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多乐游戏官方:国产狂飙!一天吃透【半导体材料】5 大核心
来源:多乐游戏官方    发布时间:2026-06-15 03:35:10
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  晶圆制造材料和封装材料的规模都保持上涨的趋势,其中晶圆制造材料一直占大头,凸显了它在产业链里的核心地位。

  从年度增速来看,不同周期起伏明显:受下游需求、技术迭代和产能扩张影响,2021年和2022年增速一度冲高,但2023年明显回落,2024年有所反弹。

  整体上,半导体材料行业呈现周期性特征,其涨跌与全球半导体产业的景气度高度相关。

  我国半导体材料已实现重点领域的基本布局,但产品仍以中低端为主,高端市场仍由外资主导,国产替代的战略需求十分紧迫。

  目前,硅片、光刻胶等高端材料的国产化率依然较低,而壁垒相比来说较低的封装材料国产化率已较高。

  未来,半导体材料行业需持续突破关键领域的国产化瓶颈,通过外延并购整合资源,打造平台型企业,实现跨越式发展。

  根据SEMI的数据,全球半导体材料市场中,晶圆制造材料占了六成多(62.8%),封装材料占37.2%。

  细分来看,前道的硅片和后道的封装基板是最大的两块,分别占到整个半导体材料市场的22.9%和14.9%。简单说,制造环节的材料比封装环节更值钱,而硅片和封装基板是各自环节的“大头”。

  下面,介绍半导体材料的五大核心:硅片、电子特气、光刻胶、掩模版、湿电子化学品。

  硅片是制造芯片的“地基”。你可以把它想象成一张极其光滑、纯净的圆形薄片,所有的晶体管和电路都要在这张“白纸”上绘制。

  它由普通沙子(二氧化硅)经过提纯、熔炼、拉成单晶硅棒,再像切火腿一样切成薄片并抛光而成。

  硅片的尺寸越大,一次能造的芯片就越多,成本也越低。目前主流是12英寸(300mm),用于电脑、手机的CPU和内存等高端芯片。没有硅片,就没有现代电子科技类产品的“大脑”。

  12英寸硅片主要用在90纳米以下的先进制程,像CPU、GPU这类高端芯片不能离开它;8英寸硅片则更多用于90纳米以上的成熟制程,常见于功率器件、电源管理芯片、MEMS等领域。

  目前行业正朝着12英寸大尺寸方向演进,但8英寸硅片凭借其成本优势和成熟的生态,依然保有重要地位。

  全球半导体硅片市场高度集中,基本被日本、德国、韩国和中国台湾地区的几大龙头垄断。中国大陆这边,沪硅产业是顶级规模的选手,也是国内率先实现300mm硅片量产和销售的企业。

  从竞争格局看,国内厂商目前主要还集中在低端市场,高端领域依然由海外巨头把控,行业整体竞争非常激烈。上游国产供应商议价能力相对来说比较强,替代品威胁较小。

  市场规模方面,中国半导体硅片市场从2019年的77.1亿元增长到2023年的123.3亿元,年均复合增速12.45%,2024年预计达到131亿元左右。

  当前海外两大硅片巨头(SUMCO、环球晶圆)股价已大幅反弹,反映出AI需求拉动下终端稼动率提升,硅片价格从低位进入修复通道。

  国内市场方面,随着国内长鑫、长存等存储大厂扩产,以及AI、HBM、硅光带动高端SoC特色硅片需求量开始上涨,具备12英寸重掺硅片、SOI硅片量产能力的公司将获得显著的估值重估空间。

  电子气体在工业生产里用途很广,但狭义上特指半导体制造用的特种气体。它可以分成电子大宗气体和电子特种气体,后者纯度更高或者有专门用途,是芯片制造中的关键耗材。

  从硅片制造到刻蚀、掺杂,几乎每一步不能离开它。上游是原料和设备,下游覆盖集成电路、显示面板、光伏等领域。

  可以说,电子特气是附加值最高的工业气体品种之一,也是现代电子工业的“隐形粮食”。

  电子特气的市场正在持续扩容,2023年国内规模已做到249亿元,随着集成电路和面板产业拉动,2024年达262.5亿元。

  但国产化率依然偏低,2020年只有14%,能生产的品种也仅占两成左右,在本土市场的份额才12%。

  按照目前的节奏【2024预测】,到2025年国产化率有望提升至25%。这是一个典型的“蛋糕在变大,本土玩家分得还太少”的格局。

  中国电子特气市场基本被四家海外巨头包揽:空气化工占25%,林德气体23%,液化空气22%,太阳日酸16%,四家合计86%,剩下的14%由别的企业分食。这个行业集中度极高,格局相当稳固,新玩家想挤进去并不容易。

  关键数据:外资企业在国内电子特种气体市场占据88%的份额,垄断地位突出。国内集成电路领域电子特气国产化率已从10年前不足10%攀升至2025年的约25%。

  电子特气的增长逻辑是“AI驱动存储超级周期+3D NAND/HBM技术迭代+国产存储扩产”的三重共振。

  随着制程向3nm、2nm演进,对特气的纯度(向10N超高纯级别冲击)和混配精度要求急剧提升。

  国内企业正从单纯的“卖产品”向提供全流程一体化供气服务(TGM模式)转型,可提供“气体+设备+服务”一站式解决方案的本土供应商将获得更高的客户粘性与盈利稳定性。

  半导体掩模版能够理解为芯片制造的“照相底片”或“投影胶片”。工程师设计好的电路图,被制作在一块高纯度石英板上,形成透光与遮光的图案,光刻机就像投影仪一样,把这个图案缩小并反复曝光到晶圆上,一层层造出复杂的芯片内部电路。

  石英版好比精密仪器的镜头,透光好、热膨胀低、精度高,专门用于功率芯片、MEMS这类高端场景,但价格也贵。

  苏打版则是经济适用型,热了容易变形、精度稍逊,但成本低,中低端芯片、电路板、触控屏用它就够了。

  全球掩模版市场这几年像个过山车。2020年到2024年,规模从44亿美元涨到55亿美元,2021、2022年增速都超过10%,跑得挺快。但2023年一脚急刹车,增速跌成负数,被半导体周期调整和资本开支收紧拖累了。

  好在2024年又回到4%的正增长,AI算力和先进制程开始撑起需求。短期颠簸难免,长期向上的慢牛趋势没变。

  掩模版的技术壁垒极高,高端市场长期被美日巨头垄断;国内如龙图光罩、清溢光电、路维光电等厂商正加速追赶,在成熟制程和显示面板领域逐步实现国产替代。

  掩模版市场基本被前五家玩家把持,合计占了86%以上的份额。Photronics以24.1%排第一,SKE以20.9%紧随其后,HOYA以17.1%排在第三,LG-IT和清溢光电分别占15%和8.9%,剩下的DNP和别的企业分食不足一成。整个行业的集中度非常高,头部的几个巨头几乎画出了全部版图。

  关键数据:芯片制程越先进,光刻层数越多,10纳米以下节点单芯片设计所需掩模版数量已增至45-55层。中国半导体光掩模版整体国产化率约为10%,高端(28nm及以下)仅为3%。

  掩模版行业的最新变化在于,芯片设计企业出于信息安全考虑,越来越倾向于将版图交给独立第三方掩模版厂商生产,第三方市场占有率将持续增加。

  当前40nm-28nm制程掩模版市场呈现“高需求、低供给”特征,国内大型晶圆厂纷纷扩产成熟制程,这为国内掩模版公司可以提供了极佳的切入窗口和产能消化保障

  光刻胶好比是芯片光刻工艺里的“复印机墨粉”。它通过光化学反应,把掩膜版上的电路图精确“复印”到晶圆上,是微细加工的关键耗材。

  光刻胶的工作原理其实很像一台高精度的投影仪。光线穿过印有电路图案的掩模版,投射到涂有光刻胶的硅片上,再经过曝光、显影等步骤,就把微细的电路图“洗”了出来。整一个完整的过程需要光源、透镜和掩模版的默契配合,最终在晶圆上实现图案的精确复制。

  根据下游应用,光刻胶分为PCB、平板显示与半导体三类,其中半导体光刻胶门槛最高。按曝光波长从长到短,又分为g线、i线、KrF、ArF到最先进的EUV,波长越短,能做的制程节点就越先进。

  它的上游原材料主要是树脂、单体和光引发剂,成本占比分别为50%、35%和15%,树脂是绝对的大头。

  全球显示用光刻胶的产值曲线像坐了一次小型过山车。2020年87.7亿元起步,2021年冲高到96.9亿元;2022、2023年连续两年下滑,跌至88.5亿元;2024年强力反弹至97.3亿元,同比涨10%。

  此后行业进入平稳上行通道,2025年预计107.5亿元,到2030年缓慢爬升至116.3亿元。短期波动不改长期升势,2024年是这一轮周期的关键拐点。

  全球半导体光刻胶市场分化明显:g/i线%;ArF市场,JSR以24.9%领先,信越化学21.8%,东京应化15.8%;

  KrF市场,东京应化以31.4%居首,信越化学21.9%,JSR20.9%。技术壁垒最高的EUV领域,东京应化一家独大,份额高达51.8%。整体看,日本企业在高端光刻胶市场占据技术和份额的绝对优势。

  日本企业主导全球70%市场,在先进制程(ArF/EUV)领域市占率超80%。2024年中国大陆从日本进口光刻胶占进口总额的60%以上。

  光刻胶的投资逻辑正在发生质变。过去晶圆厂替换意愿低,但现在基于供应链安全诉求,光刻胶的客户端验证周期已从2019年前的3年以上大幅度缩短至当前的1-1.5年。

  目前国内头部企业已有数款ArF/KrF胶实现批量供应并获重复订单。当前市场对光刻胶板块的定价仍停留在“研发概念”阶段,一旦国内头部厂商在核心晶圆厂的ArF胶份额获取速度超预期,将带来非常大的业绩与估值双击。

  湿电子化学品能够理解为芯片制作的完整过程中的“高纯药剂”或“精密清洗剂”。它在半导体生产中的作用主要有两个:

  清洗:芯片制作的步骤中,晶圆表面不能有一丁点灰尘、金属离子或有机物杂质。湿电子化学品就像“特效洗洁精”,能把它们彻底清除干净。

  最核心的要求是超高纯度(杂质含量在十亿分之一甚至万亿分之一级别),因为任何微小的污染都可能会引起芯片报废。

  它如同芯片制造的“血液”,贯穿从硅片清洗、光刻显影到最终封测的多个环节。没有它,就很难造出高良率的高端芯片。

  2021年全球规模接近600亿元,三大主力下游集成电路、显示面板和光伏共消耗了458万吨。到2025年,全球市场将增长至785亿元。中国作为重要市场,2021年规模约159亿元,用量214万吨;到2025年,规模有望冲上270亿元,用量接近370万吨。

  格局方面,全球湿电子化学品市场基本被欧美日巨头把持。德国巴斯夫、美国陶氏杜邦、日本关东化学等综合化工龙头,几乎垄断着全球顶尖芯片制造的供应,形成稳固的“三足鼎立”格局。

  国内市场则是分层鲜明的追赶格局。中国企业正沿着“光伏 → 显示面板 → 集成电路”的路径梯度突破,并已在光伏领域实现了接近100%的国产化。

  而在技术方面的要求最高的集成电路领域,尽管国产化率仍不足一半(约50%),且高端产品尚依赖进口,但以晶瑞电材、江化微、格林达、安集科技为代表的国内企业,已在部分通用产品上站稳脚跟,并向高端市场发起冲击。

  湿电子化学品行业呈现“低端过剩、高端短缺”的结构性特征。目前国内主流供应仍停留在SEMI G2-G3标准,但头部厂商已具备生产G4、G5标准部分品类的能力。

  随着晶圆制造工艺从平面向3D立体化演进,单位晶圆对湿电子化学品的消耗量将大幅度增长。具备G5级高纯产品量产能力且能提供本土化快速响应服务的企业,将充分享受先进制程扩产带来的红利。

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