晶圆制造材料是半导体产业链国产化的“硬骨头”,也是国产替代空间最大的环节之一。东吴证券研究报告显示,2022年全球晶圆制造材料市场达447亿美元(+10.5%),其中硅片(33%)、电子特气(14%)、光刻胶(7%)是前三大品类。然而,12英寸硅片国产化率仅10%、光刻胶不足10%、高端电子特气依赖进口,替代空间巨大。全球晶圆厂产能2024-2025年预计增长6%-7%至3370万片/月历史新高,为国产材料厂商提供了难得的发展窗口。
全球晶圆制造材料447亿美元市场,前五大品类占据主导
2022年全球晶圆制造材料销售额达447亿美元,同比增长10.5%,是半导体材料市场的最大组成部分。从细分结构看,硅片以33%的份额位居第一,是晶圆制造中用量最大、成本占比最高的基础材料;电子特气以14%位列第二,在氧化、还原、除杂、化学气相沉积等工艺中广泛应用;光掩模以13%排名第三,是图形转移的关键高精密工具;光刻胶配套材料(7%)和CMP抛光材料(7%)紧随其后。
2023年受半导体行业去库存和晶圆厂利用率下降影响,晶圆制造材料市场有所缩减。但SEMI预测全球晶圆厂产能将在2024年增长6%、2025年增长7%至每月3370万片历史新高。全球硅晶圆出货量将在2025年迎来强劲反弹,晶圆制造材料的市场需求有望随之大幅回升,为国产材料验证和导入提供了绝佳时机。
图表:2022年全球半导体晶圆制造材料细分市场结构
表2:晶圆制造材料细分品类及市场占比| 品类 | 市场占比 | 核心功能 |
|---|
| 硅片 | 33% | 晶圆制造的基底材料 |
| 电子特气 | 14% | 氧化、还原、除杂、CVD等工艺 |
| 光掩模 | 13% | 图形转移的“底片” |
| 光刻胶配套材料 | 7% | 光刻工艺辅助 |
| CMP抛光材料 | 7% | 化学机械平坦化 |
硅片+光刻胶+电子特气:三大核心材料国产替代路径与进展
硅片是晶圆制造最大的材料品类。国内8英寸硅片国产化率已达55%,基本实现自主可控;但12英寸硅片国产化率仅10%,绝大部分依赖信越化学、胜高等日本厂商。沪硅产业、立昂微、有研硅等国内企业正在加速12英寸硅片的产能建设和客户验证,预计未来2-3年是国产12英寸硅片份额提升的关键窗口。
光刻胶是技术壁垒最高的材料之一。国产化率仅约10%,ArF光刻胶、EUV光刻胶等高端品类长期被JSR、东京应化、信越化学等日本企业垄断。南大光电、彤程新材、晶瑞电材等国内企业正在ArF光刻胶领域持续突破,部分产品已进入晶圆厂验证阶段。电子特气国产化率约15%,华特气体、金宏气体、雅克科技等企业已在部分品类实现替代,但在高纯电子特气领域仍有较大差距。
产业转移+产能扩张,国产材料迎历史机遇
24年前三季度中国半导体市场规模467.5亿美元(同比+20.6%),是全球增速最高的主要市场之一。中国大陆在2023年成为全球唯一实现半导体材料市场正增长的地区(+0.9%),全球半导体材料产业重心向中国大陆转移趋势明确。
随着中芯国际、华虹半导体等国内晶圆厂产能持续扩张,以及长江存储、合肥长鑫等存储器厂商的产能爬坡,国内晶圆厂对国产材料的需求持续增长。在地缘政治不确定性加剧背景下,晶圆厂验证和导入国产材料的意愿明显增强,国产晶圆制造材料企业有望在新一轮产能扩张周期中加速导入,实现从“验证通过”到“批量供应”再到“份额提升”的三级跳。