芯片材料行业深度研究报告：详解八大芯片材料

（报告出品方/作者：方正证券，陈杭）

知根知底：详解半导体材料

半导体材料是一类具备半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围 内），一般情况下导电率随温度的升高而提高。半导体材料具有热敏性、光敏性、掺杂性等特点，是用于晶 圆制造和后道封装的重要材料，被广泛应用于汽车、照明、家用电器、消费电子、信息通讯等领域的集成电 路或各类半导体器件中。

半导体材料和设备是半导体产业链的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。晶圆厂必须购买设备和材料并 获取相应的制程工艺才能正常运作。另一方面，三者相互制约，材料的改进常常需要设备和工艺的同步更 新，才能有效避免木桶效应。

半导体材料：制程升级和晶圆厂扩产，行业高景气度

半导体材料市场规模庞大，行业景气度高。2020年全球半导体材料市场规模达到553亿美元，近5年 CAGR为5%。半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料，2011年晶圆制造材料与封装材料市场 份额平分秋色，占比均在50%左右。2020年晶圆制造材料占比上升至63.11%，封装材料下降至 36.89%。

半导体制造材料对比半导体封装材料：制造材料占比稳步上升

我们认为，在中期维度方面，封装材料基于更高的国产化率，能够更早地实现国产替代。同时，国 内封测全球领先，定增扩产明显，下游驱动更为直接。在长期维度方面，半导体制造材料相较于封 装材料拥有更高的壁垒和国产化潜力，所以制造材料的长期成长空间更大。

半导体材料市场：种类繁多，单一市场较小

半导体制造材料中，硅片占比最大（约33%），其次是气体和光刻胶及配套试剂。半导体封 装材料中，封装基板占比最大（约40%），其次是引线框架和键合线。整体来看，各细分半 导体材料市场普遍较小。

半导体硅片：国内8寸和12寸片加速验证，未来有望持续高增长

根据Mordor intelligence数据，受疫情影响2020年全球硅片市场规模107.9亿美元。随着未来晶圆 厂新增产能的不断开出，半导体硅片未来6年年复合增速6.1%，2026年市场将达到154亿美元。预 计2021年12寸和8寸片的市占率分别为71.2%和22.8%。

半导体硅片

8寸对比12寸：现在全球市场主流的产品是 200mm（8寸）、300mm（12寸）直径的半导体硅片，下游芯片制造行业的设备投 资也与200mm和300mm规格相匹配。300mm芯片制造对应的是90nm及以下的工艺制程，200mm芯片制造对 应的是90nm以上的工艺制程。考虑到大部分8寸片产线投产时间较早，绝大多数设备已折旧完毕，因此8寸片对应 的芯片成本较低，在部分领域适用8寸片的综合成本并不高于12寸片。

竞争格局和市场结构：从2008年起，12寸半导体硅片逐渐成为核心产品，产 2021全球硅片市场结构（按大小） 量呈明显增长之势。到2018年，逻辑电路和存储器占 据了全球半导体市场规模的一半以上，存储器连续两年 贡献了全球半导体市场规模的主要增量。2021年12寸 和8寸硅片预计市场占比分别为71.2%和22.8%。

全球半导体硅片后市展望：缺货涨价延续

根据信越化学公告，全球半导体硅片出货量同比和环比都在增长，几乎所有硅片供应商稼动率都很 高。新增12寸片需求主要来自逻辑用外延片，8寸片由于下游应用（汽车电子等）和全球经济复苏， 严重短缺。SUMCO公告显示，21Q4半导体硅片现货价持续上升，2022-2026年半导体硅片长期协 议价将调涨。我们认为，全球硅片紧缺将至少持续到2023年末。

中国半导体硅片产业链：上游原料多依赖进口

中国半导体硅片产业链涉及电子级多晶硅制造、半导体硅片制造、半导体器件制造等环节，参与主体主要 类型为半导体硅片制造商，半导体全产业链一体化厂商以及多领域布局的半导体材料生产商。

电子气体：寡头垄断下的高增长

依据techcet数据，2020年全球电子气体市场规模58.5亿美元，预计在2025年将超过80亿美元， 年复合增速达到6.5%。2020年全球电子特气市场规模为41.9亿美元，预计在2025年将超过60亿美 元，年复合增速7.5%左右。2020年全球电子气体市场中，按价值计算，电子大宗占比28.4%，电子 特种占比71.6%。

中国电子特气市场：未来持续高增长

电子特气，即电子特种气体，是大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电 池、光纤等电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料之一。电子特气在工业气体中属于附加 值较高的品种，与传统工业气体的区别在于纯度更高（如高纯气体）或者具有特殊用途（如参与 化学反应）。

国内电子气体简析：砥砺前行

国内特种气体大多依赖进口，2018年海外大型气体公司占据了85%以上的市场份额，国产化率不足15%， 进口制约较为严重。随着技术的逐步突破，国内气体公司在电光源气体、激光气体、消毒气等领域发展迅 速，但与国外气体公司相比，大部分国内气体公司的供应产品仍较为单一，纯度级别不高，尤其在集成电 路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等高端领域，相关特种气体产品主要依赖进口。

光刻胶

分类及三大下游应用：光刻胶经过几十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类，根据应用领域， 光刻胶可分为半导体光刻胶、平板显示光刻胶和PCB光刻胶，其技术壁垒依次降低。相应地，PCB 光刻胶是目前国产替代进度最快的，LCD光刻胶替代进度相对较快，半导体光刻胶目前国产技术较 国外先进技术差距最大。

KrF、ArF为主流：根据美国半导体产业协会SIA数据，2018年高端ArF干式和浸没式光刻胶共占42%的市场份额 ，KrF光刻胶和 g 线/i 线光刻胶各占 22%和 24%的市场份额。目前，ArF光刻胶已成为集成 电路制造领域需求量最大的光刻胶产品，随着未来集成电路产业的进一步发展，ArF和KrF光 刻胶面临广阔的市场机遇。

光掩膜版：市场集中度高，国外企业主导

掩膜版是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。全球半导体用光掩膜版市场持续增长。根据SEMI数 据统计，2019年全球半导体芯片用掩膜版市场规模41亿美元，预计2022年市场规模将达到44亿美元。

湿电子化学品：需求以通用湿电子为主

湿电子化学品是电子行业湿法制程的关键材料，按用途可分为通用化学品(超净高纯试剂)和功能性化学品(以光刻胶 配套试剂为代表)， 通用湿电子化学品是指在集成电路、液晶显示器、太阳能电池、LED制造工艺中被大量使用的 液体化学品，主要包括过氧化氢、氢氟酸、硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、氢氧化铵等；功能湿电子化学品是指通过复 配手段达到特殊功能、满足制造殊工艺需求的配方类或复配类化学品，主要包括显影液、剥离液、清洗液、刻 蚀液等。2019年中国湿电子化学品需求以通用湿电子化学品为主，占据88.2%市场份额。

CMP：国产替代加速推进，CMP材料迎来发展机遇

CMP 抛 光 材 料 包 括 抛 光 液 （ 占 整 个 抛 光 材 料 比 例 约 50%）、抛光垫和钻石碟。CMP工艺是通过表面化学作用 和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材 料的去除，从而达到晶圆表面的高度（纳米级）平坦化效 应，使下一步的光刻工艺得以进行。

靶材：国产化率高

依据2020年全球半导体制造材料349亿美元规模和靶材3%左右占比计算，2020年全球靶材市 场规模10.5亿美元左右。根据techcet数据，2020-2024年全球靶材市场年复合增速5%，预 计2024年全球溅射靶材市场12.8亿美元左右。

前驱体：主要应用详解

前驱体是半导体薄膜沉积工艺的主要原材料，化学性质上半导体前驱体为携有目标元素，呈 气态或易挥发液态，具备化学热稳定性，同时具备相应的反应活性或物理性能的一类物质。

半导体材料对比半导体设备：需求稳健上升

半导体材料作为耗材，每年都有需求，总体稳健上升，波动性和周期性远低于半导体设备。同时，全球半导 体材料市场规模占半导体市场规模比重较为平稳，维持11%-13%区间水平。（报告来源：未来智库）

半导体材料短期看点：涨价

我们认为半导体的景气周期存在“设备先行，制造接力，材料缺货”的普遍规律。考虑到国内晶圆厂已经进 入扩产环节，而且新增产能将于2022年陆续开出。晶圆产能扩充会直接导致上游材料端出现了供不应求的 情况，从而形成周期性的“硅片危机”。全球硅片大厂信越化学已经发布涨价声明，称在2021年4月对部分 硅片产品提价。同时，沪硅产业董秘李炜在SEMICON CHINA 2021会议上曾表示目前有部分品类涨价，并 非全部，而公司硅片的订单已经超过了供给能力。

半导体材料替代逻辑：优先打入晶圆厂新产线

2012-2020年中国半导体材料市场占全球比重稳步增长，从2012年的12.28%增长至2020年的17.7%，中 国大陆排名全球第二。这主要是由于：第一，国内企业技术水平的不断提升，部分材料已经能实现国产化替 代。第二，半导体材料随着半导体产业同步向中国发生转移，中国成为半导体材料主战场之一。

半导体材料中期看点：验证加速

一般而言，半导体材料下游认证壁垒高，客户粘性大。客户认证壁垒是国内半导体材料发展受 阻的主要因素，企业短期实现壁垒突破存在一定困难，部分企业会通过进行并购快速切入相关 半导体材料领域。目前能够完全突破壁垒的企业很少，大部分材料细分领域被日韩及欧美地区 企业所把持。

半导体材料长期看点：晶圆产能扩张

我们在前文已经论述了中国半导体材料的营收与中资晶圆厂的产能呈高度正相关，所以中国半导体材料 的长期发展趋势取决于中资晶圆厂的产能扩充节奏。根据IC insight预计，2020年中国晶圆代工厂市场 规模同比增长26%，达到148.6亿美元，本土晶圆厂中芯国际、华虹半导体、武汉新芯总计仅占国内 25%份额，提升空间巨大。同年12月，中国大陆占全球晶圆产能的15.3%，与日本仅差0.5%。

日本半导体材料经验总结：把握半导体产业转移机遇

1970年代的日本凭借家电产业的优势，带动了半导体技术的整体升级，一批IDM企业随之崛起，半导 体产业第一次由美国转向了日本。当时的半导体存储，特别是DRAM成为了日本第一产业。1986年， 日本半导体芯片占全球份额的40%，在DRAM领域最高则占据了80%份额，成为了全球半导体芯片制造 的重心。

日本半导体材料经验总结：产官学结合

1970年代，日本通产省和富士通、日立、三菱、日本电气、东芝成立了VLSI联合研发体，汇聚全国人才， 产官学合作共同研发。项目总成本是737亿日元，其中291亿是政府资助，占比39.5%，实施4年期间共获 得约1000项专利。VLSI计划的成功使日本在超大规模集成电路领域占得先机，推动了日本RAM的成功。

国家出台多项政策，大力支持半导体材料

中国半导体材料的快速发展离不开相关产业政策的支持。专项政策及大基金加持助力产业上下游融合，大陆 自主晶圆厂对国产材料的认证意愿增强。同时，大基金二期相较一期，更向半导体制造设备领域和半导体材 料领域倾斜，以带动整个半导体产业链的全面发展。综上，中国将紧紧把握本轮半导体产业转移机遇。

半导体封装材料投资策略

先进封装延续摩尔定律：摩尔定律的创新过程曾在半导体性能和成本方面取得了巨大的进步：自1975年摩尔定律提出以来， 每片晶圆的晶体管数量增加了近1000万个，处理器速度提高了10万倍，每片晶圆的每一晶体管成本 年化复合下降45%。

先进封装VS传统封装：根据Yole数据显示，全球封装收入的年复合增速为4%。其中先进封装市场的年复合增速达7%，到 2025年先进封装收入将达到422亿美元，而传统封装的年复合增速仅为2%。此消彼长之下，全球先 进封装的收入占比将从2014年的38%，预计上涨至2025年的49.4%。

封装基板：PCB行业在1980年代后，由于IC设计和制造技术按照“摩尔定律”飞速发展，微型半导体元件问世，大规 模集成电路与超大规模集成电路设计出现，高密度多层封装基板应运而生，使集成电路封装基板从普通的印 制电路板中分离出来，形成了专有的集成电路封装基板制造技术。

封装基板作为特种印制电路板，是将较高精密度的芯片或者器件与较低精密度的印制电路板连接在一起的基 本部件。相较于PCB板的线宽/线距50μm/50μm参数，封装基板可实现线宽/线距<25μm/25μm的参数。 PCB板整体精细化提高的成本远高于通过封装基板来互连PCB和芯片的成本。

封装基板市场

根据Prismark数据，2020年全球封装基板产值为101.9亿美元，同比增长25.2%，未来5年封装基板的年 复合增速为9.7%，并于2025年实现161.9亿美元的产值。深南电路是规模最大的内资封装基板企业， 2020年其封装基板业务实现销售收入为15.44亿元，同比增长32.67%，但仅占全球封装基板的2.94%。

封装基板始于日本，随后延伸至韩国和中国台湾，这三个地区的市占率在90%以上。近年来，日本封装基 板公司已逐渐退出和缩小规模，主攻高端产品，以Ibiden、Shinko、Kyocera等为代表的日本公司技术实 力非常强，占据着在封装基板中利润率最大的CPU封装所需基板的主要市场，而大批量基板则主要分布在 韩国和中国台湾。在BGA封装中，基板成本占比40%-50%；在FC封装中，基板成本占比70%-80%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

电脑主板分类

电脑主板是电脑的核心部件之一。主板上面安装着中央处理器、内存、显卡、声卡等核心部件。主板的好坏直接影响到电脑的性能和稳定性。在购买主板时需要根据自己的需求和预算选择适合自己的主板。

主板按照CPU支持的类型分类，可分为AMD主板和Intel主板两大类。其中，AMD主板支持AMD处理器，Intel主板支持Intel处理器。主板上的CPU插槽也不同，AMD主板一般有AM3、AM4等插槽，而Intel主板一般有LGA1151、LGA1200等插槽。所以，在选购主板时，需要先确定自己的CPU类型，然后再选择相应的主板。

主板按照芯片组分类，可分为Intel芯片组、AMD芯片组和VIA芯片组三大类。这三种芯片组各有其特点和适用范围。其中，Intel芯片组在性能和稳定性方面表现较好，且兼容性广；AMD芯片组则性价比较高，且支持主流的AMD处理器；VIA芯片组则主要应用于低端市场，性能不如前两者。

主板按照芯片组结构分类，可分为单芯片组主板和双芯片组主板两大类。单芯片组主板是指只有一个芯片组控制整个主板的各项工作，适用于一般家庭、办公等场合；而双芯片组主板则由两个芯片组共同控制主板各项工作，适用于高性能、高稳定性要求的场合，如游戏、工作站等。双芯片组主板还可以根据芯片组类型的不同，分为Intel CPU + NVIDIA芯片组、Intel CPU + Intel芯片组、AMD CPU + ATI芯片组等多种类型。

主板按照内存插槽类型分类，可分为DDR2主板、DDR3主板和 DDR4主板三种类型。不同类型的内存主板支持相应类型的内存。其中，DDR2主板内存带宽较低，适合使用较低端的主板；而DDR3主板速度最快，价格适中，是目前比较主流的内存类型；DDR4主板则新型内存类型，带宽更高，价格比DDR3略贵。

主板还有一些其他的分类方法，如按照板型分类，可分为ATX、Micro-ATX、Mini-ITX等；按照扩展插槽分类，可分为PCI主板、AGP主板、PCI-E主板等。不同类型的主板在功能和扩展方面也各有不同，需要根据自己的需求来选择。

总的来说，选择一款适合自己的主板需要综合考虑自己的需求和预算。以上介绍的主板分类，只是一个大概的了解，如果需要选择合适的主板，还需要进一步了解主板的性能指标、功耗、过热保护等方面的细节，从而选择出一款稳定性能，价格合适的主板。

芯片分类大全：功率芯片、数字芯片、模拟芯片、射频芯片等等

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（1）IC集成电路设计龙头企业

半导体产业链龙头股盘点

半导体芯片行业龙头名单

功率芯片、WIF芯片龙头代表

存储芯片、模拟芯片、射频芯片、数字芯片龙头梳

半导体产业链梳理

锂电池细分龙头代表

原材料细分龙头代表

新能源龙头代表

新能源上下游核心龙头梳理

十大机电系统龙头名单

中科三环：国内铁硼永磁材料龙头，主营业务 稀土永磁材料和新型磁性材料及其应用产品的研究开发、生产和销售，中央企业(持有23.35%)，实际控制人 中国科学院控股有限公司。

卧龙电驱：国内电机电控第三方龙头，主营业务 电机及控制、电源电池、光伏电站、贸易。

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外媒：美芯片规则开始“失效了”！

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2022生机大会：全球芯片格局的变革与未来展望

在芯片规则下，众多供应商陷入无常经营的困境，自由贸易秩序也岌岌可危。然而，大多数供应商渴望恢复到规则制定之前的状态，希望能够回到事情发生之前的那个时刻。

芯片规则所带来的自主化趋势正在世界各国展开，美国的芯片规则似乎开始显得"失灵"。那么不同国家的芯片自主化布局将如何影响未来，以及它们是否能够达到预期的效果呢？

各国芯片制造业的举措

芯片是一项高度全球化的产业，不同国家和地区承担着不同的角色，有的专注于芯片设计，有的提供半导体设备，还有的从事各类材料和技术的研发。这种全球协作的模式使得各种类型的芯片能够最终进入市场，供消费者选择购买。

市场上存在着至少数百种不同类型的芯片，每一种都需要独特的生产流程和技术。然而，无论芯片类型如何，全球化一直是支撑它们的关键。然而，美国的芯片规则破坏了这一全球化格局，导致供应商无法自由地参与全球芯片产业链。

例如，AL的EUV光刻机无法自由出口，台积电也无法为其第二大客户代工，而美国的应用材料等供应商也无常提供14nm芯片制造设备。这些情况已经引起了广泛的关注，因为美国为了实现自身的目标，将供应商的利益置于不顾，没有考虑供应商和其他国家地区的意愿。因此，各国纷纷采取自主化布局，以适应他们自己的发展方式。

正是因为如此，美国的芯片规则似乎已经开始显得"失灵"。那么各国的芯片自主化布局又是如何的呢？

日本的举措

日本曾是半导体行业的佼佼者，尽管如今的情况有所不同，但日本一直高度关注半导体领域，并采取了多种措施试图实现本土化生产。例如，他们邀请台积电在日本建立工厂，并提供了高达35亿美元的补贴。

台积电已经在日本的工厂建设工程中取得了进展，并考虑建立第二座工厂。此外，日本国内的企业也成立了高端芯片联盟，专注于2纳米技术的研究，计划在2025年完成制造。虽然日本被邀请加入美国的"芯片四方联盟"，但从他们的自主化布局行动来看，显然他们有自己的规划和意图。

韩国的举措

韩国也高度关注半导体领域，三星电子和SK海力士作为韩国的半导体巨头，在全球存储芯片领域占据着重要地位。特别是三星电子拥有强大的晶圆代工能力，使其成为世界第二大芯片制造商，为韩国的半导体产业提供了有力支持。

根据韩国政府公布的计划，他们打算在未来十年培养15万名半导体工程师，并通过提供资金、税收和政策支持等多种途径来支持半导体产业。这些支持措施包括缩短芯片工厂的审批时间，以及对高端芯片制造项目的扶持等。这些举措显示出韩国致力于提升其在半导体领域的竞争力。

欧盟的举措

与美国类似，欧盟也计划通过高额资金补贴来支持芯片产业链。他们专门制定了430亿欧元的芯片补贴措施，计划在2030年之前占据全球芯片总产能的20%。

要实现这一宏伟目标，各大芯片制造商将需要在欧洲建立更多的芯片工厂。目前，英特尔已经计划在欧洲国家建设芯片工厂，台积电也有考察德国的意向，这显示出欧洲芯片产业链的影响力和吸引力。AL作为全球最大的光刻机制造商，总部位于荷兰，比利时微电子研究中心则是欧洲著名的研究中心，被誉为全球芯片行业的"大脑"，各种研究为芯片行业提供了理论基础。总之，

欧盟既然制定了布局芯片自主化的计划，显然不会轻易放慢脚步。这些行动表明，各国正在积极应对芯片规则所带来的挑战，试图在芯片产业中占据更有利的地位。

全球化的重要性

然而，尽管各国正在加大芯片自主化布局的力度，但全球化依然是不可或缺的。外界有观点认为，美国的芯片规则开始失效的原因之一是，各国地区正在积极推动自主化布局，深入掌握核心技术。

根据美国的芯片规则，使用美国技术的供应商必须获得美国的许可，才能向特定的厂商供货。然而，如果各国地区能够自主研发出具有竞争力的技术体系，实现芯片本土化生产，那么美国的芯片规则是否还能够发挥重要作用呢？各国地区的芯片自主化布局又将如何影响产业格局？

显而易见的是，芯片行业将呈现出百花齐放的局面。各地研发的技术体系将成为全球产业链中的一个分支，无法单独主导全局。然而，全球化依然是关键。即使各国地区推进了芯片自主化布局，仍然需要将产品销售到世界各地，同时需要从全球采购必要的材料和设备。因此，让芯片保持全球化发展仍然是最佳解决方案。

总结

一个看似微小的芯片，实际上是人类智慧的杰作。消费者可以轻松获得高质量的芯片终端产品，但在这些不起眼的芯片背后，蕴含着全球顶尖的科技水平。美国试图改变芯片格局，颁布了芯片规则，但其带来的后果可能不如人们期望的那样美好。

如果美国能够纠正其对芯片全球化的做法，找到更加合适的解决方案，那将是最好的结果。期待着这一结果尽快实现。

总之，全球芯片格局正在发生深刻的变革，各国积极参与其中，试图在这场竞争中获得优势地位。然而，全球化仍然是不可或缺的，只有通过合作和开放，才能实现芯片产业的可持续发展。在未来的日子里，我们将继续见证芯片行业的变革，这将对全球科技和经济格局产生深远的影响。期待着各国能够共同推动芯片行业的繁荣与创新。

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