半导体材料系列报告之二：AI和晶圆厂扩建驱动半导体材料市场回暖，高端材料国产化进程加速_47页_2mb

半导体材料市场回暖与国产化进程分析

核心内容概述

半导体材料是制造晶体管、集成电路等半导体器件的重要基础，分为晶圆制造材料和封装材料两大类。其中，晶圆制造材料占比较大，2023年市场份额达61.6%，而封装材料占38.4%。随着AI技术的快速发展以及晶圆厂产能的扩张，半导体材料市场正逐步回暖，尤其在高端材料领域，国产化进程显著加速。

主要观点与关键信息

1. 市场增长与行业趋势

• 全球市场：2023年全球半导体材料市场销售额为667亿美元，同比下降8.2%。但中国台湾地区和中国大陆市场表现相对较好，分别下降4.7%和增长0.9%。
• 中国市场：2019-2023年中国半导体材料市场规模从593亿元增长至979亿元，年均复合增长率达12.45%，预计2024年市场规模将达1011亿元。
• 晶圆厂产能扩张：全球晶圆厂产能提升和晶圆尺寸增大推动了半导体材料需求增长，尤其是湿电子化学品和CMP材料。

2. 硅片行业

• 硅片是半导体制造的基础材料，成本占比最高（20.72%）。
• 硅片尺寸向12英寸演进，主要应用于逻辑芯片、存储芯片等高端领域，而8英寸硅片在功率器件、传感器等领域仍有重要应用。
• 2023年全球硅片出货面积下降至126.02亿平方英寸，预计2024年将回升至130亿平方英寸。
• 中国硅片市场规模从2019年的77.10亿元增长至2023年的123.30亿元，预计2024年将达131亿元。

3. 电子特气

• 电子特气贯穿晶圆制造的多个环节，全球市场由欧美日企业主导，呈现寡头垄断格局。
• 2022年全球市场规模为50.01亿美元，预计2025年将增长至60.23亿美元。
• 中国电子特气市场规模从2023年的249亿元增长至2024年的262.5亿元，国产化率从2020年的14%提升至2025年的25%。
• 主要产品包括三氟化氮（NF3）、六氟化钨（WF6）、硅烷（SiH4）等，应用在CVD、离子注入、刻蚀等工艺中。

4. 掩膜版

• 掩膜版是光刻工艺中的关键材料，用于将设计图形转移到晶圆上。
• 全球半导体掩膜版市场规模从2018年的40.41亿美元增长至2022年的49亿美元，预计2023年达50.98亿美元。
• 中国半导体掩膜版市场规模从2022年的112.74亿元增长至2023年的128.83亿元，预计2024年将达134.26亿元。
• 半导体掩膜版对最小线宽、CD精度等参数要求高于平板显示和PCB掩膜版，国产替代空间广阔，龙头企业蓄势待发。

5. 光刻胶

• 光刻胶是光刻工艺中的核心耗材，性能决定光刻质量。
• 全球光刻胶市场由日本和美国企业主导，我国在G/I线光刻胶领域实现部分国产替代，但在KrF/ArF/EUV光刻胶领域仍主要依赖进口。
• 2023年我国G线光刻胶国产化率约30%，i线光刻胶国产化率约30%，KrF光刻胶国产化率约10%，ArF光刻胶国产化率低于2%，EUV光刻胶尚处于研发阶段。

6. 湿电子化学品

• 湿电子化学品技术门槛高、资金投入大、产品更新换代快，是半导体制造的关键材料。
• 2021年全球湿电子化学品需求量为239.82吨/万片，是8英寸晶圆的4.6倍。
• 中国湿电子化学品市场规模稳步增长，2023年达到249亿元，预计2024年将达262.5亿元。
• 国内企业如江化微、中巨芯、晶瑞电材等已实现部分国产化，但12英寸晶圆所用湿电子化学品国产化率仍较低。

7. CMP材料

• CMP（化学机械抛光）是实现晶圆表面平坦化的关键工艺，抛光液和抛光垫占据80%以上CMP耗材市场份额。
• 2021年全球CMP材料市场规模达30亿美元，其中抛光垫市场规模为11.3亿美元。
• 中国CMP抛光垫市场规模从2021年的13亿元增长至2024年预计达29亿元，国产化空间较大。
• 随着制程技术的提升，CMP抛光步骤数大幅增加，尤其在先进制程（如14nm及以下）中，抛光次数超过20步，甚至达到30步。

8. 靶材

• 靶材是薄膜沉积的重要材料，对金属纯度要求极高，需达到99.9995%（5N5）或更高。
• 常见靶材包括铜、钽、铝、钛、钴、钨等，用于导电层、阻挡层、接触层等不同功能。
• 铜靶和钽靶的配套使用成为先进制程的主流，用于防止铜扩散、提升导电性能。
• 靶材市场由美国陶氏、Cabot、日本Fujibo等国际大厂主导，国内企业如江丰电子、有研新材等正在加速国产替代。

投资建议

• 建议关注以下半导体材料领域公司：雅克科技、南大光电、彤程新材、安集科技、鼎龙股份、上海新阳、江丰电子、有研新材、菲利华、清溢光电、路维光电、华特气体、德邦科技。
• 这些公司在硅片、电子特气、掩膜版、光刻胶、湿电子化学品、CMP材料、靶材等领域均有布局，受益于国产替代进程和市场需求增长。

风险分析

• 技术壁垒高：高端半导体材料对技术要求高，研发投入大，国内企业面临技术突破和工艺优化的挑战。
• 市场集中度高：全球市场由少数国际巨头主导，国内企业面临激烈的竞争压力。
• 原材料价格波动：部分材料如高纯金属、特种气体等价格受国际市场影响较大，可能对成本控制带来压力。
• 政策与环保风险：半导体制造涉及高纯度化学品和高能耗工艺，可能受到环保政策和行业监管的影响。