10
2024
-
21
半导体材料：芯片之基石战略价值不输设备国产替代良机已到
时间: 2024-10-21 04:35:51 | 作者: 贝博bb平台登录入口
大家好，我是小胡。专栏前面我们把半导体设备的战略价值、国产化率和核心逻辑给大家梳理清楚了，也得到了市场的认可。
但要完全解决芯片供应链安全问题，不仅需要半导体设备，还需要半导体材料，材料的战略价值不输设备。
我们跟踪半导体板块已经四年多，深知材料板块分类多，分布广，本文我们尽量简单化、通俗化，方便大家理解。
半导体材料是半导体产业链重要的一环，支撑前道芯片制造和后道芯片封测，与设备同属半导体支撑产业。
芯片制造工艺是将原始半导体材料通过物理和化学反应，一步一步转变成半导体芯片，半导体材料的应用决定了摩尔定律的持续推进，也决定了芯片是否将继续缩小线宽。
根据国际半导体产业协会的预计，全球半导体材料2023年将延续增长，市场规模突破700亿美元。
2021年，国内半导体材料市场规模达到119.3亿美元，同比增长21.9%，增速领先于别的市场，全球市场比重18.6%，仅次于中国台湾。
若按照23年全球市场700亿美元，中国大陆占比19%计算，23年国内半导体材料市场将超过900亿人民币。
半导体材料分类众多，包含硅片、电子特气、光掩模、抛光材料、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品及靶材等。
其中硅片市场占比最大，大约1/3，其次是电子特气14%，光掩模、光刻胶及配套试剂市场占比相近，约13%。
在材料国产化方面，整体国产化率比较低，CMP抛光材料10%以下，光刻胶、电子特气、靶材、超纯试剂也不到20%。
硅片大多数都用在光伏与半导体，其中半导体硅片制造技术方面的要求更高，应用更广、市场价值也更高。
半导体硅片与光伏硅片核心不同之处在于纯度，光伏硅片一般4个9到6个9之间，半导体硅片至少需要9个9，先进工艺则需要11个9，即99.999999999%。
08年以来晶圆厂对硅片的需求稳步增长，SUMCO预测，全球12寸抛光片21年到25年月产能将由 443 万片增长到555.4万片，外延片由236.9万片增长至268.2万片。
但是全球五大半导体硅片厂扩产缓慢，到21年底才慢悠悠推出扩产计划，而新增产能需要两年左右，SUMCO预计到23年底，全球12寸的供需失衡都无法解决。
这实际上是几大硅片厂达成的某种默契，等着涨价。23年有可能又出现16-18年全球半导体硅片需求和供给的“剪刀差”，当时硅片价格涨了33.5%，硅片厂营收和盈利实现了快速提升。
从竞争格局来看，2020年全球半导体硅片市场，前五大厂商日本信越化学和SUMCO、德国Siltronic、中国台湾的环球晶圆以及韩国的SK Siltron市占率合计占比89%，相较16年的85%，集中度更高。
而在12寸大硅片，五家厂商市占率高达98%，高度垄断，具有极高的定价权。
电子特气是第二大半导体关键材料，市场占比仅次于硅片，在芯片制造中的薄膜沉积、光刻、刻蚀、热处理、掺杂等环节均有应用。
2022年全球电子气体市场接近70亿美元，其中电子特气达到45.38亿美元，预计25年将达到60亿美元，年复合增速7.3%。
22年国内电子特气市场超过90亿人民币，预计25年达到140亿，年复合增速超过14%，高于全球平均。
核心原因主要在于，芯片产能不断向国内转移，据研究机构数据，中国集成电路制造20年产值为227亿美元，自给率为15.9%，预计25年产值将达到432亿美元，自给率提升至19.4%，复合增长率达到13.7%。
从竞争格局看，林德、液化空气、大阳日酸和空气化工4大国际巨头市场占有率超过 70%，这一些企业通常同时从事大宗电子气体和电子特种气体业务，借助其较强的技术服务能力和品牌影响力为客户提供整体解决方案，有着非常强的市场竞争力。
光刻胶及配套试剂在半导体材料中市场占比13%，光刻胶市场占比约6%，但被誉为半导体材料皇冠上的明珠，传播甚广，股民皆知。
光刻胶树脂是光刻胶主要成分，成本占比达到50%，光刻胶用于光刻环节，是必不可少的关键材料。
在半导体光刻胶领域，由低端到高端又分为G线、i线、KrF、ArF和EUV光刻胶，目前国内G线、i线%，KrF、ArF光刻胶约1%。
2022年全球半导体光刻胶市场规模近23亿美元，21年至26年，年复合增速预计5.9%，其中增速最快的产品是EUV和KrF光刻胶。
全球半导体光刻胶主要被JSR、东京应化、杜邦、信越化学、住友及富士胶片占据，2020年前五大家占据了全球光刻胶领域的84%， 前六大厂商中除了杜邦为美国厂商之外，其他均为日本厂商。
在芯片制作的完整过程中，常使用化学机械抛光（CMP）的方法将晶圆进行平坦化处理，去除残留物质，从而得到平整的晶圆，是必不可缺环节。
21年，全球CMP抛光材料市场规模超过30亿美元，22年同比增长9%至33亿美元，从价值量来看，抛光液、抛光垫价值量最大，分别占比49%，33%。
全球抛光液市场主要被日系和美系厂商垄断，在抛光垫市场，美国陶氏化学一家独大。