2022年半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢分析

1、2022年半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢分析1、半導(dǎo)體材料需求持續(xù)增長2021 年半導(dǎo)體市場規(guī)模超預(yù)期增長，且未來隨著晶圓廠逐步投產(chǎn)，行業(yè)產(chǎn)值有望在 2030 年超過萬億美元市場。根據(jù) SEMI 在近期的新聞發(fā)布會，2021 年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值 有望超過 5500 億美元，達到歷史新高，且在 2022 年根據(jù) SEMI 對于行業(yè)資訊機構(gòu)的統(tǒng) 計，平均對于 2022 年的增長預(yù)期將達到 9.5%，即 2022 年市場規(guī)模有望突破 6000 億 美元（此為平均值）。此外隨著全球 8 寸及 12 寸晶圓新產(chǎn)能逐步的在 2022 年至 2024 年 的投放，至 2024 年全球?qū)?25 家 8 寸

2、晶圓廠投產(chǎn)，60 座 12 寸晶圓廠投放。隨著該 85 座晶圓廠的投放，至 2030 年全球半導(dǎo)體晶圓市場將有望達到萬億美元市場，實現(xiàn)年 復(fù)合增長率約 7%。半導(dǎo)體材料 硅片，有望受益整體 Capex 支出及晶圓逐步投產(chǎn)，市場規(guī)模加速增長。 隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)的 Capex 支出提升、晶圓廠逐步的投產(chǎn)，我們認為作為半導(dǎo)體行業(yè) 基石的硅片材料將迎來加速成長的趨勢期，至 2022 年有望較 2021 年繼續(xù)增長 6.8%， 達到 641 億美元的市場規(guī)模，其中晶圓制造及封裝材料分別為 413 和 228 億美元。在全球半導(dǎo)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 20

3、19 年 已經(jīng)達到占據(jù)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。隨著整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長，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(dǎo)體市場規(guī)模增速將會持續(xù)超越全球增速的同時，攀登至全球需 求第一的寶座。下游晶圓廠整體產(chǎn)能增長，疊加制程升級，半導(dǎo)體核心晶圓制造材料有望進入量價齊升 的增長趨勢。 根據(jù) IC Insight 的統(tǒng)計及預(yù)估，在不包含三星、英特爾等 IDM 類型晶圓代工市場而言， 2020 年純晶圓代工市場或?qū)崿F(xiàn)了約 19%的增長，達到了 677 億美元的市場規(guī)模，是過 去多年以來最高的增速幅度。而隨著 5G 帶來

4、的硅含量滲透的景氣及需求的爆發(fā)，未來 市場預(yù)計將持續(xù)增長，至 2024 年 IDM+Pure-Play Foundry 將會有合計約 1075 億美元的 市場規(guī)模。 此外不僅市場規(guī)模在不斷的提升，看到全球 12 寸晶圓的產(chǎn)能的增長情況，在 2019 年全球 12 寸晶圓 的產(chǎn)能超過 540 萬片/月，至 2024 年之時，全球 12 寸晶圓產(chǎn)能將會超過 720 萬片/月。全球半導(dǎo)體制造商在 2020 年至 2024 年將持續(xù)提高 8 寸晶圓廠產(chǎn)能，預(yù)計增加 95 萬片/月，復(fù)合增速將達到 17%，至 2024 年將會達到 660 萬片/月的最高記錄。而這 其中，中國占據(jù)大多數(shù)產(chǎn)能，在 2021

5、 年已經(jīng)達到了 18%，在未來的產(chǎn)能不斷擴張的情 況下，有望占比持續(xù)提高。此外看到 IC Insights 對全球半導(dǎo)體廠商 Capex 支出的統(tǒng)計，2021 年預(yù)計整體 Capex 支 出在 15200 億美元，達到了歷史最高水位，其中 Foundry（代工）占 35%，對應(yīng) 530 億 美元的 Capex 支出；至 2022 年及后續(xù)幾年，隨著產(chǎn)能的逐步投放，但是 Capex 支出持 續(xù)，根據(jù) Omdia 的統(tǒng)計，2022 年至 2023 年的 Capex 平均值也同樣超過 1160 億美元 （2021 年 Omdia 預(yù)計約為 1260 億美元）。從全球角度我們看到了晶圓產(chǎn)能無論是 8

6、寸或者 12 寸均處于高速增長的趨勢之中，再 聚焦至中國大陸的晶圓產(chǎn)能增長情況來看，更是呈現(xiàn)了較全球產(chǎn)能增長更高的增速，這 也將給國產(chǎn)半導(dǎo)體材料帶來更大替代契機以及可滲透空間。根據(jù)集微網(wǎng)對中國晶圓廠的 產(chǎn)能統(tǒng)計與梳理，在 2021 年年中，中國 8 寸晶圓及 12 寸晶圓產(chǎn)能分別約為 74 萬片/月 和 38.9 萬片/月；而至遠期中國的規(guī)劃全部建成并投產(chǎn)后，中國內(nèi)資 8 寸及 12 寸產(chǎn)能有 望分別達到 135 萬片/月和 145.4 萬片/月，分別實現(xiàn) 82%和 374%的增速，而這也將帶 動中國內(nèi)資市場對于硅片的需求的大幅提升。全球芯片制程節(jié)點對應(yīng)收入占比持續(xù)提升。我們根據(jù) Sumco

7、的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在全球半導(dǎo)體 產(chǎn)值中，按照不同制程節(jié)點進行占比分布可以看到，從 15Q1 至 21Q1 的 28nm 及其以 下制程占比，從 47%增長至 74%。以光刻膠為例，看到中國半導(dǎo)體光刻膠市場，在 2015 年光刻膠市場約為 17.8 億元，而 至 2020 年中國半導(dǎo)體光刻膠市場整體已經(jīng)增長至約 27.4 億元，且至 2021 年有望達到 整體 31 億人民幣的市場規(guī)模。中國市場半導(dǎo)體光刻膠市場在 2019 年至 2021 年的增 速持續(xù)走高的核心原因我們認為是中國半導(dǎo)體晶圓代工的產(chǎn)能增速迅猛，因此給中國大 陸市場帶來個更大的增速。看到中國/全球晶圓廠的擴產(chǎn)，以及制程及晶圓尺寸帶來的價

8、值量變化，因此我們判斷 隨著中國及全球的晶圓產(chǎn)能持續(xù)擴張，以及集成電路制程的不斷提升，中國 IC 光刻膠 市場有望向著 100 億人民幣規(guī)模發(fā)展，并且我們認為中國半導(dǎo)體晶圓制造的核心原材 料都將會有類似的增速。2、半導(dǎo)體材料：硅片、光刻膠、CMP 持續(xù)突破，進步飛速，多點開花2.1 硅片：12 寸硅片或?qū)⒐┎粦?yīng)求，行業(yè)景氣度將迎數(shù)年上行周期由于半導(dǎo)體行業(yè)與全球宏觀形勢緊密相關(guān)，全球半導(dǎo)體硅片行業(yè)在 2009 年受經(jīng)濟危機 影響，出貨量與銷售額均出現(xiàn)下滑；2010 年智能手機放量增長，硅片行業(yè)大幅反彈；2011 年-2016 年，全球經(jīng)濟復(fù)蘇但較為低迷，硅片行業(yè)易隨之低速發(fā)展；2017 年以來，

9、得益 于半導(dǎo)體終端市場需求強勁，半導(dǎo)體市場規(guī)模不斷增長，于 2018 年突破百億美元大關(guān)。 至 2020 年全球半導(dǎo)體硅片的收入已經(jīng)達到 112 億美元的規(guī)模，且至 2021 年出貨量有 望也達到了 143 億平方英寸。2008 年至 2013 年，中國大陸半導(dǎo)體硅片市場發(fā)展趨勢與全球半導(dǎo)體硅片市場一致。 2014 年起，隨著中國半導(dǎo)體制造生產(chǎn)線投產(chǎn)、中國半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷進步與中國半 導(dǎo)體終端市場的飛速發(fā)展，中國大陸半導(dǎo)體硅片市場步入飛躍式發(fā)展階段。2016 年-2020 年，中國半導(dǎo)體硅片銷售額從 5.00 億美元上升至 13.5 億美元，年均復(fù)合增長率高達 41.17%。中國作為全球最

10、大的半導(dǎo)體終端市場，未來隨著中國芯片制造產(chǎn)能的持續(xù)擴張， 中國半導(dǎo)體硅片市場的規(guī)模將繼續(xù)以高于全球市場的速度增長。全球硅片行業(yè)或即將進入供不應(yīng)求，行業(yè)供需緊平衡或?qū)⑼苿影雽?dǎo)體硅片漲價潮。我們 根據(jù)全球前三大的硅片供應(yīng)商 SUMCO 在 21Q3 法說會材料可見，全球硅片的供需關(guān)系 在 2021 年達到了正好平衡的狀態(tài)，供給與需求之比為 98%；然而硅片行業(yè)擴產(chǎn)周期較 長（新擴產(chǎn)周期平均超過 2.5 年），且海外前五大硅片供應(yīng)商的擴產(chǎn)均在 2020-2021 年 推出，然而全球半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)能的增長卻是逐季增長，因此我們認為全球的硅片需求或 將在未來的 3 年5 年內(nèi)進入緊缺的通道。而供需不平衡的

11、基礎(chǔ)上，我們認為短供的硅片 有望進入漲價周期，且維持 3-5 年的時間長度，帶動硅片行業(yè)的景氣上行。2.2 光刻膠：國產(chǎn)替代拉開序幕，行業(yè)加速爆發(fā)成長整體來看，全球光刻膠行業(yè)主要被 JSR、東京應(yīng)化、羅門哈斯、信越化學(xué)、及富士電子 材料占據(jù)，前五大家占據(jù)了全球光刻膠領(lǐng)域的 86%；如若聚焦到全球半導(dǎo)體用光刻膠領(lǐng) 域，前六大家（主要以日本為主）實現(xiàn)了對于市場的 87%的占據(jù)。而半導(dǎo)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。光刻膠批量測試的過程需要占用晶圓廠機臺的產(chǎn)線時間，在 產(chǎn)能緊張的時期測試時間將會被延長。測試的過程需要與光刻機、掩膜版及半導(dǎo)體 制程中的許多工

12、藝步驟配合，且成本極高。通常半導(dǎo)體光刻膠驗證周期為 2-3 年。但 驗證后便會形成長期供應(yīng)關(guān)系，甚至在未來會推動企業(yè)之間的聯(lián)合研發(fā)。2. 原材料成膜樹脂具有專利壁壘。樹脂的合成難度高，通常光刻膠廠商在合成一種樹 脂后會申請相應(yīng)的專利，目前樹脂結(jié)構(gòu)上的專利主要被日本公司占據(jù)。3. 光刻膠產(chǎn)品品類多，配方需要滿足差異化需求。根據(jù)產(chǎn)品需求來調(diào)配適合的樹脂來 滿足差異化需求對于光刻膠企業(yè)是一大難點，也是光刻膠制造商最核心的技術(shù)。隨著中國半導(dǎo)體光刻膠逐步突破技術(shù)壁壘，實現(xiàn)部分產(chǎn)品種類上對于海外領(lǐng)先者們的替 代；此外，隨著中國晶圓廠不斷擴產(chǎn)新線，我們有望看到中國光刻膠企業(yè)產(chǎn)品加速導(dǎo)入 新產(chǎn)線，從過去的 B

13、aseline 規(guī)則的追逐者向著 Baseline 制定者的身份轉(zhuǎn)變，在巨大的 國產(chǎn)替代空間內(nèi)實現(xiàn)成長的巨大動力。此外光刻膠行業(yè)我們也看到了例如彤程新材這類的做行業(yè)垂直整合的公司，將進一步的 推動中國國產(chǎn)半導(dǎo)體光刻膠全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化及自主可控，而行業(yè)的垂直整合也將為公 司帶來研發(fā)及利潤率的加速及提高，正向循環(huán)的推動這一細分材料的國產(chǎn)化。2.3 CMP：去美化+國產(chǎn)化已初成型，有望進入收入利潤高速爆發(fā)期CMP 拋光材料主要包括拋光液、拋光墊及其他，在 CMP 材料中分別占據(jù)了 49%、33%。 但是美國廠商在該兩個最重要的材料之中占據(jù)了巨大的供應(yīng)方面的市場份額：此外 CMP 環(huán)節(jié)（拋光液、拋光墊

14、等）均和上述光刻膠相同，受益于下游晶圓廠擴張帶來 的需求增長，并且在 CMP 環(huán)節(jié)，隨著制程的提升，對于 CMP 工序需求同樣在大幅提升。從 2D 至 3D NAND 的升級之中，CMP 拋光步驟根據(jù) Cabot 的測算，拋光步驟也從原來 的 6.4 提升至 13.6，超過 100 的步驟增長；另一方面對于邏輯芯片制程的提高，單片晶 圓的拋光次數(shù)也從 28nm 所需的約 400 次提升至 5nm 的超過 1200 次。而對于 CMP 拋 光墊和拋光液均屬于日常耗材，故隨著 CMP 步驟以及拋光次數(shù)的增長。因此我們根據(jù)中國材料聯(lián)盟及 CMP 環(huán)節(jié)成本占比進行測算，中國至 2021 年市場拋光液

15、和拋光墊市場分別達到了 19.3 和 13.0 億元，而隨著未來中國晶圓廠及制程升級帶來的 推動，我們預(yù)計中國遠期拋光液及拋光墊市場有望分別達到 60-75 和 40-45 億元的市場 規(guī)模。3、國產(chǎn)半導(dǎo)體材料全面開花，未來空間巨大國產(chǎn)材料進展飛速，增速巨大，國產(chǎn)化進度拭目以待。以下我們摘錄了部分電子半導(dǎo)體 材料廠商的電子材料營收綜合來看，綜合來看至 2021 年上半年（或 21Q3），以下半導(dǎo) 體材料廠商的營收均呈現(xiàn)了爆發(fā)式的增長。我們認為這就是中國半導(dǎo)體材料行業(yè)技術(shù)及 工藝積累到位，以及下游擴產(chǎn)推動，和國產(chǎn)化加速的三方努力之下的成果，助力中國半 導(dǎo)體材料行業(yè)各類廠商的蓬勃發(fā)展。同時我們統(tǒng)計了以下各個廠商在 Wind 一致預(yù)期下的收入預(yù)測總和（或按照半年報/三季 報數(shù)據(jù)線性外推），2021 年以下廠商大致收入總和約為 95 億元人民幣，較 2020 年收入 總和（67.7 億元）增長約 40%，增速巨大。此外再考慮到其他未收錄的非上市公司及上市公司，我們展開樂觀假設(shè)：中國 2021 年 有著電子半導(dǎo)體材料營收規(guī)模 150 億人民幣（更多的為中低端產(chǎn)品，高端產(chǎn)品仍然在持 續(xù)突破及替代），在當(dāng)前2021年60