半导体资料和设备是半导体制造工艺的基石，制程的进步推进半导体资料价值量增加，需求相应进一步提升。市场范围增长疾速，2021年抵达643亿美圆，同比增长15.86%。 我国的半导体资料依旧集中在后端封装资料上，前端晶圆制造资料中心优势依旧缺乏。目前国产半导体资料整体还相对单薄，2021年国内半导体资料国产化率仅约10%左右，这关于国产半导体资料厂商来说既是一个机遇，也是一个庞大应战。随着中国晶圆制造产能的提升，晶圆制造资料占比有望不时提升。 编辑：感知芯视界 获取超90份【精选深度半导体资料技术与市场趋向深度讲演】大合集，可在感知芯视界首页对话框回复“90”免费下载。 半导体资料是半导体制造工艺的中心基础。半导体资料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子资料。半导体产业链细致包含上游供给、中游制造和下游应用。其中，半导体资料处于上游供给环节，资料品类繁多。半导体资料和设备是基石，是推进集成电路技术创新的引擎。
半导体资料按应用环节划分，可分为前端晶圆制造资料和后端封装资料两大类。主要的晶圆制造资料包含：硅片、电子特气、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品、抛光资料、靶材、光掩膜版等；主要的封装资料包含：引线框架、封装基板、陶瓷资料、键合金丝、切割材料等。
从半导体制造资料细分范畴来看，大硅片占比最大，占比为 32.9%。其次为气体，占比为14.1%，第三是光掩膜，占比为 12.6%，其后分别为抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材，占比分别为 7.2%、6.9%、6.1%、4%和 3%。
制程的进步推进半导体资料价值量增加，需求相应进一步提升。摩尔定律提出，每隔 18-24个月，芯片上集成的晶体管数目就会增加一倍，也就是说处置器的功用和处置速度会翻一番。随着芯片工艺制程的技术节点不时进步，半导体资料的需求与性能请求也不时提升。 半导体资料展开示状：海外主导，国产需增强研发 半导体资料市场范围大，近两年市场空间增长疾速。依据 SEMI 数据，2015-2019 年全球半导体资料行业市场范围呈动摇变更趋向，2019 年受半导体产业整体大环境影响，全球半导体资料行业市场范围约 521.4 亿美圆，同比降落 1.12%；但是 2020 与 2021 年遭到全球半导体产品的激烈需求的影响，半导体资料市场范围快速上升，2021 年抵达 643 亿美圆，同比增长 15.86%，超越了在 2020 年创下的 555 亿美圆市场高点。分产品来看，晶圆制造资料占比较封装资料更高，2018-2020 年占比均超越 60%。
我国的半导体资料依旧集中在后端封装资料上，前端晶圆制造资料中心优势依旧缺乏。SEMI 数据显现，2019 年我国半导体封装资料占比约 66.82%，晶圆制造资料占比约 33.18%。 我国芯片制造主要存在三大短板：中心原资料不能自给自足、芯片制造工艺尚弱、关键制造配备依赖进口。随着中国晶圆制造产能的提升，晶圆制造资料占比有望不时提升。 晶圆制造资料中心优势缺乏，自给率低，国产替代空间大。依据中国海关总署发布的数据显现，2020 年上半年，我国集成电路产品进口额达 1546.1 亿美圆，远高于本土集成电路销售额 3539 亿元人民币。据国际半导体产业协会（SEMI）数据显现，中国大陆 2021 年半导体资料的市场约为 119 亿美圆，与 2020 年的 98 亿美圆相比增长 21.9%。能够看出，我国半导体资料市场范围增速显著，国产替代空间较大。 国产替代加速，资料量价齐升 半导体资料景气度持续提升，国产替代进程有望加速。依据 SEMI 数据显现，2021 年全球半导体资料市场收入增长 15.9%，抵达 643 亿美圆。中国大陆是全球第二大半导体资料市场，2021 年占比抵达 18.6%，市场范围约为 119.3 亿美圆，同比增 21.9%。
外部环境影响供给，内部扩产增加需求，政策加码鼓舞国产替代，半导体资料量价齐升。同时，大陆晶圆厂产能的提升及技术节点的进步驱动了半导体资料的需求量显著提升。自 2014 年以来，中国政府鼎力主导推进整体产业展开，从“八五”到“十四五”，政策持续推进半导体国产化。国产半导体资料在内外要素共同驱动下，量价齐升。
02 硅片：半导体行业蓬勃展开，硅片量产空间宽广 硅片是第一大半导体制造资料。依据《我国集成电路制造资料产业现状及展开态势》发布的数据，2020Q4 全球集成电路制造用资料市场结构中 35%为硅资料，而我国 2021 年硅材料占比达 40%。
依据制造工艺分类，半导体硅片主要能够分为抛光片、外延片与以 SOI 硅片为代表的高端硅基资料。 随同单晶硅制造技术进步，硅片尺寸趋于增大。依据 Gartner 预测，2016-2022 年，全球芯片制造产能中，估量 20nm 及以下制程占比 12%，32/28nm 至 90nm 占比 41%，0.13μm及以上的微米级制程占比 47%。 目前，90nm 及以下的制程主要运用 12 寸半导体硅片，90nm以上的制程主要运用 8 寸或更小尺寸的硅片。尚普研讨院指出，硅片持续朝向大尺寸方向展开，1970 年硅片主流尺寸是 50mm，2000 年以后主流尺寸向 12 寸展开。
8 寸硅片市占率趋稳，12 寸渐成市场主流。2011 年起，8 寸半导体硅片市场占有率稳定在25-27%之间，2018 年，受益于汽车电子、工业电子、物联网等应用范畴的强劲需求，以及功率器件、传感器等消费商将部分产能从 150mm 转移至 8 寸，带动 8 寸硅片继续坚持增长，出货面积同比增长 6.25%，2020 年占比在 25.4%。
获取超90份【精选深度半导体资料技术与市场趋向深度讲演】大合集，可在感知芯视界首页对话框回复“90”免费下载。 03 特种气体：政策利好需求升级，行业展开势头强劲 依据应用范畴的不同，工业气体能够分为大宗气体和特种气体。大宗气体指纯度请求低于5N，产销量大的工业气体，依据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。特种气体指被应用于特定范畴，对纯度、种类、性质有特殊请求的工业气体。 特种气体按应用范畴分类可分为电子特气、医疗气体、规范气体、激光气体、食品气体、电光源气体等。在一切特种气体中，电子特气的市场范围最大，在特种气体市场范围占比超越 60%。 半导体为电子特气第一大应用范畴。电子特种气体主要用于集成电路、显现面板、LED（发光二极管）、光伏等范畴，其中，集成电路范畴的应用占比最高，为 43%，之后是显现面板、LED、光伏等应用范畴，应用占比分别为 21%、13%和 6%，电子特气在半导体范畴的应用最多。
在下游新兴行业快速展开，国度政策鼓舞特种气体展开的环境下，中国特种气体市场有望继续坚持增长，据亿渡数据估量到 2026 年中国特种气体行业的市场范围将达到 808 亿元，2021-2026 年复合增长率为 18.76%。 中国特种气体市场被兴隆国度的龙头企业垄断。2020 年，美国空气华工、美国普莱克斯、法国液化空气、日本太阳日酸及德国林德共占领中国市场 85%的市场份额。
国产企业第一梯队包含华特气体、金宏气体、南大光电和雅克科技，2020 年市场份额占比分别为 1.91%、1.56%、1.5%和 1.3%。第一梯队的企业特气业务收入已具备范围性，在细分范畴产品优势明显，但和国外龙头企业相比还有差距。
04 光刻胶：半导体资料皇冠上的明珠，高壁垒高盈利 光刻胶及其配套化学品是重要的半导体资料，在芯片制造资料成本中的占比高达 12%，是继大硅片、电子气体之后第三大 IC 制造资料。 光刻胶主要是由光引发剂（包含光增感剂、光致产酸剂）、光刻胶树脂、单体（活性稀释剂）、溶剂和其他助剂组成的对光敏感的混合液体。树脂和光引发剂是光刻胶最中心的部分，树脂对整个光刻胶起到支撑作用，使光刻胶具有耐刻蚀性能；光引发剂是光刻胶资料中的光敏成分，能发作光化学反响。
光刻胶产业链能够分为上游原资料，中游制造和下游应用三个环节。上游包含感光树脂、单体、光引发剂及添加助剂等原资料，中游包含 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶的制备，下游是各种光刻胶的应用。
全球光刻胶市场范围有望破百亿美圆，中国市场正在崛起。依据 Cision 数据，至 2022 年全球光刻胶市场范围将超越 100 亿美元。至 2022 年中国光刻胶市场范围将超越 117 亿人民币。 半导体光刻胶代表了光刻胶展开的最高水平，中国半导体光刻胶技术水平与国际先进水平差距较大。目前，主要面向 45nm 以下制程工艺的 ArF 浸没光刻胶在国际上是主流，为主要市场参与者所控制，而国内厂商在这一范畴尚未完成量产。
05 光掩膜：设备&技术高门槛，美日厂商占领主流 光掩膜，即光刻掩膜版，又称光罩、掩膜版等，是集成电路光刻工艺中的图形转移工具或母版。光掩膜的功用相似于传统相机的“底片”，在光刻机、光刻胶的配合下，将光掩膜上已设计好的图案，经过曝光和显影等工序转移到衬底的光刻胶上，中止图像复制，从而完成批量消费。
光掩膜上游主要包含图形设计、光掩膜设备及资料行业，主要供给厂商包含日本东曹、日本信越化学、日本尼康和菲利华等；中游为掩膜版制造行业，主要企业有日本 HOYA，日本 DNP，韩国 LG-IT、日本 SKE 和清溢光电等；下游主要包含 IC 制造、IC 封装、平面显现和印制线路板等行业。
在光掩膜的下游应用中，半导体范畴用占比为 60%左右。光掩膜全球市场范围逐年增长。依据 SEMI 发布的数据显现，2017 年全球半导体芯片掩膜版市场达 37 亿美圆，同比增长 13%；2019 年，全球市场范围约 43 亿美圆。国内需求方面，2019 年，中国半导体光掩膜市场抵达 1.44 亿美圆。 光掩膜主要供给商以美日大厂为主，其中日本凸版印刷、大日本印刷、美国 Photronics 三家就占了 80%以上的市占率。 国内的掩膜版产业相比国际竞争对手起步较晚，经过二十余年的努力追逐，国内掩膜版产品与国际竞争对手在新品推出的时间差距逐步缩短、产品性能上差距越来越小。在平板显现光掩膜行业，依据 Omdia2021 年 7 月统计的 2020年全球平板显现掩膜版企业销售金额排名，前五名分别为福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT和清溢光电。
06 CMP 资料：抛光液&抛光垫是中心 化学机械研磨/化学机械抛光（CMP，ChemicalMechanicalPlanarization）是目前公认的纳米级全局平整化精密加工技术。抛光液和抛光垫是 CMP 工艺的中心耗材，占领 CMP 资料市场 80%以上。CMP 工艺过程中所采用的设备及耗费品包含：抛光机、抛光液、抛光垫、后 CMP 清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处置和检测设备等。
依据 TECHCET，先进封装以及下一代逻辑和存储器件加速了 CMP 抛光资料的增长。2021年，全球晶圆制造用抛光液市场范围估量将从 2020 年的 16.6 亿美圆增长至 18 亿美圆，增长率为 8%，估量 2022-2026 年复合增长率为 6%。 全球化学机械抛光液市场被美日企业所垄断，其中 CabotMicroelectronics 全球抛光液市场占有率最高，但已从 2000 年的约 80%降落至2018 年的约 33%，表明全球抛光液市场正朝多元化方向展开，地域本土化自给率提升。
07 湿电子化学品：纯度&洁净度请求高， 欧美占领大份额，国产范围持续上涨 湿电子化学品，或称电子湿化学品、超纯电子化学品，指主体成分纯度大于 99.99%的化学试剂，普通请求控制化学试剂中颗粒粒径低于 0.5m，杂质含量低于 ppm 级，其纯度和洁净度将直接影响电子元器件的废品率、电性能和牢靠性。电子湿化学品随同集成电路的整个制造过程，触及到多个制造工艺环节。
未来得益于多座晶圆厂的建成投产及 OLED 面板产业的展开，据中研网相关数据显现，估量到 2025 年全球集成电路范畴用湿化学品需求量将增长至 313 万吨，显现面板用湿化学品将增长至 244 万吨，湿电子化学品总需求量则将抵达 697.2 万吨。 2014-2021 年中国湿电子化学品市场范围呈现上涨趋向，2021 年中国湿电子化学品的市场范围约为 130.94 亿元，同比增长30.13%。未来随着国内电子产业的快速展开，据前瞻产业研讨院数据，估量到 2026 年国内湿电子化学品市场范围将达 155 亿元。 未来随着本土湿化学品企业研发技术、产品品质的累积突破，本土化消费的性价比优势以及稳定供货才干，叠加国度政策等外部有利环境的推进下，有望加速完成电子湿化学品高端应用范畴的国产化替代。
08 溅射靶材：半导体制造关键资料 海外巨头优势明显 靶材是用溅射法堆积薄膜的原资料。按资料可分为合金靶、陶瓷靶和金属靶，溅射形膜的主要原理是靶胚作为溅射源受高速荷能粒子轰击发作溅射，溅射产物堆积在基片上构成薄膜。 靶材在半导体消费中主要应用于晶圆制造和芯片封装环节。靶材在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀，常采用 PVD 工艺中止镀膜，通常运用纯度在 99.9995%（5N5）及以上的铜靶、铝靶、钽靶、钛靶以及部分合金靶等。
全球半导体范围增量空间可观，半导体及平板显现用靶材市场增长疾速。据 wind 数据显示，2006-2020 年全球半导体整体销售范围持续增长，固然受新冠疫情影响，2020 年销售额抵达 4404 亿美圆，同比增长 6.81%。估量 2021 年全球半导体销售范围达 5272 亿美圆，同比增长 19.72%。 海外巨头优势明显，国产替代空间宽广。日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯四家海外企业占领全球 80%的市场份额，全球半导体靶材市场寡头竞争。国内靶材行业市场中外资企业占比较高，份额达 70%，国内靶材龙头企业包含江丰电子、阿石创等，国内市场份额仅在 1%-3%左右。
09 第三代半导体资料：优势显著，下游应用场景宽广 第三代半导体包含碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、氧化镓（GaO）、氮化铝（AlN），以及金刚石等宽禁带半导体资料，其中以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）最具代表性。第三代半导体资料具备高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及抗强辐射才干等优秀性能。本文主要论述的第三代半导体为碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。
全球电力电子碳化硅的市场范围不时增长，据前瞻产业研讨院相关数据，估量 2020 年的市场范围将达 6 亿美圆。在竞争格局方面，行业龙头企业的运营方式以 IDM 方式为主，主要的市场份额被 Infineon、Cree、罗姆以及意法半导体占领，国内外厂商的竞争差距较大。 目前，中国是全球第三代半导体第一大技术来源国。中国第三代半导体专利申请量占全球第三代半导体专利总申请量的 56.79%。
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