貨。各企業(yè)仍處于擴張 KrF 膠種類以及打入客戶驗證階段，彤程新材具備大批量穩(wěn)定供貨 KrF 光刻膠的能力。ArF 膠領(lǐng)域，公司持續(xù)鉆研突破，已有 1 款產(chǎn)品通過中芯北方驗證， 未來有望得到放量。

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