半導(dǎo)體芯片的國產(chǎn)替代空間有多大？一文理清產(chǎn)業(yè)鏈

圖源：攝圖網(wǎng)

作者|醬紫葡萄 來源|華紫研究(ID：gh_e5953ee3ce71)

10月7日，美商務(wù)部出臺了一項臨時最終規(guī)則，從多個方面升級了對中國半導(dǎo)體等領(lǐng)域出口管制并調(diào)整出口管制“未經(jīng)驗證清單“。該規(guī)則再一次將中國的芯片行業(yè)推上了風(fēng)口浪尖。

近年來我國不斷受到以美國為首的發(fā)達(dá)國家對芯片的鉗制，推進(jìn)自主可控、高端制造、解決卡脖子問題已經(jīng)成為我國芯片行業(yè)泰山之重的歷史任務(wù)，在此基礎(chǔ)之上，國產(chǎn)替代的邏輯愈發(fā)突出。

本文將對我國芯片產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行詳細(xì)梳理，探尋各環(huán)節(jié)國產(chǎn)替代空間的同時挖掘投資價值（全文數(shù)據(jù)來源于國際半導(dǎo)體協(xié)會，Wind，各公司公告、財報以及招股說明書等）。

本文結(jié)構(gòu)如下圖所示：

芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈

芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈主要包括IC設(shè)計、晶圓的制造和加工以及封測環(huán)節(jié)。不同環(huán)節(jié)所對應(yīng)的要求不同：

上游作為知識密集型行業(yè)，對高端人才的需求極大；

中游的晶圓制造和加工作為重資產(chǎn)行業(yè)，不僅投入大，技術(shù)的門檻也極高，其中光刻、刻蝕等關(guān)鍵設(shè)備當(dāng)前仍被少數(shù)國際巨頭壟斷。除此之外，硅片、光刻膠等芯片制造的基石材料面臨著同樣的問題。

下游芯片的封測環(huán)節(jié)，技術(shù)門檻低，同時由于我國起步早，當(dāng)前我國在該環(huán)節(jié)已經(jīng)具備明顯優(yōu)勢。

可以說國內(nèi)芯片行業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)即為材料和設(shè)備，兩者作為芯片產(chǎn)業(yè)鏈的上游，是半導(dǎo)體制造的支柱產(chǎn)業(yè)。

芯片制造材料

材料方面，整個芯片的制造主要涉及硅片、電子特氣、光掩膜、光刻膠配套試劑、濕法化學(xué)品、拋光材料、光刻膠以及靶材等材料。根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）的數(shù)據(jù)，硅片是芯片制作的最關(guān)鍵原材料，在晶圓制造材料市場的占比高達(dá)35%；其次為電子特氣和光掩膜，占比分別為13%和12%。光刻膠配套試劑、濕法化學(xué)品、拋光材料、光刻膠以及靶材則分別占比8%、7%、6%、6%和2%。

（一）硅片

國際半導(dǎo)體協(xié)會（SEMI）的數(shù)據(jù)顯示，我國半導(dǎo)體硅片市場銷售額從2016年的5億美元增長至2021年16.56億美元，年均復(fù)合增長率高達(dá)27.06%，遠(yuǎn)高于同時期全球半導(dǎo)體硅片銷售增速的14.20%，表現(xiàn)出極大的潛力。假設(shè)以25%的增速保持增長，預(yù)計到2025年我國半導(dǎo)體硅片市場規(guī)模將達(dá)到40.43億美金。

然而，當(dāng)前全球半導(dǎo)體硅片市場呈現(xiàn)出明顯的寡頭壟斷格局。2020年數(shù)據(jù)顯示，信越化學(xué)、SUMCO、環(huán)球晶圓、Siltronic、SK Siltron五大巨頭分別占據(jù)全球半導(dǎo)體硅片市場份額的27.53%、21.51%、14.80%、11.46%和11.31%，共計占據(jù)了全球市場86.61%的份額，集中度極高。

對比之下，我國最大、最先進(jìn)的硅片制造商滬硅產(chǎn)業(yè)（688126.SH）市占率僅為2.7%，這是因為半導(dǎo)體硅片行業(yè)的準(zhǔn)入門檻極高，不僅有著極高的資金以及設(shè)備壁壘，更重要的是對技術(shù)的要求極為苛刻。半導(dǎo)體硅片要求純度需要達(dá)到99.999999999%（11N）遠(yuǎn)高于光伏的99.9999%（6N），同時硅片的平整度、光滑度、翹曲度、彎曲度以及表面顆粒等技術(shù)指標(biāo)都有著及其苛的要求。

以全球最主流的12英寸硅片為例，國內(nèi)目前能大規(guī)模量產(chǎn)的公司寥寥無幾，主要以滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份和立昂微為代表。截至2021年底，三家公司12英寸硅片產(chǎn)能分別為30萬片/月、17萬片/月和15萬片/月。另外，從制成來看，當(dāng)前國內(nèi)主要以14nm和28nm為主，而目前全球最先進(jìn)的芯片工藝已經(jīng)達(dá)到了5nm。技術(shù)的“代溝”使得當(dāng)前我國12英寸半導(dǎo)體硅片國產(chǎn)化率還不足1%，8英寸半導(dǎo)體硅片也小于10%。先進(jìn)制成意味著高精尖，這也是為何國產(chǎn)替代如此緊迫的根本原因。

滬硅產(chǎn)業(yè)（688126.SH）

滬硅產(chǎn)業(yè)是我國大陸地區(qū)規(guī)模最大和技術(shù)最先進(jìn)的半導(dǎo)體硅片制造企業(yè)，是國內(nèi)第一家實現(xiàn) SOI 硅片和 300mm 大硅片國產(chǎn)零突破的公司?？蛻舴矫?，國內(nèi)實現(xiàn)所有主要芯片制造企業(yè)全覆蓋，包括中芯國際、華潤微電子、華力微電子、武漢新芯以及長江存儲等。國際主要客戶包括臺積電、聯(lián)電、格羅方德、意法半導(dǎo)體、恩智浦等國際晶圓制造大廠。作為國內(nèi)硅片技術(shù)最好的企業(yè)，公司產(chǎn)能利用率始終維持高位，隨著新增產(chǎn)能的持續(xù)釋放以及上量速度的不斷提升，公司盈利維持高速增長。2021 年實現(xiàn)營業(yè)總收入 24.67 億元，同比增長 36.19%，凈利潤為 1.45億元，同比增長 66.58%。

立昂微（605358.SH）

立昂微是國內(nèi)重?fù)焦杵堫^，主營業(yè)務(wù)包括半導(dǎo)體硅片、半導(dǎo)體功率器件以及化合物半導(dǎo)體射頻芯片的生產(chǎn)和銷售（硅片營收占比57.69%，2021年數(shù)據(jù)）。

公司目前已經(jīng)成為部分頭部優(yōu)質(zhì)公司的穩(wěn)定供應(yīng)商包括ONSEMI、AOS、東芝公司、臺灣半導(dǎo)體、臺灣漢磊等國際知名跨國公司，以及中芯國際、華虹宏力、華潤微電子、士蘭微等國內(nèi)知名公司在內(nèi)的穩(wěn)定客戶群。受益于半導(dǎo)體行業(yè)景氣度的提升，公司產(chǎn)能釋放的同時，成本管控持續(xù)優(yōu)化，盈利水平持續(xù)提高。2021年立昂微實現(xiàn)營業(yè)收入 25.4 億元，同比增長 69.2%；實現(xiàn)歸母凈利潤 6.0 億元，同比增長 197.2%。

TCL中環(huán)（002129.SZ）

TCL中環(huán)也是國內(nèi)半導(dǎo)體硅片制造的領(lǐng)軍企業(yè)之一。產(chǎn)品涵蓋 4-12 英寸化腐片、拋光片、外延片。公司產(chǎn)品目前基本實現(xiàn)對國內(nèi)客戶全覆蓋，同時包括國際多家客戶。半導(dǎo)體硅片業(yè)務(wù)占公司總營收比重較小，僅為4.95%，2021年營收共計20.34億元。

（二）電子特氣

芯片的制作過程中，電子特氣被運用于氧化、光刻、CVD、離子注入、刻蝕、薄膜沉積以及摻雜等多個工藝環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵程度不言而喻。

當(dāng)前全球電子氣體市場同樣呈現(xiàn)出寡頭壟斷格局，數(shù)據(jù)顯示，2020年前五大龍頭公司合計占據(jù)了整個市場91%的份額，其中美國空氣化工占比25%、法國的液空占比23%，德國的林德（2018年與美國普萊克斯合并）占比為8%，日本的大阪日酸市場份額為18%以及美國的普萊克斯占比17%。

近些年我國特種氣體市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，自2017年的175億元增長至2021年的342億元（電子特氣216億元，占比63.2%），復(fù)合年均增長率達(dá)18.24%?？紤]到以芯片、物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)等終端大規(guī)模推廣，疊加國產(chǎn)替代的持續(xù)推進(jìn)，假設(shè)以20%的增速保持增長，預(yù)計至2025年我國特種氣體市場規(guī)模將達(dá)到709.12億元，較2021年增長一倍左右，其中電氣特氣市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到460.93億元（65%市占率）。

中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會的報告顯示，當(dāng)前我國電子特氣的國產(chǎn)化率僅為20%左右。具體來講，光刻、刻蝕以及清洗環(huán)節(jié)的特種氣體基本全部依賴進(jìn)口，對于摻雜、沉積等環(huán)節(jié)的特種氣體也僅能滿足少部分需求。

特種氣體行業(yè)具有極高的技術(shù)壁壘，其中主要涉及氣體的純度、包裝運輸?shù)拿荛]性以及氣體的分析檢測等技術(shù)。以上每個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，牽一發(fā)而動全身。

以純度為例，不僅要求氣體的純度達(dá)到4.5N、5N甚至6N和7N，還要求嚴(yán)格控制粒子和金屬雜質(zhì)的含量。純度每提升一個N以及雜質(zhì)含量每降低一個數(shù)量級就意味著工藝難度的顯著提升。因此，這也是特種氣體最難的部分所在。

包裝運輸方面，從小的氣瓶到大的槽罐都有明確的要求。在以上各方面，我國國內(nèi)廠商較國際巨頭有明顯的差距。除此之外，電子特氣行業(yè)還具有很高的認(rèn)證壁壘。通常來講，一般需要客戶審廠以及產(chǎn)品論證兩輪審核通過才會被客戶接納，時間一般為兩至三年。整體來講，目前我國國內(nèi)廠商已經(jīng)可以完成中低端產(chǎn)品的生產(chǎn)，但對于純度等技術(shù)要求更高的氣體方面，未來國產(chǎn)替代有十足大的增長空間。

華特氣體（688268.SH）

華特氣體國內(nèi)特種氣體技術(shù)最先進(jìn)的廠商。不僅實現(xiàn)了高純六氟乙烷等20多個產(chǎn)品的進(jìn)口替代，自主研發(fā)的Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne和Kr/F/Ne 四種光刻氣體已經(jīng)獲得日本GIGAPHOTON和ASML的認(rèn)證。不僅如此，公司已經(jīng)實現(xiàn)對國內(nèi)8英寸以上集成電路制造商超過八成以上的覆蓋率，國內(nèi)客戶包括中芯國際、華虹宏力、長江存儲、華潤微電以及臺積電（中國）等。同時公司已經(jīng)進(jìn)入英特爾、美光科技、德州儀器、臺積電、SK海力士以及英飛凌等全球半導(dǎo)體企業(yè)的供應(yīng)鏈。

從產(chǎn)品制成來看，華特氣體部分產(chǎn)品已經(jīng)可以批量供應(yīng)14nm以及7nm等產(chǎn)線，部分氟碳類產(chǎn)品已經(jīng)開始進(jìn)入5nm的工藝的使用。在國內(nèi)特種方面，公司具有突出的技術(shù)以及先發(fā)優(yōu)勢。2021 年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入 13.47 億元，同比增長 34.78%；實現(xiàn)歸母凈利潤 1.29 億元，同比增長 21.46%。未來隨著國產(chǎn)替代的進(jìn)一步加強，疊加公司的技術(shù)壁壘優(yōu)勢，公司盈利能力有望進(jìn)一步大幅提高。

（三）光掩膜

光掩膜是芯片制造流程中光刻工藝所使用的圖形母版，由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜圖形，并通過曝光的形式將圖形轉(zhuǎn)印到產(chǎn)品基板上。簡單來講是圖形設(shè)計和工藝技術(shù)等知識產(chǎn)權(quán)信息的載體。

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體掩膜版市場規(guī)模從2017年的37.5億美金，增長至2021年的46.5億美金，年復(fù)合增速為7.43%，整體增速表現(xiàn)慢于其他半導(dǎo)體材料。一個主要的原因是半導(dǎo)體掩膜版市場由兩大模式組成，晶圓廠/IDM廠自行配套生產(chǎn)和第三方光掩膜廠商購買。SEMI數(shù)據(jù)顯示，全球半導(dǎo)體光掩膜市場中，晶圓廠/IDM廠占比高達(dá)65%，第三方光掩膜廠商占比為35%。

由于掩膜版涉及晶圓代工廠技術(shù)機密，一般45nm以上的成熟制成才考慮向第三方獨立掩膜版廠商購買。特別是近些年45nm及以下等先進(jìn)制成市場占比大幅提升，從2017年的13%，增長至2018年的31%，因此導(dǎo)致了行業(yè)增速相對較慢。第三方光掩膜廠商中，Toppan/Photronics/DNP/中國臺灣光罩/HOYA就合計占比高達(dá)33%，可以說壟斷了整個第三方掩膜版市場。同時，在全球市場規(guī)模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以算得第三方掩膜版市場規(guī)模大約在16.275億美金左右。

國內(nèi)市場中，晶圓廠/IDM廠不僅擁有更大光掩膜生產(chǎn)規(guī)模，同時也具備國內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)。具體來講，中芯國際可以生產(chǎn)350納米至14納米各技術(shù)節(jié)點的光掩膜多種光掩膜產(chǎn)品，例如二元掩膜和相移掩膜等。華潤微產(chǎn)線已經(jīng)擴(kuò)展至12英寸，在180納米及以上市占率超過三成。當(dāng)前公司正積極開展高端光掩膜的研發(fā)，計劃投資12億元提高公司光掩膜工藝制成至40nm，且每月3000片以上，產(chǎn)品規(guī)格上涵蓋6英寸至12英寸的產(chǎn)品需求。

獨立廠商方面，目前國內(nèi)相關(guān)公司技術(shù)水平主要仍只能滿足100nm節(jié)點以上的需求，這是與國際廠商以及國內(nèi)晶圓制造商的根本劣勢所在。市場占有率方面，Toppan/Photronics/DNP/中國臺灣光罩/HOYA五家公司就占據(jù)了82.9%的份額。整體來看，半導(dǎo)體光掩膜環(huán)節(jié)對外依存度非常大。

路維光電（688401.SH）

路維光電是國內(nèi)掩膜版的領(lǐng)軍企業(yè)，是國內(nèi)唯一一家可覆蓋G2.5-G11全世代產(chǎn)線的廠商。市場競爭力方面，路維光電已經(jīng)實現(xiàn)250nm制成節(jié)點半導(dǎo)體掩膜版量產(chǎn)，可以滿足先進(jìn)半導(dǎo)體芯片封裝、半導(dǎo)體器件等產(chǎn)品應(yīng)用。不僅如此，更先進(jìn)制成方面，路維光電已經(jīng)掌握了180nm/150nm節(jié)點半導(dǎo)體掩膜版制造核心技術(shù)的積累。

公司國內(nèi)客戶包括士蘭微、晶方科技、華天科技以及通富微電等國內(nèi)領(lǐng)先芯片公司。2021年，路維光電營收4.94億元，同比增長22.88%；凈利潤2849.54萬元，同比增長873.43%；歸母凈利潤5230.64萬元，同比增長61.14%。

清溢光電（688138.SH）

清溢光電主要從事掩膜版的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)，是國內(nèi)成立最早、規(guī)模最大的掩膜版生產(chǎn)企業(yè)之一。清溢光電目前已實現(xiàn)250nm工藝節(jié)點的6 英寸和8 英寸半導(dǎo)體芯片用掩膜版的量產(chǎn)，正在推進(jìn)180nm 半導(dǎo)體芯片用掩膜版的客戶測試認(rèn)證。

除此之外，正在開展130nm-65nm半導(dǎo)體芯片用掩膜版的工藝研發(fā)和28nm 半導(dǎo)體芯片所需的掩膜版工藝開發(fā)規(guī)劃。在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，公司已開發(fā)中芯國際、英特爾、艾克爾、頎邦科技、長電科技、士蘭微等客戶。2021年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入5.44億元，同比增長11.64%，凈利潤4452.58萬元，同比下降41.64%。

（四）光刻膠

光刻膠是利用光化學(xué)反應(yīng)，通過曝光、顯影等技術(shù)，使所需要的微細(xì)圖形從掩膜版轉(zhuǎn)移至待加工基片上的轉(zhuǎn)移介質(zhì)。按曝光波長劃分，半導(dǎo)體光刻膠可以分為g線（436nm）、i線（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）和EUV光刻膠五類。

KrF（248nm）、ArF（193nm）和EUV光刻膠屬于高端制成。這意味著更高的極限分辨率和更好的性能。TECHCET數(shù)據(jù)顯示，2021年ArFi（濕法）和ArF（干法）光刻膠市占率合計為48.1%，是需求最大的光刻膠產(chǎn)品，KrF（248nm）市占率為34.7%，g線和i線市場份額合計為14.7%。

國產(chǎn)化率方面，半導(dǎo)體用g/i線膠自給率約10%，KrF膠自給率不足5%，ArF膠基本完全依靠進(jìn)口。

近年來半導(dǎo)體光刻膠市場快速增長，根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)，2015年至2021年全球半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模年復(fù)合增速為12.03%，2021年增長至24.71億美金。與此同時，隨著半導(dǎo)體應(yīng)用場景的不斷開拓，半導(dǎo)體光刻膠占整體光刻膠市場的占比也在快速提升，從2019年21.9%提高至2021年的26.58%。中國市場方面，2021年規(guī)模達(dá)到了4.93億美金，同比增速高達(dá)43.69%，遠(yuǎn)高于全球同期增速表現(xiàn)。

更重要的是，我國半導(dǎo)體光刻膠市場全球的比重也實現(xiàn)了大幅提升，從2015年的10.4%提高至2021年的20%左右，幾乎實現(xiàn)了翻番。從這趨勢來看，國內(nèi)廠商不僅受益于半導(dǎo)體光刻膠的國產(chǎn)替代，同時也正在受益于我國半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模的不斷擴(kuò)容。

目前全球光刻膠市場集中度高，主要被日本以及美國廠商所壟斷。前六家公司分別為JSR、東京應(yīng)化、杜邦、信越化學(xué)、住友化學(xué)和富士，市場份額分別為21%、19%、15%、13%、10%和9%，合計占據(jù)了全球總市場份額的87%。日本在全球電子特氣領(lǐng)域基本呈現(xiàn)出完全壟斷的地位，除杜邦外，其余五家公司全球市場份額合計占比高達(dá)72%。

光刻膠工藝技術(shù)難度大，擁有極高的準(zhǔn)入門檻，主要表現(xiàn)在技術(shù)、客戶認(rèn)證、設(shè)備和材料四個方面。技術(shù)方面，對分辨率、對比度、敏感度、粘滯性、粘附性、抗蝕性、表面張力、存儲 和傳送等參數(shù)都有明確要求，以上所有因素的匯集決定了光刻機的質(zhì)量以及性能。其次，客戶的認(rèn)證是一個很長的過程，一般在6個月至24月左右。

期間，不僅需要對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行PRS（光刻膠性能測試）、STR（小試）、MSTR（批量驗證）及 Release（通過驗證）等一系列測試；同時還需對廠商的資質(zhì)、產(chǎn)線等多方面進(jìn)行驗證。鑒于較長的認(rèn)證周期，時間成本太大，下游晶圓制造商通常不太愿意轉(zhuǎn)換供應(yīng)商。

此外，當(dāng)前一個非常重要的制約因素即為設(shè)備上的壁壘。光刻膠廠商需要光刻機以進(jìn)行送樣前的產(chǎn)品配方測試。光刻機價格昂貴，ASML下一代EUV光刻機單價預(yù)計在3億多美元，約合20億元人民幣左右。對國內(nèi)來說，目前資金不是一個問題，主要的是歐美為主發(fā)達(dá)國家對我國光刻機的供貨限制。除此之外，光刻膠原材料方面也存在著明顯的壁壘。目前光刻膠原材料市場同樣被以日美為首的國際廠商壟斷，其中感光劑以及樹脂國產(chǎn)化率極低。這意味著國內(nèi)光刻膠行業(yè)也存在著原材料供應(yīng)的風(fēng)險。

晶瑞電材（300655.SZ）

晶瑞電材是國內(nèi)光刻膠的領(lǐng)軍企業(yè)，由其子公司蘇州瑞紅生產(chǎn)。蘇州瑞紅擁有g(shù) 線系列、i 線光刻膠系列、KrF 光刻膠系列、負(fù)型光刻膠系列以及寬譜正膠系列等多個產(chǎn)品。其中，I線光刻膠已向中芯國際、合肥長鑫等國內(nèi)知名大尺寸半導(dǎo)體廠商供貨。高端KrF光刻膠（248nm深紫色）已完成中試，分辨率達(dá)到 0.25～0.13m 的技術(shù)要求，進(jìn)入客戶測試階段，預(yù)計2022年量產(chǎn)。2021年晶瑞電材總營收18.32億,同比增長79.21%;扣非凈利潤1.15億,同比增長159.59%。其中，光刻膠及配套材料營業(yè)收入為2.74億元,較2020年增加了0.95億元,同比增漲53.04%。

彤程新材（603650.SH）

彤程新材是全球領(lǐng)先的新材料供應(yīng)商，公司通過北京科華、北旭電子發(fā)力高端光刻膠，同時已經(jīng)實現(xiàn)從上游電子酚醛樹脂到成品光刻膠的完整布局。子公司北京科華位列全球光刻膠企業(yè)八強，已實現(xiàn)批量供應(yīng) KrF 光刻膠。2021 年彤程新材半導(dǎo)體光刻膠業(yè)務(wù)實現(xiàn)營業(yè)收入 1.15 億元元，同比增長 28.80%；公司半導(dǎo)體用 G/I 線光刻膠產(chǎn)品實現(xiàn)同比增長 50.22%；KrF 光刻膠產(chǎn)品同比增長 265.80%。

客戶方面，公司I 線光刻膠和 KrF光刻膠批量供應(yīng)于中芯國際、華虹宏力、長江存儲、華力微電子、武漢新芯、華潤上華等下游晶圓至制造商。更重要的是，子公司北京科華技術(shù)雄厚，I 線光刻膠已經(jīng)接近國際一流水平，覆蓋14nm以上大部分需求。

（五）濕法化學(xué)品

濕法化學(xué)品是集成電路工藝制程中的關(guān)鍵化工原材料，涉及到芯片制造中的刻蝕、清洗、顯影以及摻雜等環(huán)節(jié)。具有技術(shù)壁壘高、資金投入巨大以及更新?lián)Q代快等特點。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年我國集成電路用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模為52.1億元，預(yù)計到2025年市場規(guī)模將增長至69.8億元。

濕電子化學(xué)品具有極高的技術(shù)準(zhǔn)入門檻，是化學(xué)試劑中對純度要求最高的試劑，對金屬雜質(zhì)、顆粒數(shù)、IC線寬都有明確的嚴(yán)苛要求。全球濕電子化學(xué)品執(zhí)行SEMI 國際標(biāo)準(zhǔn)，分為G1-G5共5個等級。其中半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)兌鹊囊笞罡?，處于G3-G5之間。

與此同時，更大的晶圓尺寸對于純度的要求更高，12英寸晶圓需要G4-G5的等級要求。重要的是12英寸晶圓已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)的主流，由此對于濕電子化學(xué)品的純度要求進(jìn)一步提高。我國當(dāng)前半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品國產(chǎn)化率非常低，整體來算大約在23%左右。如果是8英寸以上大小的半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品，國產(chǎn)化率則20%都不到。

行業(yè)格局來看，全球濕電子化學(xué)品主要由歐美、日本以及韓國壟斷，三者合計占比高達(dá)79%。我國企業(yè)全球市場份額僅為10%。不僅如此，我國企業(yè)技術(shù)以及產(chǎn)品主要集中在以光伏為主的低端濕電子化學(xué)品領(lǐng)域。由此，若僅考慮半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品領(lǐng)域，我國企業(yè)的市占率與海外龍頭相比有著更大的差距。

江化微（603078.SH）

江化微是目前國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模大、品種齊全、配套完善的濕電子化學(xué)品專業(yè)服務(wù)提供商。公司主要從事超凈高純試劑、光刻膠及光刻膠配套試劑等專用濕電子化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)。

江化微擁有104項專利，已具備G2、G3、G4等級產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)能力，在高端濕電子化學(xué)品領(lǐng)域逐步替代進(jìn)口。公司硫酸以及氨水已經(jīng)達(dá)到G5水平。主要客戶客戶包括中芯國際、士蘭微、長電科技、華潤微電子、京東方、華星光電等知名客戶。

產(chǎn)品涵蓋高效酸性剝離液、鋁鉬蝕刻液、低溫型水系正膠剝離液、低張力ITO蝕刻液、高分辨率顯影液、二氧化硅蝕刻液、鈦-鋁-鈦金屬層疊膜用蝕刻液等。2021年，江化微實現(xiàn)營收7.92億元，同比增長40.5%，實現(xiàn)歸母凈利潤0.57億元，同比下滑2.9%。其中超凈高純試劑業(yè)務(wù)實現(xiàn)營收4.93億元，較上年同期增加61.47%。江化微現(xiàn)有產(chǎn)能9萬噸/年，在國內(nèi)產(chǎn)能比較靠前，同時，江蘇鎮(zhèn)江和四川眉山還有兩個在建項目即將投產(chǎn)。

潤瑪股份（申請上市中）

潤瑪股份（江陰潤瑪電子材料股份有限公司）是國內(nèi)知名的濕電子化學(xué)品專業(yè)生產(chǎn)商。主要面向大規(guī)模集成電路和高世代顯示面板領(lǐng)域客戶，提供以高性能蝕刻液、光刻膠剝離及清洗等配套試劑為核心的濕電子化學(xué)品。

2022年10 月 27 日，潤瑪股份發(fā)布首次公開發(fā)行股票并在創(chuàng)業(yè)板上市招股說明書（申報稿）。公司是國內(nèi)少數(shù)幾家具備G4至G5級濕電子化學(xué)品成熟生產(chǎn)能力的企業(yè)，滿足8-12英寸晶圓制造、TFT-LCDG8.5及以上高世代顯示面板制造和OLED柔性顯示面板制造需求。

中巨芯（已經(jīng)過會）

中巨芯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于集成電路、顯示面板以及光伏等領(lǐng)域的清洗、刻蝕、成膜等制造工藝環(huán)節(jié)，主要客戶包括中芯國際、海力士等知名公司。

公司電子濕化學(xué)品技術(shù)實力雄厚，主要產(chǎn)品電子級氫氟酸、電子級硝酸、電子級硫酸均已達(dá)到更高的 G5 水平，電子級鹽酸、電子級氟化銨、電子級氨水等產(chǎn)品也達(dá)到 G4 水平。

公司2021年營業(yè)收入為5.66 億元，同比增長41.38%，其中電子濕化學(xué)品收入占主營業(yè)務(wù)收入的83.18%。2022年6月30日，中巨芯成功過會。

（六）CMP拋光材料

CMP即化學(xué)機械拋光，是晶圓表面平坦化的關(guān)鍵步驟，可以有效解決表面粗糙度以及缺陷的問題，為下一步的光刻工藝做好鋪墊。拋光液和拋光墊是CMP工藝的核心材料，占比分別達(dá)到了49%和33%。

值得注意的是，每一片晶圓的生產(chǎn)過程需要經(jīng)歷多次的CMP拋光步驟。特別是隨著工藝制成的持續(xù)縮小，相對應(yīng)的芯片對于平坦化的要求進(jìn)一步提高，CMP步驟也隨之增加，這使得對于CMP材料的需求量也大幅增長。近年來我國CMP 拋光墊和拋光液市場持續(xù)增長。SEMI數(shù)據(jù)顯示2020年我國拋光墊市場規(guī)模為 11.6 億元，同比增長 6.42%；拋光液市場規(guī)模為 19.8 億元，同比增長 5.88%。

市場格局方面，Cabot Microelectronics 數(shù)據(jù)顯示，全球 CMP 拋光墊市場中陶氏杜邦一家獨大，市占率高達(dá)79%。Cabot和Thomas West占據(jù)第二第三的位置，市占率分別為5%和4%。全球 CMP 拋光液市場中，Cabot優(yōu)勢明顯，市場份額高達(dá)33%，日立（Hitachi）、Fujimi 分別占比 13%和10% 。我國本土廠商安集科技占比 2%，排名第 5。

安集科技（688019.SH）

安集科技是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的自主創(chuàng)新型高科技微電子材料企業(yè)，主營業(yè)務(wù)為關(guān)鍵半導(dǎo)體材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。公司產(chǎn)品包括不同系列的化學(xué)機械拋光液和光刻膠去除劑，主要應(yīng)用于集成電路制造和先進(jìn)封裝領(lǐng)域。安集科技技術(shù)水平一流，CMP拋光液位居國內(nèi)龍頭，國產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)?？蛻艉w中芯國際、長江存儲、長鑫存儲、臺積電、華虹集團(tuán)、華潤微等。2021年，公司實現(xiàn)營業(yè)總收入6.87億元，同比增長62.57%；歸母凈利潤1.25億元，受對外投資公允價值變動影響，同比下降18.77%。

鼎龍股份（300054.SZ）

鼎龍股份是國內(nèi)拋光墊及打印耗材龍頭，是目前唯一實現(xiàn)拋光墊量產(chǎn)的廠商，已經(jīng)形成從成熟制程到先進(jìn)制程、從硬墊到軟墊的全面布局。2018年至2021年前三季度，拋光墊收入由百萬級增至1.93億元，同一時間，毛利率也隨之由16.06%大幅增至59.30%。除拋光墊產(chǎn)品外，公司還布局了拋光液、CMP 后清洗液、鉆石碟等產(chǎn)品。隨著國產(chǎn)化的持續(xù)推進(jìn)以及新業(yè)務(wù)的持續(xù)放量，公司業(yè)績增長空間大。公司主要客戶包括長江存儲、長鑫存儲、中芯國際等國內(nèi)主流晶圓制造商。2021 年鼎龍股份實現(xiàn)營業(yè)收入 23.55 億元，同比增長 29.67%；實現(xiàn)歸母凈利潤2.13 億元，同比增長 233.60%。

（七）靶材

鍍膜靶材是通過磁控濺射、多弧離子鍍或其他類型的鍍膜系統(tǒng)在適當(dāng)工藝條件下濺射在基板上形成各種功能薄膜的濺射源。簡單說的話，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料。根據(jù)QYR數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體靶材市場規(guī)模為16億美金，預(yù)計2028年將達(dá)到24億美金，年復(fù)合增速為5.4%。

根據(jù)SEMI的預(yù)測，2021年至2026年，我國半導(dǎo)體靶材市場將維持高速增長態(tài)勢，增速保持在10%-15%左右，預(yù)計到2026年我國半導(dǎo)體用靶材市場規(guī)模將達(dá)到 33 億元，較2020年市場規(guī)模翻一番。

全球半導(dǎo)體靶材市場同樣呈現(xiàn)出寡頭壟斷的格局。美國的霍尼韋爾和普萊克斯、日本的日礦金屬和東曹四家公司合計占據(jù)了全球80%的市場份額。然而在超高純?yōu)R射靶材市場領(lǐng)域，國內(nèi)廠商江豐電子在國際上也具有極強的競爭力。根據(jù) CMC 數(shù)據(jù)，全球超高純?yōu)R射靶材市場中，江豐電子市占率排名第二，為 13%左右。

江豐電子（300666.SZ）

江豐電子是國內(nèi)靶材市場的絕對龍頭。公司的超高純金屬濺射靶材產(chǎn)品在16nm技術(shù)節(jié)點實現(xiàn)批量供貨，成功打破美、日壟斷，公司相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成功突破半導(dǎo)體7nm技術(shù)節(jié)點用Al、Ti、Ta、Cu系列靶材核心技術(shù)并實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。與此同時，公司半導(dǎo)體靶材已經(jīng)成功打入5nm制程，已成為臺積電、SK海力士、中芯國際等全球知名半導(dǎo)體廠商的供應(yīng)商。2021年公司營收15.94億元，同比增加36.64%；扣非歸母凈利潤0.76億元，同比增長25.59%。

有研新材（600206.SH）

有研新材是國內(nèi)的靶材龍頭。公司主營業(yè)務(wù)分布在高端金屬靶材、先進(jìn)稀土材料、紅外光學(xué)材料、生物醫(yī)用材料等多個領(lǐng)域。公司半導(dǎo)體靶材已經(jīng)實現(xiàn)全品類覆蓋，12 英寸高端靶占比 40%以上;目前產(chǎn) 能 3.5 萬塊/年，規(guī)劃擴(kuò)至 7.3 萬塊/年，預(yù)計 25 年達(dá)產(chǎn)。受益于下游晶圓代工大幅擴(kuò)產(chǎn)和國產(chǎn)替代邏輯持續(xù)走強，公司業(yè)績長期高增長確定性強。2021年有研新材營業(yè)收入約160.59億元，同比增加23.82%；歸屬于上市公司股東的凈利潤約2.39億元，同比增加40.21%

半導(dǎo)體制造設(shè)備

半導(dǎo)體設(shè)備是芯片制造的基石，不管是晶圓的材料制造，還是在晶圓的前道制造和后道封裝測試都發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國近年來芯片市場大幅擴(kuò)張使得對上游設(shè)備的需求也大幅增長。2021年我國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模達(dá)到296億美金，同比實現(xiàn)58%的增長，在全球市場的份額也提高到28.9%，是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場。國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)正在享受蛋糕被持續(xù)做大的高速發(fā)展紅利。

數(shù)據(jù)顯示，2021年我國半導(dǎo)體設(shè)備廠商營收在全球市場占比僅為2.5%。以美日為主的設(shè)備廠商占據(jù)了全球大部分的份額。VLSI Research數(shù)據(jù)顯示，2021年全球前十五的半導(dǎo)體設(shè)備廠商共計占據(jù)了91.44%的市場份額。Applid Materials （應(yīng)用材料）、ASML（阿斯麥）、Tokyo Electron和Lam Research（泛林）是全球僅四家市占率高于10%的廠商，分別為19.45%、17.52%、13.90%和13.29%。

從這里可以明顯看到我國本土企業(yè)與國際巨頭的差距。歐美的持續(xù)打壓使得國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在國產(chǎn)替代趨勢下業(yè)績快速增長的邏輯持續(xù)驗證，未來增長極其巨大。

在半導(dǎo)體制造設(shè)備中，薄膜沉積、光刻以及刻蝕是市場份額占比最高的三類，分別占比21.9%、21.3%和20.4%，共計占據(jù)了全市場63.6%的份額。過程控制（包含自動化制造和控制）、清洗、涂膠顯影、CMP、快速熱處理/氧化設(shè)備、離子注入以及去膠的市占率分別為16%、4.7%、3.8%、2.6%、2.5%、2.2%和0.8%。

從下游晶圓廠看不同類別設(shè)備國產(chǎn)化率

近年來，長江存儲和華虹無錫是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備招標(biāo)最多的兩家廠商。由此，從歷年長江存儲和華虹無錫不同半導(dǎo)體設(shè)備的采購情況，便大概可知國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率的情況。

（一）薄膜沉積設(shè)備

2017年至2022年期間，長江存儲薄膜沉積設(shè)備訂單共計806臺，其中國內(nèi)廠商共計中標(biāo)34臺；華虹無錫訂單共計97臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)14臺。在以上數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，計算可得半導(dǎo)體薄膜沉積國產(chǎn)化率約為5.32%。其中可以看到，北方華創(chuàng)是獲得訂單最多的國內(nèi)廠商，共計獲得23臺，足見北方華創(chuàng)在國內(nèi)半導(dǎo)體薄膜沉積環(huán)節(jié)的絕對領(lǐng)先定位。

（二）刻蝕設(shè)備

2017年至2022年期間，長江存儲刻蝕設(shè)備訂單共計456臺，其中國內(nèi)廠商中標(biāo)102臺。華虹無錫刻蝕設(shè)備訂單共計94臺，國內(nèi)大陸廠商共計中標(biāo)20臺。計算可得，半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備國產(chǎn)化約為22.18%。

整體來看，刻蝕設(shè)備的國產(chǎn)化率在所有半導(dǎo)體設(shè)備工藝?yán)锾幱谙鄬Ω呶?。從中?biāo)的情況來看，中微公司中標(biāo)最多，北方華創(chuàng)位居第二，分別為72臺和32臺。中微公司在半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備領(lǐng)域處在龍頭的位置。究其原因，中微公司產(chǎn)品工藝覆蓋面相較于北方華創(chuàng)更廣。

（三）光刻設(shè)備

光刻機是我國半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)最薄弱的環(huán)節(jié)，2021年初我國光刻機生廠商上海微電子中標(biāo)了長江存儲一臺光刻機的訂單。阿斯麥占據(jù)絕對領(lǐng)導(dǎo)地位，共計中標(biāo)長江存儲和華虹無錫62臺光刻機訂單。計算可得，目前我國半導(dǎo)體光刻機設(shè)備國產(chǎn)化率約為1.30%。

（四）過程控制設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲過程控制設(shè)備訂單共計354臺，其中國內(nèi)廠商共計中標(biāo)15臺。華虹無錫過程控制設(shè)備訂單共169臺，國內(nèi)廠商共中標(biāo)8臺。計算可得，我國半導(dǎo)體過程控制設(shè)備國產(chǎn)化率約為4.38%。中科飛測和精測半導(dǎo)體處在國內(nèi)領(lǐng)先地位。

（五）清洗設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲過程清洗設(shè)備訂單共計210臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)48臺。華虹無錫過程清洗設(shè)備訂單共69臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)48臺。計算可得，我國半導(dǎo)體清洗設(shè)備國產(chǎn)化率約為34.41%。盛美上海是中標(biāo)最多的國內(nèi)廠商，共中標(biāo)59臺，僅次于國際巨頭日本迪恩士。

（六）涂膠顯影設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲涂膠顯影設(shè)訂單共計54臺，國內(nèi)本土廠商未有中標(biāo)。華虹無錫涂膠顯影設(shè)備訂單共27臺，國內(nèi)廠商未有中標(biāo)。由此，我國半導(dǎo)體涂膠顯影設(shè)備國產(chǎn)化率幾乎為零（為考慮其他廠商）?？梢?，半導(dǎo)體涂膠顯影設(shè)備是國內(nèi)除了光刻機之外另一大設(shè)備短板所在。

（七）CMP設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲CMP設(shè)備訂單共計172臺，其中國內(nèi)廠商中標(biāo)34臺。華虹無錫CMP設(shè)備訂單共38臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)共計臺19臺。計算可得，我國半導(dǎo)體CMP設(shè)備國產(chǎn)化率約為25.24%。華海清科共計中標(biāo)了47臺，是CMP設(shè)備領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。

（八）快速熱處理/氧化設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲快速熱處理/氧化設(shè)備訂單共計283臺，其中國內(nèi)廠商中標(biāo)110臺。華虹無錫速熱處理/氧化設(shè)備訂單共147臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)共計臺19臺。計算可得，我國半導(dǎo)體CMP設(shè)備國產(chǎn)化率約為30%。北方華創(chuàng)是快速熱處理/氧化設(shè)備領(lǐng)域絕對龍頭，共計中標(biāo)了111臺設(shè)備。

（九）離子注入設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲離子注入設(shè)備訂單共計54臺，其中國內(nèi)廠商未有中標(biāo)。華虹無錫離子注入設(shè)備訂單共63臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)共計臺2臺。計算可得，我國半導(dǎo)體離子注入設(shè)備國產(chǎn)化率約為1.71%。爍科中科信是唯一中標(biāo)的國內(nèi)本土企業(yè)。

（十）去膠設(shè)備

2017年至2022年之間，長江存儲去膠設(shè)備訂單共計86臺，其中國內(nèi)廠商中標(biāo)74臺。華虹無錫去膠設(shè)訂單共50臺，國內(nèi)廠商中標(biāo)共計臺30臺。計算可得，我國半導(dǎo)體CMP設(shè)備國產(chǎn)化率約為76.47%。屹唐股份在去膠設(shè)備領(lǐng)域處于絕對領(lǐng)先的位置。國內(nèi)中標(biāo)的104臺設(shè)備中95臺來自屹唐股份。

從以上設(shè)備采購的名單中，國內(nèi)四家公司處在明顯的優(yōu)勢地位。中國國際招標(biāo)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，以長江存儲設(shè)備訂單為例，2017年至2021年期間，北方華創(chuàng)共計中標(biāo)56次，獲得143臺設(shè)備訂單；屹唐股份排在第二，共計中標(biāo)48次，獲得102臺設(shè)備訂單；中微公司排在第三，共計中標(biāo)37次，獲得59臺設(shè)備訂單；盛美上海排在第四，共計中標(biāo)29次，獲得35臺設(shè)備訂單。

國產(chǎn)設(shè)備龍頭

實際上，盡管我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率仍很低，但近些年已經(jīng)涌現(xiàn)出一批實力強勁本土廠家，以上四家公司便是代表。四家公司市場份額分別為例本土廠家的前四位（2021年數(shù)據(jù)：北方華創(chuàng)20.6%、中微公司8.1%、盛美上海4%、屹唐股份9.5%左右）。

北方華創(chuàng)（002371.SZ）

北方華創(chuàng)為國內(nèi)規(guī)模最大、產(chǎn)品覆蓋最廣的半導(dǎo)體設(shè)備公司，不僅在氧化擴(kuò)散/熱處理、PVD 、硅刻蝕和清洗機等有布局，公司爐管和 PVD 設(shè)備也具備較強的產(chǎn)品競爭力。2021 年，北方華創(chuàng)營業(yè)收入96.83 億元,同比增長59.9%，歸母凈利潤10.77 億元，同比增長100.66%。

中微公司（688012.SH）

中微公司是國內(nèi)刻蝕設(shè)備龍頭。目前主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備、MOCVD設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備（CVD）以及環(huán)保設(shè)備，擁有20余款產(chǎn)品型號。公司客戶包括臺積電、三星、華虹等國內(nèi)外一線邏輯、存儲和功率晶圓廠商。2021年，中微公司實現(xiàn)營業(yè)收入31.08億元，同比增長36.72%，凈利潤10.11億元，同比增長105.49%。

盛美上海（688082.SH）

盛美上海是國內(nèi)半導(dǎo)體清洗設(shè)備平臺型龍頭企業(yè)。主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體清洗設(shè)備、半導(dǎo)體電鍍設(shè)備和先進(jìn)封裝濕法設(shè)備等。公司擁有國際領(lǐng)先的單片兆聲波清洗技術(shù)、單片槽式組合清洗技術(shù)、電鍍技術(shù)、無應(yīng)力拋光技術(shù)等。2021年，盛美上海實現(xiàn)營業(yè)收入16.21億元，同比增長60.88%，歸母凈利潤為2.66億元，同比增長35.31%。

屹唐股份（申請上市中）

屹唐股份是全球半導(dǎo)體去膠、快速熱處理設(shè)備的龍頭企業(yè)。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2020年全球集成電路制造干法去膠設(shè)備市場中，屹唐股份憑借31.29%的市場占有率位居全球第一?？蛻舭ㄩL江存儲以及華虹集團(tuán)等國內(nèi)外晶圓制造企業(yè)?？焖贌崽幚碓O(shè)備以11.5%的市場份額位居全球第二的位置。客戶包含臺積電、三星電子、中芯國際、華虹集團(tuán)、長江存儲等國內(nèi)外龍頭晶圓制造商。2020年，屹唐股份實現(xiàn)營收23.13億元，同比增長46.96%；實現(xiàn)歸母凈利潤0.25億元，同比增長128.09%。

半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，對于不僅擁有國產(chǎn)替代屬性，同時還擁有業(yè)績增長的企業(yè)將擁有強勁基本面的支撐并獲得市場更高的估值空間。以上四家企業(yè)由于擁有更廣的設(shè)備覆蓋，也將被市場給予更高的估值。

結(jié)語

整體來看，芯片產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)替代、自主可控勢在必行，同時國家層面也在堅定信念，這意味著大規(guī)模、持續(xù)的政策扶持將給到半導(dǎo)體相關(guān)短板領(lǐng)域。

半導(dǎo)體材料和設(shè)備是當(dāng)前制約國內(nèi)芯片發(fā)展的最大難關(guān)，兩者的國產(chǎn)替代空間也最大。同時考慮到，近些年下游晶圓廠商的大幅擴(kuò)產(chǎn)，半導(dǎo)體材料以及設(shè)備相關(guān)企業(yè)將充分受益，在技術(shù)、資金等因素的疊加下，行業(yè)也將呈現(xiàn)出強者恒強的局面?？傮w來說，國產(chǎn)芯片未來可期！

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號：華紫研究(ID：gh_e5953ee3ce71)，作者：醬紫葡萄