报告行业投资评级 - 报告未明确给出对行业的整体投资评级 报告核心观点 - 半导体材料是半导体制造工艺的核心基础，可分为晶圆制造材料和封装材料，其中晶圆制造材料占主导地位[6][7] - 2023年全球半导体材料市场因行业增长放缓和晶圆厂产能利用率下降而下滑，但预计2024年在AI产业驱动、存储芯片补货和晶圆厂扩建的推动下将逐步回暖[8][17][21] - 中国半导体材料行业，特别是在晶圆制造材料领域，高端材料的国产化正在持续推进，但多数关键材料市场仍由海外厂商主导，国内厂商在部分领域已实现突破并占据一定市场份额[13][19][21][43][49][57][68][70][80] 半导体材料行业综述 - 半导体材料按照工艺可分为晶圆制造材料（前道）和封装材料（后道），是制作晶体管、集成电路等器件的核心基础[6][10][12] - 2021年全球半导体材料市场中，晶圆制造材料市场规模占比为62.8%，封装材料占比为37.2%[7][14] - 在细分材料中，硅片是最大的单一品类，占总体市场的22.9%，封装基板占14.9%[7][14] - 全球半导体材料市场规模从2015年的433亿美元波动增长至2022年的727亿美元，2022年晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为447亿美元和280亿美元[8][18] - 2022年，中国台湾是全球最大的半导体材料消费地区，销售额占比27.2%，中国大陆排名第二，占比17.8%[21] 晶圆制造材料 硅片 - 硅片是制作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芯片[23][25] - 硅片按尺寸分为12英寸（300mm）、8英寸（200mm）、6英寸（150mm）等，其中12英寸硅片是主流趋势，2021年出货面积占比达68.47%，主要用于90nm以下先进制程的逻辑和存储芯片；8英寸硅片则用于90nm以上制程的功率器件、电源管理等领域[24][29][31][33] - 2023年全球半导体硅片市场规模为123亿美元，同比下降10.9%；出货面积同比下降14.3%至126.02亿平方英寸，下滑主要受终端需求疲软及高库存影响[34][36] - 全球半导体硅片市场集中度高，2020年CR7达94.5%，前三大厂商为日本信越化学（27.5%）、中国台湾环球晶圆（26.3%）和日本盛高（21.5%）[38][39] - 沪硅产业是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业，也是率先实现300mm硅片规模化生产和销售的企业，2020年全球市占率为2.2%[38][39][43] 电子特气 - 电子特气是工业气体中附加值较高的品种，主要用于集成电路、显示面板、太阳能电池等领域的硅片制造、氧化、刻蚀、离子注入等工艺[44][46] - 2022年全球电子特气市场规模为50.01亿美元，预计到2025年将增长至60.23亿美元[48][49] - 2022年中国电子特气市场规模约为221亿元，预计到2025年达到317亿元，其中集成电路应用占比43%[49] - 全球及中国电子特气市场均呈现寡头垄断格局，主要被德国林德、美国空气化工、法国液化空气和日本太阳日酸四家公司占据，2020年这四家公司合计占据全球市场的47.7%和中国市场的85.8%[49] 掩膜版 - 掩膜版是微电子制造过程中图形转移的母版，是光刻工艺中的关键材料[52][53] - 掩膜版制造商分为晶圆厂/IDM厂内制（如英特尔、台积电）和第三方独立厂商（如美国福尼克斯、日本DNP、凸版印刷）[57] - 领先的掩膜版技术主要由海外厂商福尼克斯、DNP和Toppan掌握，中国大陆厂商（如清溢光电、路维光电）的技术水平存在明显差距，主要集中于芯片封测用及100nm节点以上的晶圆制造用掩膜版[57] 光刻胶 - 光刻胶是光刻工艺中的核心耗材，其性能决定光刻质量，半导体光刻胶技术要求最高，按波长可分为g线/i线、KrF、ArF、ArFi和EUV光刻胶[59][64] - 2021年全球半导体光刻胶细分市场中，ArFi光刻胶占比最高，达38.2%，其次是KrF光刻胶（34.7%）和ArF光刻胶（14.7%）[60][61] - 全球半导体光刻胶产能主要集中在日本和美国，2020年CR6达92%[65][69] - 中国厂商在g线/i线光刻胶实现了一定程度的国产替代，2022年国产化率约为10%，但在KrF（国产化率不足2%）、ArF（不足1%）和EUV光刻胶领域仍主要依赖进口[65][68][70] 湿电子化学品 - 湿电子化学品是微电子湿法工艺中使用的液体化工材料，用于清洗、光刻、刻蚀等环节，可分为通用类（占比88.2%）和功能类（占比11.8%）[71][72][73] - 2021年全球湿电子化学品市场规模为592.57亿元，需求量达458.3万吨；中国市场规模约158.90亿元，需求量达213.52万吨[77] - 湿电子化学品按纯度分为G1-G5等级，集成电路制造（尤其是12英寸）通常需要G4-G5级的高端产品[80] - 2021年中国集成电路用湿电子化学品国产化率已达35%，高于其他半导体材料，部分中国大陆厂商（如江化微、晶瑞电材）的产品已达到G4和G5等级[80] CMP抛光材料 - CMP（化学机械抛光）是晶圆制造的关键步骤，CMP材料主要包括抛光液（市场占比49%）、抛光垫（33%）、调节器（9%）、清洗液（5%）等[83][85] - 随着芯片制程进步，CMP工艺步骤增加，例如7nm制程需要30步CMP，是90nm制程的2.5倍，存储芯片从2D NAND转向3D NAND也使CMP步骤从7次增至15次[87][89][90] - 全球抛光垫市场由美国陶氏杜邦一家独大，2019年市占率达79%；抛光液市场集中度也较高，CR5为67%，美国卡博特占比36%，中国大陆厂商安集科技占2%[91][92]