（報告出品方/作者：國盛證券，鄭震湘、陳永亮）
1.1、全球設備市場(chǎng)創(chuàng )新高，受益于制程進(jìn)步、資本開(kāi)支提升 2020 年全球半導體設備市場(chǎng)規模創(chuàng ) 700 億美元新高，大陸首次占比全球第一。根據 SEMI，2020 年半導體設備銷(xiāo)售額 712 億美元，同比增長(cháng) 19%，全年銷(xiāo)售額創(chuàng )歷史新高。大陸設備市場(chǎng)在 2013年之前占全球比重為 10%以?xún)龋?014~2017年提升至 10~20%， 2018 年之后保持在 20%以上，份額呈逐年上行趨勢。2020 年，國內晶圓廠(chǎng)投建、半導 體行業(yè)加大投入，大陸半導體設備市場(chǎng)規模首次在市場(chǎng)全球排首位，達到 181 億美元， 同比增長(cháng) 35.1%，占比 26.2%。2021-2022年，存儲需求復蘇，韓國領(lǐng)跑全球，但大陸 設備市場(chǎng)規模仍將保持在約 160 億美元高位。
（報告出品方/作者：國盛證券，鄭震湘、陳永亮）
1.1、全球設備市場(chǎng)創(chuàng )新高，受益于制程進(jìn)步、資本開(kāi)支提升 2020 年全球半導體設備市場(chǎng)規模創(chuàng ) 700 億美元新高，大陸首次占比全球第一。根據 SEMI，2020 年半導體設備銷(xiāo)售額 712 億美元，同比增長(cháng) 19%，全年銷(xiāo)售額創(chuàng )歷史新高。大陸設備市場(chǎng)在 2013年之前占全球比重為 10%以?xún)龋?014~2017年提升至 10~20%， 2018 年之后保持在 20%以上，份額呈逐年上行趨勢。2020 年，國內晶圓廠(chǎng)投建、半導 體行業(yè)加大投入，大陸半導體設備市場(chǎng)規模首次在市場(chǎng)全球排首位，達到 181 億美元， 同比增長(cháng) 35.1%，占比 26.2%。2021-2022年，存儲需求復蘇，韓國領(lǐng)跑全球，但大陸 設備市場(chǎng)規模仍將保持在約 160 億美元高位。
下游資本開(kāi)支提升，半導體設備周期向上。伴隨著(zhù)下游資本開(kāi)支提升，設備廠(chǎng)商營(yíng)業(yè) 收入增速從 2019Q2 觸底后逐漸回暖。2020Q1 由于疫情沖擊，產(chǎn)品發(fā)貨推遲，導致單 季度收入增速下調。以 ASML 為例，疫情后營(yíng)收增速恢復，2021Q1 半導體設備營(yíng)收增 速更是達到 95.1%，ASML 表示下游對于先進(jìn)的光刻設備需求有增無(wú)減。
未來(lái)兩年全球晶圓廠(chǎng)設備開(kāi)支持續增長(cháng)。疫情對全球半導體行業(yè)帶來(lái)深遠影響。需求 端，居家及遠程辦公帶來(lái)筆電等消費電子需求激增，此外全球正步入第四輪硅含量提升 周期，服務(wù)器、汽車(chē)、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等需求大規模提升。供給端，全球晶圓廠(chǎng) 2015- 2019 年產(chǎn)能投資（不含存儲）尤其是成熟制程擴產(chǎn)不足，疫情短期導致供應鏈中斷， 及地緣政治不確定性加劇供需失衡。2020 年開(kāi)始，全球領(lǐng)先的晶圓廠(chǎng)紛紛加速擴產(chǎn)提 升資本開(kāi)支，預計未來(lái)兩年將進(jìn)行大規模的半導體設備投資，2021、2022 年晶圓廠(chǎng)前 道設備支出將保持 16%、12%的同比增速。
Capex 進(jìn)入上行期，臺積電、中芯國際紛紛增加資本開(kāi)支。臺積電從 2020 年 170 億美 金增長(cháng)到 300 億美金（用于 N3/N5/N7 的資本開(kāi)支占 80%），再到 2021 年 4 月 1 日公 布的未來(lái)三年資本開(kāi)支 1000 億美金；聯(lián)電從 2020 年 10 億美金增長(cháng)到 23 億美金（用 于的 12 寸晶圓的資本支出占 85%）；華虹從 2020 年 11 億美金增長(cháng)到 2021 年 13.5 億 美金（大部分用于華虹無(wú)錫 12 寸）；中芯國際 2021 年資本維持高位，達到 43 億美金 （大部分用于擴成熟制程，尤其是 8 寸數量擴 4.5 萬(wàn)片/月），開(kāi)啟新一輪資本開(kāi)支。
“芯拐點(diǎn)”、新制程、新產(chǎn)能推動(dòng)需求。我們判斷本輪反轉首先來(lái)自于全球“芯”拐點(diǎn)， 行業(yè)向上；其次，先進(jìn)制程帶來(lái)的資本開(kāi)支越來(lái)越重，7nm 投資在 100 億美元，研發(fā) 30 億美元；5~3nm 投資在 200 億美元；7nm 單位面積生產(chǎn)成本跳升，較 14nm 直接翻 倍；并且，大陸晶圓廠(chǎng)投建帶動(dòng)更多設備投資需求。
2020 全球半導體資本開(kāi)支恢復增長(cháng)。根據 IC Insights，VLSI，預計代工 Capex 同比大幅增長(cháng) 38%。2017 年存儲廠(chǎng)商大幅資本開(kāi)支導致 2018 年下半年開(kāi)始產(chǎn)能過(guò)剩，存儲 市場(chǎng)走低，目前存儲投資已經(jīng)開(kāi)始全面恢復，預計2021年存儲Capex同比增長(cháng)約5%。
1.2、前道設備占主要部分，測試需求增速最快
前道設備占主要部分。設備投資一般占比 70~80%，當制程到 16/14nm 時(shí)，設備投資 占比達 85%；7nm 及以下占比將更高。按工藝流程分類(lèi)，典型的產(chǎn)線(xiàn)上前道、封裝、 測試三類(lèi)設備分別占 85%、6%、9%。
測試需求增長(cháng)更快。半導體設備 2013~2018 年復合增長(cháng)率為 15%，前道、封裝、測試分別為 15%、11%、16%。增速最快的子項目分別為刻蝕設備（CAGR 24%）和存儲 測試設備（CAGR 27%）。
1.3、全球市場(chǎng)受海外廠(chǎng)商主導，前五大廠(chǎng)商市占率較高
全球設備五強占市場(chǎng)主導角色。全球設備格局競爭，主要前道工藝（刻蝕、沉積、涂膠、 熱處理、清洗等）整合成三強 AMAT、LAM、TEL。另外，光刻機龍頭 ASML 市占率 80%+；過(guò)程控制龍頭 KLA 市占率 50%。根據 VLSI，ASML、AMAT、LAM Research、 TEL、KLA 五大廠(chǎng)商 2020 年半導體設備收入合計 550 億美元，占全球市場(chǎng)約 71%。
綜合看下來(lái)，設備五強市場(chǎng)在各賽道合計市占率基本在 50%以上。AMSL 優(yōu)勢在光刻 方面遙遙領(lǐng)先；AMAT 優(yōu)勢在產(chǎn)品線(xiàn)廣，沉積（CVD、PVD）市占率高；LAM 優(yōu)勢在刻蝕領(lǐng)域；TEL 優(yōu)勢在小賽道如涂膠、去膠、熱處理；KLA 優(yōu)勢在過(guò)程控制。
1.4、國內需求爆發(fā)，國產(chǎn)替代空間快速打開(kāi)
國內晶圓廠(chǎng)投資金額即將進(jìn)入高峰期。根據統計，2020~2022 年國內晶圓廠(chǎng)總投資金 額約 1500/1400/1200 億元，其中內資晶圓廠(chǎng)投資金額約 1000/1200/1100 億元。2020~2022 年國內晶圓廠(chǎng)投資額將是歷史上最高的三年，且未來(lái)還有新增項目的可能。
設備國產(chǎn)化率較低，海外龍頭壟斷性較高。我國半導體設備市場(chǎng)仍非常依賴(lài)進(jìn)口，從 市場(chǎng)格局來(lái)看，細分市場(chǎng)均有較高集中度，主要參與廠(chǎng)商一般不超過(guò) 5 家，top3份額往 往高于 90%，部分設備甚至出現一家獨大的情況，目前國內廠(chǎng)商目標市場(chǎng)主要是國內 晶圓廠(chǎng)需求，尤其是內資投建的需求。
國內國產(chǎn)化逐漸起航，從 0 到 1 的過(guò)程基本完成。中微公司介質(zhì)刻蝕機已經(jīng)打入 5nm 制程。北方華創(chuàng )硅刻蝕進(jìn)入 SMIC 28nm 生產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)。Mattson（屹唐半導體）在去膠設 備市占率全球第二。盛美半導體單片清洗機在海力士、長(cháng)存、SMIC 等產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)。沈陽(yáng) 拓荊 PECVD 打入 SMIC、華力微 28nm 生產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)，2018 年 ALD 通過(guò)客戶(hù) 14nm 工藝 驗證。精測電子、上海睿勵在測量領(lǐng)域突破國外壟斷。
制程越高，設備投資額占比越高。設備投資一般占比 70~80%，當制程到 16/14nm 時(shí)， 設備投資占比達 85%；7nm 及以下占比將更高。光刻、刻蝕、沉積、過(guò)程控制、熱處 理等均是重要投資環(huán)節。
設備國產(chǎn)化率較低，海外龍頭壟斷性較高。我國半導體設備市場(chǎng)仍非常依賴(lài)進(jìn)口，目 前國內廠(chǎng)商目標市場(chǎng)主要是國內晶圓廠(chǎng)需求，尤其是內資投建的需求，潛在收入目標空 間較大。
1.5、2021Q1 國產(chǎn)設備廠(chǎng)商高速增長(cháng)
2020Q4 及 2021Q1 設備收入、利潤快速增長(cháng)，國產(chǎn)替代持續深化。設備行業(yè)核心公 司（中微公司、北方華創(chuàng )、至純科技、精測電子、長(cháng)川科技、晶盛機電、華峰測控、萬(wàn) 業(yè)企業(yè)）2020Q4 營(yíng)業(yè)收入 37 億元，同比增長(cháng) 33%；歸母凈利潤 5.55 億元，同比增長(cháng) 49%。設備行業(yè)核心公司 2021Q1 營(yíng)業(yè)收入 42.05 億元，同比增長(cháng) 27%；歸母凈利潤 7.6 億元，同比增長(cháng) 37%、設備行業(yè)持續處于高速增長(cháng)，國產(chǎn)替代空間快速打開(kāi)，國內 核心設備公司成長(cháng)可期。
設備廠(chǎng)商在手訂單充足，合同負債保持較高增速。2020Q4/2021Q1，設備板塊主要公 司合同負債合計分別為 62.0/77.5 億元，同比增長(cháng) 67%/62%，保持較高增速。其中， 北方華創(chuàng ) 2020Q4/2021Q1 合同負債分別達到 30.5/44.9 億元，同比增長(cháng) 107%/70%。
大陸 12 寸晶圓廠(chǎng)建廠(chǎng)潮帶動(dòng)設備需求持續增長(cháng)。生產(chǎn)效率及降低成本因素推動(dòng)下，全 球 8 寸擴產(chǎn)放緩，12 寸晶圓廠(chǎng)擴產(chǎn)如火如荼。2020 年以來(lái)，國內 12 寸晶圓廠(chǎng)遍地開(kāi) 花，除中芯國際外，聞泰、格科微、海芯等公司紛紛計劃建設 12 寸晶圓廠(chǎng)，粵芯半導 體、華虹無(wú)錫等 12 英寸生產(chǎn)線(xiàn)陸續建成投產(chǎn)。根據 SEMI，2019 年至 2024 年，全球至少新增 38 個(gè) 12 寸晶圓廠(chǎng)，其中中國臺灣 11 個(gè)，中國大陸 8 個(gè)，到 2024 年，中國 12 寸晶圓產(chǎn)能將占全球約 20%。大量晶圓廠(chǎng)的擴建、投產(chǎn)，將帶動(dòng)對上游半導體設備的 需求提升，更有望為國產(chǎn)化設備打開(kāi)發(fā)展空間。
光刻是將掩膜板上的圖形曝光至預涂了光刻膠的晶圓表面上。光刻膠（正膠）受到照 射的部分，將發(fā)生化學(xué)變化，從而易溶于顯影液。
瑞利公式：CD=k1*(λ/NA)。CD 為關(guān)鍵尺寸，為了降低 CD，有三種方式：
（1）降低波 長(cháng)λ；
（2）提高鏡頭的數值孔徑 NA；
（3）降低綜合因素 k1。
生產(chǎn)參數：
（1）分辨率：可達的最小光刻圖形尺寸；
（2）套準精度：圖形尺寸在亞微 米數量級上，套刻誤差在特征尺寸 10%；
（3）產(chǎn)率：對給定掩膜板，每小時(shí)能曝光的 晶片數量。
方案升級：接觸式——接近式——步進(jìn)式。
光源升級：1985 年之前，以 g 線(xiàn)（436nm）為主，最小線(xiàn)寬為 1um 以上；1985 年以 后，出現少量i線(xiàn)（365nm）光刻機，最小線(xiàn)寬0.5um；1990年開(kāi)始出現DUV光刻機， 最小線(xiàn)寬為 0.25um；踏入 21 世紀，193nm 的深紫外線(xiàn)開(kāi)始使用。
EUV 的采用利好光刻、過(guò)程控制（ASML、KLA）。根據 ASML，45K/M 的 logic 產(chǎn)能， 每一層需要一臺EUV；100K/M 的 DRAM 產(chǎn)能，每一層需要 1.5~2 臺 EUV。預估 TSMC N7 使用 7 層；N5 使用 14 層。ASML 預估 EUV 層數 10~20 層，目前工藝總層數多達 400~600 層。
光刻機發(fā)展歷史，兩次技術(shù)分水嶺奠定格局變化。2003~2004 年為第一個(gè)分水嶺：ASML 選擇浸潤式，Nikon 選擇 157nm。2010 年為第二個(gè)分水嶺：EUV 量產(chǎn)，差距拉大。
刻蝕是用化學(xué)、物理、化學(xué)物理結合的方法有選擇的去除（光刻膠）開(kāi)口下方的材料。 被刻蝕的材料包括硅、介質(zhì)材料、金屬材料、光刻膠?？涛g是與光刻相聯(lián)系的圖形化處 理工藝。
濕法刻蝕：用液體化學(xué)劑去除襯底表面的材料。早期普遍使用，在 3um 以后由于線(xiàn)寬 控制、刻蝕方向性的局限，主要用干法刻蝕。目前，濕法刻蝕仍用于特殊材料層的去除 和殘留物的清洗。
干法刻蝕：常用等離子體刻蝕，也稱(chēng)等離子體刻蝕，即把襯底暴露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等 離子，與暴露的表面材料發(fā)生物理反應、化學(xué)反應。
刻蝕主要參數：刻蝕速率、均勻性、選擇比（對不同材料的刻蝕速率比）、刻蝕坡面 （各向異性、各向同性）
應用最廣泛的刻蝕設備是 ICP 與 CCP，技術(shù)發(fā)展方向是原子層刻蝕（ALE）。
CCP：能量高、精度低，主要用于介質(zhì)材料刻蝕（形成上層線(xiàn)路）——諸如邏輯芯片的 柵側墻、硬掩膜刻蝕、中段的接觸孔刻蝕、后端的鑲嵌式和鋁墊刻蝕等，以及 3D 閃存 芯片工藝（氮化硅/氧化硅）的深槽、深孔和連線(xiàn)接觸孔的刻蝕等。2015年20億美元， TEL、LAM 合計市占率達 80%以上。
ICP：能量低、精度高，主要用于硅刻蝕和金屬刻蝕（形成底層器件）——硅淺槽隔離 （STI）、鍺（Ge）、多晶硅柵結構、金屬柵結構、應變硅（Strained-Si）、金屬導線(xiàn)、金 屬焊墊（Pad）、鑲嵌式刻蝕金屬硬掩模和多重成像技術(shù)中的多道刻蝕工藝。
ALE：未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向，能精確刻蝕到原子層（約 0.4nm），具有超高刻蝕選擇率。應用廣泛。
光刻技術(shù)中許多先進(jìn)制程涉及多重圖形技術(shù)。即使是 EUV，波長(cháng)為 13.5nm，要實(shí)現 7nm的精度，仍需要依靠多重圖形技術(shù)，即多次刻蝕。因此制程升級，精度越高，需要 的刻蝕復雜度、步驟數量也在提升。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢：
（1）0.13um 工藝的銅互連技術(shù)出現時(shí)（300mm 時(shí)代），金屬刻蝕比例 下降，介質(zhì)刻蝕的比例大幅上升。
（2）30nm 之后的，多重圖像技術(shù)、軟刻蝕應用的提 升，硅刻蝕（ICP）的占比快速提升。
（3）數十層的金屬互聯(lián)層（后道工藝，BEOL）， 精度一般在 20nm 以上的以 CCP 為主；CMOS 核心器件（前道工藝，FEOL）線(xiàn)寬比較 少，往往使用 20nm 以下的 ICP。
（4）EUV 在 foundry/DRAM 的采用，使得刻蝕步驟減 少；3D Nand 采用，使得刻蝕步驟增多，高深寬比刻蝕需求增多。
刻蝕設備市場(chǎng)在晶圓設備的比重不斷提升，2017 年成為占比最高的設備，重要性不斷 增強。2011 年以來(lái)，刻蝕在晶圓設備的占比從 11%逐漸提升到 20%?？涛g設備市場(chǎng)基 本是法刻蝕設備，其中介質(zhì)刻蝕和硅/金屬刻蝕各占約一半。
薄膜生長(cháng)：采用物理或化學(xué)方法使物質(zhì)附著(zhù)于襯底材料表面的過(guò)程，常見(jiàn)生長(cháng)物質(zhì)包 括金屬、氧化物、氮化物等不同薄膜。根據工作原理不同，薄膜沉積生長(cháng)設備可分為：物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積（CVD）和外延三大類(lèi)。
在半導體領(lǐng)域，薄膜主要分給絕緣薄膜、金屬薄膜。大部分絕緣薄膜使用 CVD，金屬薄 膜常用 PVD（主要是濺射）。
薄膜設備中，CVD 使用越來(lái)越廣泛。2018 年晶圓設備市場(chǎng)，沉積設備占比為 22%， CVD 占 15%，PVD 占 4%，其他還有 ECD、MOCVD、SOD、外延等。
CVD：用于沉積介質(zhì)絕緣層、半導體材料、金屬薄膜。
（1）微米時(shí)代，化學(xué)氣相沉積 多采用常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）設備，結構簡(jiǎn)單。
（2）亞微米時(shí)代，低壓化學(xué)氣 相沉積（LPCVD）成為主流，提升薄膜均勻性、溝槽覆蓋填充能力。
（3）90nm 以后， 等離子增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）扮演重要角色，等離子體作用下，降低反應溫度， 提升薄膜純度，加強薄膜密度。
（4）45nm 以后，高介電材料（High k）和金屬柵 （Metal Gate），引入原子層沉積（ALD）設備，膜層達到納米級別?！?）高介電 材料（High k）替代 SiO2，用于制備 MOS 器件的柵介質(zhì)層，需要引入 ALD。（2）多晶 硅同步地被替代為金屬柵（Matal Gate）電極，也用 ALD 設備制備。
2018 年薄膜沉積設備達到 132 億美元，占晶圓設備約 22%。薄膜沉積中 84%是 CVD；CVD 中 82%是非管式 CVD；Nontube CVD 中最主流的設備是等離子體 CVD、LPCVD、 ALD 等。
Non-Tube 市場(chǎng)前五強 AMAT（28%）、Lam（275）、TEL（18%）、Hitachi（11%）、 ASM（6%），都是半導體設備領(lǐng)域較強的綜合廠(chǎng)商。高端領(lǐng)域 ALD 受壟斷由 ASM （29%）、TEL（27%）、Lam（20%）主導。
清洗機是將晶圓表面上產(chǎn)生的顆粒、有機物、自然氧化層、金屬雜質(zhì)等污染物去除， 以獲得所需潔凈表面的工藝設備。從工藝應用上來(lái)說(shuō)，清洗機目前已廣泛應用于集成電 路制造工藝中的成膜前/成膜后清洗、等離子刻蝕后清洗、離子注入后清洗、化學(xué)機械 拋光后的清洗和金屬沉積后清洗等各個(gè)環(huán)節。
升級方向：高效且無(wú)損。在過(guò)去的 25 年中，隨著(zhù)制程升級，晶圓濕法清洗變得越來(lái)越 復雜和高效。清洗需要強力有效，還要減少對晶圓表面的損傷。
清潔步驟占半導體工藝所有處理步驟 1/3，最多已經(jīng)達到 200 次。幾乎所有制程的前 后都需要清洗環(huán)節。
過(guò)程控制：每道制程工藝后，都必須進(jìn)行尺寸測量、缺陷檢測等，用于工藝控制、良率 管理，要求快速、準確。
尺寸測量：測量關(guān)鍵尺寸（CD critical dimension）、膜厚度（thickness）、應力 （stress）、折射率（refractive index ）、階梯覆蓋（step coverage）、接觸角度 （contact-angle）… 無(wú)圖形缺陷檢測：顆粒（particle）、殘留物（residue）、刮傷（scratch）、警惕原生凹坑 （COP）等等。
有圖形缺陷檢測：短線(xiàn)（break）、線(xiàn)邊缺陷（bite）、橋接（bridge）、線(xiàn)形變化（Deformation）等等。
2019 年全球檢測、量測設備市場(chǎng)約 60 億美元，其中中國大陸市場(chǎng) 13 億美元。根據 TSMC 測算，隨著(zhù)制程微縮、3D 堆疊，測量、檢測設備未來(lái)有希望翻倍到 120億美元。KLA 在大多細分領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢，此外 AMAT、Nano、ASML、Nova、Hitachi 也有所 布局。
半導體測試包括晶圓允收測試（WAT）、晶圓檢測（CP）、成品測試（FT） 。WAT 環(huán) 節涉及測試機、分選機、探針臺；CP 由測試機、探針臺搭配完成；FT 涉及測試機、分 選機搭配完成。
晶圓檢測（CP）是指在晶圓完成后進(jìn)行封裝前，通過(guò)探針臺和測試機的配合使用，對 晶圓上的裸芯片進(jìn)行功能和電參數測試。
成品測試（FT）是指芯片完成封裝后，通過(guò)分選機和測試機的配合使用，對封裝完成 后的芯片進(jìn)行功能和電參數測試。
測試機行業(yè)面臨的測試任務(wù)日益復雜，測試機的測試能力和配置需求都在提高。隨著(zhù) 集成電路管腳數增多、測試時(shí)間增長(cháng)，包括華峰測控在內的測試機企業(yè)越來(lái)越多地采用 多工位并測的方案來(lái)降低測試時(shí)間，推出測試覆蓋面更廣、資源更多的測試設備，不斷 提高測試系統的可靠性和穩定性，以降低客戶(hù)平均到每顆器件的測試成本。
測試技術(shù)要求不斷提高。
測試產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢主要包括：（1）并行測試數量和測試 速度的要求不斷提升；（2）功能模塊需求增加；（3）對測試精度的要求提升；（4）要 求使用通用化軟件開(kāi)發(fā)平臺；（5）對數據分析能力提升。
半導體測試設備市場(chǎng)呈現寡頭壟斷格局。集成電路檢測在測試精度、速度、效率和可 靠性等方面要求高。全球先進(jìn)測試設備制造技術(shù)基本掌握在美國、日本等集成電路產(chǎn)業(yè) 發(fā)達國家廠(chǎng)商手中，市場(chǎng)格局呈現泰瑞達、愛(ài)德萬(wàn)、科休、科利登等四家廠(chǎng)商寡頭壟斷。各家廠(chǎng)商在檢測設備側重點(diǎn)也有所區別，如泰瑞達（Teradyne）主要產(chǎn)品為測試機，愛(ài) 德萬(wàn)（Advantest）主要產(chǎn)品為測試機和分選機，科利登（Xcerra）主要產(chǎn)品為測試機， 東京電子（Tokyo Electron）主要產(chǎn)品為探針臺，北京華峰主要產(chǎn)品為測試機，上海中 藝主要產(chǎn)品為分選機。愛(ài)德萬(wàn)和泰瑞達在全球測試設備合計市場(chǎng)份額達到 70%以上。
全球半導體測試設備市場(chǎng)保持穩步增長(cháng)，其中測試機占比最高。根據 VLSI，全球半導 體后道測試設備市場(chǎng)（含測試機、分選機、探針臺）規模約 50 億美元。檢測設備市場(chǎng) 空間大，包括 CP 測試和 FT 測試在內的半導體測試設備占半導體設備市場(chǎng)空間 15%~20%。整個(gè)測試設備市場(chǎng)中，測試機比重最高，分選機與探針臺相對較少。測試 機按測試對象包括模擬、混合、數字、SOC、存儲器測試機等市場(chǎng)。
隨著(zhù)國內封測廠(chǎng)陸續投入新產(chǎn)線(xiàn)，產(chǎn)能實(shí)現擴張，將持續帶動(dòng)國內半導體測試設備市場(chǎng) 高速增長(cháng)。根據 SEMI，2018 年國內集成電路測試設備市場(chǎng)規模約 57.0 億元，集成電路 測試機、分選機和探針臺分別占比 63.1%、17.4%和 15.2%，其它設備占 4.3%。
國內半導體測試設備市場(chǎng)也由海外大廠(chǎng)主導。在測試設備細分領(lǐng)域，目前國內市場(chǎng)仍 主要由美國泰瑞達（Teradyne）、日本愛(ài)德萬(wàn)（Advantest）、美國安捷倫（Agilent）、美 國科利登（Xcerra）和美國科休（Cohu）等國際知名企業(yè)所占據。這些廠(chǎng)商也會(huì )通過(guò)設 立全資或合資子公司，推進(jìn)大陸半導體測試市場(chǎng)的業(yè)務(wù)。
8.1、晶圓代工擴產(chǎn)拉動(dòng)材料需求持續增長(cháng)
中游代工擴產(chǎn)疊加下游需求激增推動(dòng)半導體材料市場(chǎng)持續增長(cháng)。從半導體材料來(lái)看， 至 2020 年全球市場(chǎng)規模在 539.0 億美元，較 2019 年同比增長(cháng) 2.2%。從長(cháng)期維度來(lái)看 半導體材料的市場(chǎng)一直隨著(zhù)全球半導體產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售而同步波動(dòng)。而由于半導體芯片存在較 大的價(jià)格波動(dòng)，但是作為上游原材料的價(jià)格相對較為穩定，因此半導體材料可以被譽(yù)為 半導體行業(yè)中的剔除價(jià)格方面最好的參考指標之一。
此外看到當前半導體市場(chǎng)由于 5G 時(shí)代到來(lái)，進(jìn)而推動(dòng)下游電子設備硅含量的大增，帶 來(lái)的半導體需求的快速增長(cháng)，直接推動(dòng)了各個(gè)晶圓廠(chǎng)商的擴產(chǎn)規劃（臺積電、聯(lián)電、華 虹、華潤微等）。而芯片的制造更是離不開(kāi)最上游的材料環(huán)節，因此我們有望看到全球 以及中國半導體市場(chǎng)規模的飛速增長(cháng)。
在 2019 年期間，整個(gè)半導體材料 521 億美元的市場(chǎng)規模之中，半導體晶圓制造材料占 據了約 63%，達到了 328 億元。晶圓制造材料的持續增長(cháng)也是源自于當前制造工藝不 斷升級帶來(lái)的對于材料的更大的消耗所致。
在半導體原材料領(lǐng)域，集成電路技術(shù)發(fā)展到微納電子制造的物理極限，單獨依靠特征尺 寸縮小已不足以實(shí)現技術(shù)發(fā)展目標。新材料的引入以及相應的新材料技術(shù)與微納制造技 術(shù)相結合共同推動(dòng)著(zhù)集成電路不斷發(fā)展。集成電路制造工藝用到元素已經(jīng)從 12 種增加 到 61 種。伴隨微納制造工藝不斷發(fā)展，對材料的純度，納米精度尺寸控制、材料的功 能性等都提出了嚴苛的需求。
簡(jiǎn)單來(lái)看，半導體制造所需要的材料主要分布在一下四步之中：
1. 摻雜/熱處理：濺射靶材，濕法化學(xué)品、化學(xué)氣體，CMP 拋光墊和拋光液；
2. 蝕刻/清潔：掩模/光罩，濺射靶材，CMP 拋光墊和拋光液；
3. 沉積：化學(xué)氣體，CMP 拋光墊和拋光液；
4. 光刻：掩模/光罩、光刻膠、光刻膠顯影液、熔劑、剝離劑。
半導體制造過(guò)程繁瑣且復雜，對于的材料大類(lèi)的設計也超過(guò)了 9 種。其中硅片的占比最 大，達到了122億美元，37.3%；其次為電子特氣，市場(chǎng)規模約為43億美元，13.2%；光掩模，光刻膠及其輔助材料分別為 41億美元和 40億美元，占比達到 12.5%和 12.2%。
在全球半導體材料的需求格局之中，中國大陸從 2011 年的 10%的需求占比，至 2019 年已經(jīng)達到占據全球需求總量的 16.7%，僅次于中國臺灣（21.7%）及韓國（16.9%）， 位列全球第二。隨著(zhù)整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)的持續增長(cháng)，以及中國大陸不斷新建的代工產(chǎn)能， 我們有望看到中國大陸半導體市場(chǎng)規模增速將會(huì )持續超越全球增速的同時(shí)，攀登至全球 需求第一的寶座。
我們選取代表性公司鼎龍股份、雅克科技、金宏氣體、滬硅產(chǎn)業(yè)、晶瑞股份、立昂微、 興森科技、安集科技和彤程新材，2020 年電子材料營(yíng)收綜合約為 62 億元人民幣，考慮 到其他未收錄的非上市公司及上市公司，我們展開(kāi)樂(lè )觀(guān)假設：中國有著(zhù)電子半導體材 料營(yíng)收規模 100 億人民幣（更多的為中低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品仍然在持續突破及替代）， 在當前 539 億美元的全球市場(chǎng)之中也僅僅 3%不到的替代率；在中國所需的產(chǎn)值約 91.73 億美元（對應 17%的全球需求）的市場(chǎng)需求中，也僅占了 16%，因此可以看 到中國無(wú)論是在中國市場(chǎng)或者全球市場(chǎng)之中，均有著(zhù)巨大的國產(chǎn)化空間。
半導體材料國產(chǎn)化率仍待轉化。根據集成電路材料和零部件產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟的調 研數據，2016 年國內晶圓制造材料企業(yè)用于半導體制造的產(chǎn)品銷(xiāo)售收入僅 69.5 億元， 相對于國內晶圓制造材料市場(chǎng)需求的比例約 20%，國產(chǎn)化比例較低。
在國家產(chǎn)業(yè)政策大力扶持和國內半導體市場(chǎng)穩定增長(cháng)等利好條件下，特別是國家“02 專(zhuān)項”等專(zhuān)業(yè)化科研項目的培育下，國內半導體材料領(lǐng)域將涌現更多具有國際競爭力的 公司和產(chǎn)品，在更多關(guān)鍵半導體材料領(lǐng)域實(shí)現進(jìn)口替代，打破國外廠(chǎng)商的壟斷。
半導體芯片制造工藝半導體將原始半導體材料轉變成半導體芯片，每個(gè)工藝制程都需要 電子化學(xué)品，半導體芯片造過(guò)就是物理和化學(xué)的反應過(guò)程，半導體材料的應用決定了摩 爾定律的持續推進(jìn)，決定芯片是否將持續縮小線(xiàn)寬。目前我國不同半導體制造材料的技 術(shù)水平不等，但整體與國外差距較大，存在巨大的國產(chǎn)替代空間。
8.2、各類(lèi)材料持續持續突破，業(yè)績(jì)佐證國產(chǎn)替代正式開(kāi)幕
隨著(zhù)半導體市場(chǎng)晶圓代工的持續擴產(chǎn)，對于晶圓制造中不可缺失的基礎材料將會(huì )有著(zhù)非 常大的需求拉動(dòng)，而在此階段我們可以看到隨著(zhù)技術(shù)及工藝的推進(jìn)以及中國電子產(chǎn)業(yè)鏈 逐步的完善，在材料領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始涌現出各類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)及供應的廠(chǎng)商。
除了以上我們節選的部分半導體及電子材料廠(chǎng)商對于中國卡脖子關(guān)鍵材料的替代以外， 還有眾多 A 股上市公司在努力的投入研發(fā)力量致力于更多材料的國產(chǎn)化。無(wú)論是成本占 比最大的半導體硅片，再到被美國高度壟斷的CMP（拋光液及拋光墊）材料，均都實(shí)現 了一定的技術(shù)突破，在不同的實(shí)現果實(shí)的收獲。
光刻膠，目前做為半導體生產(chǎn)中光刻工藝的核心材料，其主要工作原理是：光刻工藝利 用光刻膠對于各種特殊射線(xiàn)及輻射的反應原理，將事先制備在掩模上的圖形轉印到晶圓， 建立圖形的工藝，使硅片表面曝光完成設計路的電路圖，做到分辨率清晰和定位無(wú)偏差 電路，就如同建筑物一樓的磚塊砌起來(lái)和二樓的磚塊要對準，疊加的層數越高，技術(shù)難 度大。
從光刻膠的發(fā)展歷程看，從 20 世紀 50 年代至今，光刻技術(shù)經(jīng)歷了紫外全譜（300- 340nm），G線(xiàn)（436nm），I線(xiàn)（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet，DUV，248nm和 193nm），以及目前最引人注目的極紫外（EUV，13.5nm）光刻，電子束光刻等六個(gè)階 段，隨著(zhù)光刻技術(shù)發(fā)展，各曝光波長(cháng)的光刻膠組分（成膜樹(shù)脂、感光劑和添加劑等）也 隨之變化。
光刻膠從功能上又可分為正性及負性光刻膠：正性光刻膠之曝光部分發(fā)生光化學(xué)反應會(huì ) 溶于顯影液，而未曝光部分不溶于顯影液，仍然保留在襯底上，將與掩膜上相同的圖形 復制到襯底上；而負性光刻膠之曝光部分因交聯(lián)固化而不溶于顯影液，而未曝光部分溶 于顯影液，將與掩膜上相反的圖形復制到襯底上。
根據反應機理和顯影原理，可以將光刻膠分為正性光刻膠和負性光刻膠。正性光刻膠形 成的圖形與掩膜版（光罩）相同，負性光刻膠顯影時(shí)形成的圖形與掩膜版相反。根據感 光樹(shù)脂的化學(xué)結構，光刻膠可分為光聚合型，光分解型和光交聯(lián)型。根據應用領(lǐng)域，光 刻膠可以分為 PCB 光刻膠、面板光刻膠和半導體光刻膠。
行業(yè)壁壘高聳，研發(fā)能力要求極高，資金需求巨大。在上述我們也對眾多光刻膠進(jìn)行 了簡(jiǎn)單的分類(lèi)，但實(shí)際操作中由于各個(gè)客戶(hù)的產(chǎn)品的要求不同，對應的光刻膠的具體要 求將更會(huì )是千奇百怪。這一點(diǎn)將會(huì )直接導致光刻膠企業(yè)在生產(chǎn)制作光刻膠的時(shí)候需要具 備足夠的配方研發(fā)能力，對眾多國內仍在起步的廠(chǎng)商無(wú)疑是個(gè)巨大的挑戰。另一方面由 于光刻膠最終需要應用在光刻機上，以 ASML 為例，EUV 光刻機常年保持在 1 億歐元左右，248nm 的 KrF 光刻機也基本維持在一千萬(wàn)歐元以上。
從光刻膠全球市場(chǎng)來(lái)看，根據 Cision 的統計，2019 年約有 91 億美元的市場(chǎng)規模，且至 2022 年預計將達到 105 億美元，實(shí)現復合增長(cháng) 5%。而其中半導體、LCD、PCB 這三類(lèi) 主要的應用場(chǎng)景分別占據了市場(chǎng)空間的24.10%、26.6%、及24.5%，分別對應2019年 的市場(chǎng)規模 22 億美元、24 億美元、及 22 億美元。
Cision 同時(shí)也統計了中國光刻膠市場(chǎng)的規模，在 2019 年約為 88 億元人民幣，至 2022 年預計將達到 117 億元人民幣，實(shí)現復合增長(cháng) 15%。如若我們根據全球光刻膠的應用 場(chǎng)景分布來(lái)看，在中國大陸所需要的半導體、LCD、及PCB的市場(chǎng)需求分別將達到21、 23、22 億元人民幣。
248nm及以上高端光刻膠為全球市場(chǎng)的主流。中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數據顯示，2019年中 國光刻膠市場(chǎng)規模在 176 億人民幣，而其中半導體用光刻膠市場(chǎng)達到 20.7 億人民幣；至 2020 年的預期，國內光刻膠市場(chǎng)有望達到 176 億人民幣，而半導體用光刻膠則將達 到 25 億人民幣，均將實(shí)現超過(guò) 10%的行業(yè)規模增長(cháng)。而隨著(zhù)國內晶圓廠(chǎng)不斷擴產(chǎn)，以 及制程和工藝的提高，有望在后續給光刻膠行業(yè)帶來(lái)更大的增量空間。
然而我們復盤(pán)過(guò)往中國半導體光刻膠市場(chǎng)規模來(lái)看，通過(guò)智研產(chǎn)業(yè)研究院的統計，在 2015 年中國半導體光刻膠市場(chǎng)規模僅為 10 億元左右，至 2020 年已經(jīng)成功提高至約 25 億人民幣的市場(chǎng)規模。而其中的核心原因我們認為是中國半導體晶圓代工產(chǎn)業(yè)逐步完善， 晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能持續增長(cháng)帶來(lái)的市場(chǎng)增長(cháng)。而隨著(zhù)未來(lái)中國內地將要興建更多的產(chǎn)能之時(shí)， 我們有望看到中國半導體光刻膠需求的持續高增長(cháng)。
雖然中國市場(chǎng)增速巨大，但是從產(chǎn)業(yè)端來(lái)看，全球共有 5 家主要的光刻膠生產(chǎn)企業(yè)。其 中，日本技術(shù)和生產(chǎn)規模占絕對優(yōu)勢。而其中在半導體光刻膠中，占據主導位置的還是 以日美兩國為主。
國產(chǎn)光刻膠份額：受益于半導體、顯示面板、PCB 產(chǎn)業(yè)東移的趨勢，根據雅克科技，自 2011 年至今，光刻膠中國本土供應規模年華增長(cháng)率達到 11%，高于全球平均 5%的增 速。根據智研咨詢(xún)，2019 年中國光刻膠市場(chǎng)本土企業(yè)銷(xiāo)售規模約 70 億元，全球占比約 10%，發(fā)展空間巨大。目前，中國本土光刻膠以 PCB 用光刻膠為主，平板顯示、半導 體用光刻膠供應量占比極低。中國半導體光刻膠的占比僅有 2%，LCD 僅為 3%，而最 為簡(jiǎn)單 PCB 光刻膠占比高達 94%。
整體來(lái)看，全球光刻膠行業(yè)主要被 JSR、東京應化、羅門(mén)哈斯、信越化學(xué)、及富士合理 占據，前五大家占據了全球光刻膠領(lǐng)域的 86%；如若聚焦到全球半導體用光刻膠領(lǐng)域， 前六大家（主要以日本為主）實(shí)現了對于市場(chǎng)的 87%的占據。
對于光刻膠中的 KrF、ArF、i 線(xiàn)、g 線(xiàn)，其市占率情況如下，仍然是全球幾大龍頭形成 了寡頭壟斷之勢，而中國供應商尚未登榜。
而半導體國產(chǎn)光刻膠的發(fā)展速度遠遠慢于其他產(chǎn)業(yè)，原因在于：
1、 光刻膠的驗證周期長(cháng)。光刻膠批量測試的 過(guò)程需要占用晶圓廠(chǎng)機臺的產(chǎn)線(xiàn)時(shí)間， 在產(chǎn)能緊張的時(shí)期測試時(shí)間將會(huì )被延長(cháng)。測試的過(guò)程需要與光刻機、掩膜版及 半導體制程中的許多工藝步驟配合，需要付出的成本極高。通常面板光刻膠驗 證周期為 1-2 年，半導體光刻膠驗證周期為 2-3 年。但是驗證通過(guò)之后便會(huì )形成 長(cháng)期供應關(guān)系，甚至在未來(lái)會(huì )推動(dòng)企業(yè)之間的聯(lián)合研發(fā)。
2、 原材料成膜樹(shù)脂具有專(zhuān)利壁壘。樹(shù)脂的合成難度高，通常光刻膠廠(chǎng)商在合成一 種樹(shù)脂后會(huì )申請相應的專(zhuān)利，目前樹(shù)脂結構上的專(zhuān)利主要被日本公司占據。
3、 光刻膠產(chǎn)品品類(lèi)多，配方需要滿(mǎn)足差異化需求。根據產(chǎn)品需求來(lái)調配適合的樹(shù) 脂來(lái)滿(mǎn)足差異化需求對于光刻膠企業(yè)是一大難點(diǎn)，也是光刻膠制造商最核心的 技術(shù)。
CMP 化學(xué)機械拋光（
ChemicalMechanicalPolishing）工藝是半導體制造過(guò)程中的關(guān)鍵流 程之一，利用了磨損中的“軟磨硬”原理，即用較軟的材料來(lái)進(jìn)行拋光以實(shí)現高質(zhì)量的 表面拋光。通過(guò)化學(xué)的和機械的綜合作用，從而避免了由單純機械拋光造成的表面損傷 和由單純化學(xué)拋光易造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點(diǎn)。
至 2018 年市場(chǎng)拋光液和拋光墊市場(chǎng)分別達到了 12.7 和 7.4 億美元，其中中國市場(chǎng)的需 求量大約為全球市場(chǎng)容量的 16.7%，即對應市場(chǎng)規模為：拋光液+拋光液=23 億人民幣。
而隨各類(lèi)芯片的技術(shù)的進(jìn)步，拋光步驟也隨之增長(cháng)，從而實(shí)現了拋光墊及拋光液用量市 場(chǎng)的持續增長(cháng)。同時(shí)隨著(zhù)芯片制程的提高帶動(dòng)的拋光材質(zhì)技術(shù)要求的提升，以及整體半 導體芯片市場(chǎng)的復蘇，我們可以預期到未來(lái) CMP 市場(chǎng)的量*量*價(jià)的多重提高。
目前市場(chǎng)上拋光墊目前主要被陶氏化學(xué)公司所壟斷，市場(chǎng)份額達到 90%左右，其他供 應商還包括日本東麗、3M、中國臺灣三方化學(xué)、卡博特等公司，合計份額在 10%左右。拋 光液方面，目前主要的供應商包括日本 Fujimi、日本 HinomotoKenmazai，美國卡博特、 杜邦、Rodel、Eka、韓國 ACE 等公司，占據全球 90%以上的市場(chǎng)份額，國內這一市場(chǎng) 主要依賴(lài)進(jìn)口，國內僅有部分企業(yè)可以生產(chǎn)，但也體現了國內逐步的技術(shù)突破，以及進(jìn) 口替代市場(chǎng)的巨大。
電子特種氣體是集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等電子產(chǎn)業(yè)加工制造過(guò)程中 不可或缺的關(guān)鍵材料，其市場(chǎng)規模保持高速發(fā)展。2010-2018 年，我國電子特氣市場(chǎng)規 模復合增速達 15.3%，2018 年我國電子特氣市場(chǎng)規模達 121.56 億元。其中，半導體制 造用電子特氣市場(chǎng)規模約 45 億元。根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測，2024 年我國電子特種氣 體市場(chǎng)規模將達到 230 億元，2018-2024 年復合增速將達 11.2%。電子特氣將為中國新 興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新動(dòng)力。
電子特氣按照用途可分為蝕刻及清洗氣體、成膜氣體、摻雜氣體三大類(lèi)。在半導體集成 電路中，電子氣體主要應用于蝕刻、摻雜、CVD、清洗等。在晶圓制程中部分工藝涉及 氣體刻蝕工藝的應用，主要涉及 CF4、NF3、HBr等；摻雜工藝即將雜質(zhì)摻入特定的半導 體區域中以改變半導體的電學(xué)性質(zhì)，需要用到三階氣體 B2H6、BF3以及五階氣體 PH3 、 AsH3 等；在硅片表面通過(guò)化學(xué)氣相沉積成膜（CVD）工藝中，主要涉及 SiH4、SiCl4、 WF6等。
在顯示面板產(chǎn)業(yè)中，在薄膜工序中需要通過(guò)化學(xué)氣相沉積在玻璃基板上沉積薄膜，需要 使用 SiH4、PH3、NF3 、NH3 等。在干法蝕刻工藝中，需要在等離子氣態(tài)氛圍中選擇性 腐蝕基材，需要用到 SF6、HCl、Cl2 等；在 LED 產(chǎn)業(yè)中，外延技術(shù)需要高純電子特氣包 括高純砷烷、高純磷烷、高純氨氣，HCl和Cl2常常用做蝕刻氣；在太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)中， 晶體硅電池片生產(chǎn)中的擴散工藝需要用到 POCl3，減反射層等 PECVD 工藝需要用到 SiH4、 NH3，蝕刻需要用到 CF4。薄膜太陽(yáng)能電池在沉積透明導電膜工序中需要用到 B2H6等。
三氟化氮（NF3）是目前應用最廣的電子特氣，占全球電子氣體產(chǎn)量約 50%。NF3 在鹵 化氮中最穩定，是一種強氧化劑。在離子蝕刻時(shí)裂解為活性氟離子，氟離子對硅化合物、 鎢化合物有優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性。并且，三氟化氮在蝕刻時(shí)，蝕刻物表面不留任何 殘留物，是良好的蝕刻、清洗劑。大量應用于半導體、液晶和薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝 中。
兩個(gè)主要因素推進(jìn)了我國電子特氣的需求高速增長(cháng)。首先，近年來(lái)電子氣體下游產(chǎn)業(yè)技 術(shù)快速更迭。例如，集成電路領(lǐng)域晶圓尺寸從 6 寸、8 寸發(fā)展到 12 寸甚至 18 寸，制程 技術(shù)從 28nm 到 7nm；顯示面板從 LCD 到剛性 OLED 再到柔性、可折疊 OLED 迭代；光 伏能源從晶體硅電池片向薄膜電池片發(fā)展等。下游產(chǎn)業(yè)的快速迭代讓這些產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性 材料電子特氣的精細化程度持續提升。并且，由于全球半導體、顯示面板等電子產(chǎn)業(yè)鏈 不斷向亞洲、中國大陸地區轉移，近年來(lái)以集成電路、顯示面板為主的電子特氣需求快 速增長(cháng)。我國集成電路 2010-2018 年銷(xiāo)售額復合增速達 20.8%，對電子特氣的需求帶 來(lái)了持續、強勁的拉動(dòng)。
然而，目前我國電子特氣進(jìn)口依賴(lài)度高，進(jìn)口替代潛力較大。隨著(zhù)我國半導體、顯示面 板市場(chǎng)的快速擴張，包括電子特氣在內的上游原材料實(shí)現進(jìn)口替代意義重大。目前我國 電子特種氣體市場(chǎng)呈寡頭壟斷格局，2018 年外企占我國電子氣體市場(chǎng) 88%份額。我國 電子氣體領(lǐng)域目前的主要的外企包括美國空氣化工集團、法國液化空氣集團、日本太陽(yáng) 日酸株式會(huì )社、美國普萊克斯、德國林德集團。國內主要企業(yè)包括中船 718 所、昊華黎 明院等。目前我國電子特氣企業(yè)產(chǎn)品供應仍較為單一，但在政策扶持及下游需求的拉動(dòng) 下，我國電子特氣企業(yè)體量、產(chǎn)品品種迅速發(fā)展，該領(lǐng)域進(jìn)口替代已拉開(kāi)序幕。
根據 SEMI 預計，至 2020 年電子特氣的市場(chǎng)規模將達到 43.7 億美元。2010-2018 年， 我國電子特氣市場(chǎng)規模復合增速達 15.3%，2018 年我國電子特氣市場(chǎng)規模達 121.56 億 元。其中，半導體制造用電子特氣市場(chǎng)規模約 45 億元。根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測， 2024 年我國電子特種氣體市場(chǎng)規模將達到 230 億元。
根據 SEMI 的數據統計，2019 年全球晶圓制造用電子氣體的市場(chǎng)規模在 42 億美元，而 全球晶圓出貨量面積在 2019 年為 11,810 百萬(wàn)平方英尺。我們對其進(jìn)行簡(jiǎn)單的匯率換算 （1 美元約等于 7人民幣），以及面積的換算之上，可得出每一片 8 英寸晶圓，所需電子 特氣的價(jià)值量約為 125 元人民幣。
制程升級提升氣體用量，中國大陸經(jīng)原產(chǎn)擴產(chǎn)帶來(lái)更大的氣體需求。無(wú)論是邏輯電路 還是存儲電路，更先進(jìn)的工藝都需要在晶圓制造過(guò)程中消耗更大量氣體。同時(shí)中國內資 晶圓廠(chǎng)，例如長(cháng)江存儲、合肥長(cháng)鑫等均在擴產(chǎn)，產(chǎn)能的擴張將會(huì )帶來(lái)更大的材料需求。
縱觀(guān)半導體硅片的技術(shù)演變歷程，可以看到從早在 20 世紀 70 年代，硅片的尺寸就逐步 的向著(zhù)更大尺寸發(fā)展。截止至目前全球硅片市場(chǎng)最大的量產(chǎn)型硅片尺寸為 300mm，也 即是所謂的“12 英寸硅片”。
根據目前 SEMI 對于全球各類(lèi)半導體硅片的出貨量統計，我們也看到半導體市場(chǎng)對于 12 英寸硅片的需求及使用也是逐步增加。2011 年，200mm 半導體硅片市場(chǎng)占有率穩 定在 25-27%之間；2016 年至 2017 年，由于汽車(chē)電子、智能手機用指紋芯片、液晶顯 示器市場(chǎng)需求快速增長(cháng)，200mm 硅片出貨面積同比增長(cháng) 14.68%；2018 年，200mm 硅 片出貨面積達到 3278.00 百萬(wàn)平方英寸，同比增長(cháng) 6.25%。2018 年，300mm 硅片和 200mm 硅片馳航份額分別為 63.31%和 26.34%，兩種尺寸硅片合計占比接近 90.00%。
而硅片之所以趨向于大尺寸，其主要原因是因為單位晶圓生產(chǎn)效率的提高。雖然生產(chǎn) 大尺寸硅片所需要的設備、材料成本等均有所提高，但是考慮到自動(dòng)化帶來(lái)的人工費用 的減少以及單片硅片的面積之大，以 200mm（9 寸）和 300mm（12 寸）硅片進(jìn)行比 較，12 英寸硅片的單位成本僅為 9 英寸硅片的 70%~80%。
由于成本及良率，12 寸硅片仍為主流，技術(shù)略有所停滯的當前，國內廠(chǎng)商具備追趕及 替代的機會(huì )。但是由于隨著(zhù)硅片的直徑越大，硅片結晶過(guò)程中的旋轉速度也需要與之匹 配的減小，即容易帶來(lái)由于旋轉速度不快、不穩定帶來(lái)的硅片晶格結構的缺陷，同時(shí)隨 著(zhù)直徑的擴大，晶圓的邊緣之處更容易產(chǎn)生翹曲的情況，從而帶來(lái)良率的降低，也意味 著(zhù)生產(chǎn)的成本的提高，因此目前全球的主流硅片的最大尺寸仍?xún)H為 12 英寸，但這也帶 給了國內廠(chǎng)商追趕行業(yè)龍頭的機會(huì )。
由于半導體行業(yè)與全球宏觀(guān)形勢緊密相關(guān)，全球半導體硅片行業(yè)在 2009 年受經(jīng)濟危機 影響，出貨量與銷(xiāo)售額均出現下滑；2010 年智能手機放量增長(cháng)，硅片行業(yè)大幅反彈；2011 年-2016 年，全球經(jīng)濟復蘇但較為低迷，硅片行業(yè)易隨之低速發(fā)展；2017 年以來(lái)， 得益于半導體終端市場(chǎng)需求強勁，半導體市場(chǎng)規模不斷增長(cháng)，于 2018 年突破百億美元 大關(guān)。至 2020 年全球半導體硅片的收入已經(jīng)達到 112 億美元的規模，出貨量也達到了 12.41 億平方英寸。
2008 年至 2013 年，中國大陸半導體硅片市場(chǎng)發(fā)展趨勢與全球半導體硅片市場(chǎng)一致。2014 年起，隨著(zhù)中國半導體制造生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)、中國半導體制造技術(shù)的不斷進(jìn)步與中國 半導體終端市場(chǎng)的飛速發(fā)展，中國大陸半導體硅片市場(chǎng)步入飛躍式發(fā)展階段。2016 年2018 年，中國半導體硅片銷(xiāo)售額從 5.00 億美元上升至 9.96 億美元，年均復合增長(cháng)率高 達 41.17%。中國作為全球最大的半導體終端市場(chǎng)，未來(lái)隨著(zhù)中國芯片制造產(chǎn)能的持續 擴張，中國半導體硅片市場(chǎng)的規模將繼續以高于全球市場(chǎng)的速度增長(cháng)。
中國大陸僅有少數幾家企業(yè)具有 200mm 半導體硅片的生產(chǎn)能力。2017 年以前， 300mm 半導體硅片幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。2018 年，硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國 大陸率先實(shí)現 300mm 硅片規?；N(xiāo)售的企業(yè)，打破了 300mm 半導體硅片國產(chǎn)化率幾乎為0%的局面。
中國大陸僅有少數幾家企業(yè)具有 200mm 半導體硅片的生產(chǎn)能力。2017 年以前， 300mm 半導體硅片幾乎全部依賴(lài)進(jìn)口。2018 年，硅產(chǎn)業(yè)集團子公司上海新昇作為中國 大陸率先實(shí)現 300mm 硅片規?；N(xiāo)售的企業(yè)，打破了 300mm 半導體硅片國產(chǎn)化率幾 乎為 0%的局面。
濕電子化學(xué)品，也叫超凈高純試劑，為微電子、光電子濕法工藝制程中使用的各種電子 化工材料。主要用于半導體、太陽(yáng)能硅片、LED 和平板顯示等電子元器件的清洗和蝕刻 等工藝環(huán)節。按用途主要分為通用化學(xué)品和功能性化學(xué)品，其中通用化學(xué)品以高純溶劑 為主，例如氧化氫、氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸等；功能性化學(xué)品指通過(guò)復配手 段達到特殊功能、滿(mǎn)足制造中特殊工藝需求的配方類(lèi)或復配類(lèi)化學(xué)品，主要包括顯影液、 剝離液、清洗液、刻蝕液等。
濕電子化學(xué)品目前廣泛應用在半導體、平板顯示、太陽(yáng)能電池等多個(gè)領(lǐng)域，濕電子化學(xué) 品在半導體晶圓制程中應用于晶圓清洗、刻蝕、顯影和洗滌去毛刺等工藝，在晶圓領(lǐng)域 制造和封測領(lǐng)域應用分布廣。國際半導體材料和設備組織（SEMI）制定了 5 個(gè)超純凈 試劑的國際分類(lèi)標準，應用領(lǐng)域的不同對超純凈試劑要求的等級也不同，半導體領(lǐng)域要 求的等級比平板顯示和光伏太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的要求高，基本集中在 SEMI3、G4 的水平， 我國的超純凈試劑研發(fā)水平與國際水平上游差距，大多集中在 G2 的水平。
全球的濕電子化學(xué)品市場(chǎng)大多被歐美和日本公司占據，其中歐美公司主要有 BASF、霍 尼韋爾、ATMI、杜邦、空氣產(chǎn)品公司，營(yíng)收合計占比 37%左右；日本公司主要有關(guān)東 化學(xué)、三菱化學(xué)、京都化工、住友化學(xué)、宇部興產(chǎn)、森田化學(xué)等，營(yíng)收合計占比 34% 左右；中國臺灣地區和韓國公司主要有中國臺灣東應化、中國臺灣聯(lián)士電子、鑫林科技、東友、東進(jìn) 等，營(yíng)收合計占比 17%左右。國內企業(yè)主要有浙江凱圣、湖北興福、上海新陽(yáng)、蘇州 晶瑞、江化微、江陰潤瑪、杭州格仕達、貴州微頓品磷等，營(yíng)收占全球市場(chǎng) 10%左右， 技術(shù)等級主要集中在 G2 以下僅有少部分企業(yè)達到 G4 以上標準。
在眾多工藝化學(xué)品企業(yè)中，上海新陽(yáng)已成為先進(jìn)封裝和傳統封裝行業(yè)所需電鍍與清洗化 學(xué)品的主流供應商，其超純電鍍硫酸銅電鍍液已成功進(jìn)入中芯國際、海力士的 28nm 大 馬士革工藝制程，成為 Baseline 產(chǎn)品，進(jìn)入工業(yè)化量產(chǎn)階段；湖北興福電子材料有限公 司磷酸、浙江凱圣氟化學(xué)有限公司氫氟酸等也都在 8-12 英寸工藝認證中取得較好效果， 即將投入量產(chǎn)應用。
文章轉載自微信公眾號：DT新材料