（报告出品方/作者：兴业证券，李双亮、王佩麟）

1.1、半导体材料：产业链的重要支撑环节

半导体材料为半导体产业链条中重要的支撑环节。半导体材料，顾名思义，指的 是半导体制造加工过程中所用到的各种材料产品，其应用场景与半导体设备高度 相似，两者都是晶圆制造和封测环节所不可缺少的产品，也均为半导体产业链的 重要支撑环节。

而从硅片本身的制造工艺来讲，首先是要将多晶硅原材料以一定的工艺制备为符 合要求的单晶硅锭。单晶硅锭的制备也是影响硅片质量的重要工序，目前主要有 直拉法和区熔法两种长晶方式，两种方式各有优劣。区熔法虽然制备的硅片具有 更高的纯度，但由于效率较低、成本较高，因此目前仅应用于部分功率器件，因 此直拉法占据了硅片制备的绝大多数比例。

而通过直拉法或区熔法生长出符合要求的单晶硅锭后，还需要过再经切割、倒角、 激光打码、研磨、清洗、刻蚀、抛光、外延等加工步骤后，形成单晶硅片，这些 加工过程对于硅片的平整度、厚度及其均匀性都有着重要影响。

硅片可划分为正片和控挡片/测试片，其中正片指的是用于正式生产的、最终形成 晶圆成品的硅片，具体又包括抛光片和在抛光片基础上进一步处理形成的外延片、 退火片等，各自具有不同的特性和应用；而控挡片/测试片则指的是用于测试、暖 机、工艺调整、监测稳定性等用途的硅片，通常其品质要求和价值量相较正片都 会更低一些。因此，一般单晶硅棒中间较好的部分会用来制作正片，而两侧品质 相对较差的头尾部分则可用来制作控挡片/测试片。

目前半导体硅片行业格局集中，主要由信越化学（日本）、SUMCO（日本）、环球 晶圆（中国台湾）、Siltronic（德国）、SK Siltron（韩国）五大家主导，合计占据约 九成市场份额。此外，SOItec 占据 5.7%份额，并在 SOI 硅片市场处于全球领先地 位，而中国大陆的沪硅产业份额也持续提升，位居全球第七。

国内市场目前整体上仍十分依赖于海外进口，尤其是在壁垒更高的大尺寸硅片领 域，具体来看，国产厂商在 6 英寸及以下硅片已实现较好的技术覆盖和国产化率， 而在 8 英寸硅片尚有巨大的替代空间，在 12 英寸硅片真正实现正片规模量产的更 是只有沪硅产业等个别厂商。 因此，国内大尺寸硅片领域国产替代空间巨大，而随着下游快速扩产以及积极推 进国产化，国内硅片厂商面临发展良机。我们看到国产优质硅片厂商正持续取得 技术和客户突破，如沪硅产业成功实现 12 英寸正片规模量产，切入多家国内头部 晶圆厂/存储厂客户并取得高份额，神工股份、立昂微等优质厂商也在持续推进新 产品的验证和量产，有望实现份额快速提升、带动业绩快速成长。

2.4、国产优质硅片厂商梳理

2.4.1、沪硅产业：国产硅片龙头，12 英寸产能快速释放

沪硅产业由国盛集团、大基金、新微集团（实控人为中科院微系统所）等设立， 通过控股新傲科技（最早也由微系统所发起设立）、上海新昇、芬兰 Okmetic（原 全球第七大硅片厂商），实现了 12 英寸抛光片及外延片、8 英寸及以下抛光片/外 延片和 8 英寸及以下 SOI 硅片等产品的覆盖，成为国内半导体硅片领域龙头厂商。

3.1、光刻胶：半导体材料皇冠上的明珠，曝光波长持续缩短

光刻工艺是将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的核心工艺，直接 决定了图形转移的精细化程度，是决定芯片最小特征尺寸的关键工艺，也是在整 个芯片制造过程中所占时间和成本最高的工艺之一。

而光刻胶是利用光化学反应来实现图案转移精细加工的介质，是光刻工艺中的关 键材料，被誉为“半导体材料皇冠上的明珠”。根据其光敏特性具体又可以分为正 性光刻胶和负性光刻胶：显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版 相反，称为负性光刻胶；显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相 同，称为正性光刻胶。

负性光刻胶和正性光刻胶在黏附性、对比度、分辨率等方面特性有所差别。但总 的来说，由于负胶在显影后会有膨胀现象影响精度，分辨率受限，而正胶无此影 响，可实现更高的分辨率，是更为主流的光刻胶产品。

公司 i 线光刻胶已向国内头部的知名大尺寸半导体厂商供货，是国内少数实现半 导体光刻胶规模销售的厂商之一，同时技术难度更高的 KrF 光刻胶完成中试，产 品分辨率达到了 0.25～0.13µm 的技术要求，建成了中试示范线。 此外，晶瑞电材还是国内顶尖的湿电子化学品厂商，双氧水、氨水、硫酸均已达 到 SEMI G5 等级，处于国际领先水平，尤其是双氧水产品极具竞争优势；除了主 导产品以外，其他高纯化学品也普遍达到 G3/G4 等级，处于国内领先地位。

掩模版（Photomask），又称光罩、光掩膜等，是下游行业产品制造过程中的图形 “底片” 转移用的高精密工具，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载 体。在光刻环节，利用掩膜版上已设计好的图案，通过透光与非透光的方式进行 图像复制，从而实现批量生产，其功能类似相机“底片”。

从掩模版的制造角度，其上游原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空 白板，而厂商根据客户所需要的图形，用光刻机在掩模版基板上光刻出相应的图 形，将不需要的金属层和胶层洗去，将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版 基板上，即得到掩膜版产成品。

根据基板材质不同，光掩模版也有不同类型，其中石英玻璃由于有高光学透过率 和低热膨胀率，以及更为平整、耐磨等优点，成为应用最为主流的光掩模版基板， 在半导体和 TFT-LCD 等领域广泛应用；同时还有苏打玻璃基板掩模版，主要用于 中低精度掩模版，在 STN-LCD、TN-LCD 等领域有所应用；此外还有菲林掩模版 等，对应用于 PCB 等领域。 光掩模一般选用石英玻璃做基板，并用金属铬覆盖基板作为遮光层，主要是由于 铬不仅可以镀出均一的厚度，且在蚀刻环节还能加工出精细的线路，实现高精细 度，此外无毒无污染，因此适合用作遮光层。

据智研咨询数据，2020 年全球半导体掩模版市场规模约 40 多亿美元，并处于稳 步增长中，至 2025 年有望达到近 60 亿美元。而国内市场规模约 8 亿美元，且未 来几年复合增速预计高于全球，至 2025 年达到约 14 亿美元。

格局方面，一些顶尖的晶圆制造厂商通常会使用自制的掩模版，如台积电、英特 尔、三星等龙头厂商，以及国内的中芯国际等企业；而晶圆厂自供以外，也有专 门为客户提供掩模版服务的厂商，这部分市场主要为美国 Photronics、日本 DNP 以及日本 Toppan 三家公司所垄断。 而国内半导体掩模版行业发展较为落后，除了中芯国际等代工厂会自制掩模版外， 尚无商业掩模版公司可在 IC 领域掩模版实现较好的突破，仅部分公司在面板领域 实现较好的技术和客户突破，而半导体领域极度依赖海外进口。

5.1、电子特气：IC 制造的“粮食”，技术与服务并重

电子特气是集成电路、面板等电子工业生产不可或缺的原材料，广泛应用于离子 注入、刻蚀、气相沉积、掺杂等工艺，被称为集成电路、面板等产品制造的“粮 食”和“源”。电子特气决定了器件的最终良率和可靠性，具有较高的产品附加值。

CMP 工艺在集成电路中的应用主要包括单晶硅片抛光和芯片制造抛光，此外先进 封装领域也逐渐对 CMP 技术有越来越多的应用。在单晶硅片制造环节，单晶硅片 首先通过化学腐蚀减薄。减薄后粗糙度在 10-20μm。此后进行粗抛光、细抛光、 精抛光等步骤，将粗糙度控制在 nm 级别以内。

随着 IC 制程节点不断推进，一方面更精细的节点使得对 CMP 抛光的要求更高， 另一方面工艺步骤数也有明显提升，14nm 制程的 CMP 工艺步骤约为 20 步，而 到了 7nm 以下制程后其 CMP 工艺步骤已经达到约 30 步； 而存储芯片中 NAND 产品制程随着技术升级和演进，CMP 抛光步骤也同样增加 明显，首先，NAND 产品从 2D 切换到 3D，对应 CMP 工艺步骤数翻倍，钨 CMP 制程和其他 CMP 制程均有大幅提升；同时，3D NAND 产品随着层数提升，CMP 步骤也有快速增加。

在 CMP 的具体工作过程中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙的抛光垫上，借助 抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等耦合实现全局平坦化，对应地除 CMP 机台 外，还需要用到抛光液、抛光垫、钻石碟等材料，其中抛光液和抛光垫是最为重 要、占比也最大的两个产品。 据 TECHCET 数据估测，2021 年全球抛光液市场规模为 18.9 亿美元，抛光垫市场 规模 11.5 亿美元，两大市场同比增长均在 13%左右。TECHCET 还预计，在下游 半导体行业的快速发展之下，两大抛光材料市场规模在 2020-2025 年的复合增速 分别为 8.8%和 6.2%。（报告来源：未来智库）

6.2、CMP 抛光液：配方和专利是核心壁垒，海外厂商主导

CMP 抛光主要是结合了机械研磨和化学腐蚀的优点，具体来讲，抛光液中的化学 成分与材料表面进行化学反应，形成易抛光的软化层，抛光垫和抛光液中的研磨 粒子对材料表面进行物理机械抛光将软化层除去。在这个过程中，抛光液主要起 到与材料表面发生化学反应以生成易去除的软化层的作用，同时抛光液中的研磨 粒子在摩擦过程中也起着关键的作用。

CMP 抛光液的主要原料包括研磨粒子、pH 值调节剂、各种添加剂和水，其中添 加剂的种类根据产品应用也有所不同，如金属抛光液中有金属络合剂、腐蚀抑制 剂等，非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比的添加剂。 CMP 抛光液的生产壁垒主要在于配方及对应专利。在加料、混合和过滤等关键生 产流程中，各种组分的比例、顺序、速度和时间等都会影响到最终的产品性能， 需要公司不断优化研究来找出最合适的方案，因此产品配方和专利是每家公司的 技术秘密，也是其核心能力所在。

根据抛光薄膜的不同，抛光液也可以对应分为钨抛光液、铜抛光液、硅抛光液等 种类，且侧重的应用领域有所不同。以逻辑芯片领域为例，从 130/90nm 技术节点 开始，铜凭借更好导电性能大幅取代铝和钨作为互连金属材料，铜抛光液得到了 广泛应用；存储芯片领域则较多使用钨抛光液，而铜抛光液的应用较少。 而对应不同的抛光薄膜，所需要的研磨粒子和添加剂也有所不同，尤其是研磨粒 子，作为抛光液中成本占比最大、作用也至关重要的关键原材料，在抛光不同的 薄膜时也有着不同的选择。最常见的研磨粒子有二氧化硅、氧化铝、氧化铈，此 外氧化锆等磨料也有一定应用。

抛光液种类较多，不同厂商产品根据配方不同也存在着一定差异，而海外厂商整 体上起步较早、品类较全，主导了整个市场。CMP 抛光液全球市场规模在 2021 年 为接近 20 亿美元，主要生产厂商包括 Cabot Microelectronics、Hitachi、Versum、 Fujimi 等海外厂商，市场格局集中，四大厂商便占据 70%以上市场份额。 而国内安集科技成功打破海外垄断，已实现较全面的抛光液品类覆盖，广泛切入 海内外下游晶圆厂，客户包括台积电、中芯国际、长江存储、长鑫存储等，并占 据可观份额，据安集科技公告测算，其全球市占率近年快速提升，2021 年已达到 约 5%。此外，国内的鼎龙股份在 2022 年也实现了细分品类抛光液产品的验证通过及销售，有望在国内市场占据一定市场。

6.3、CMP 抛光垫：格局高度集中，杜邦一家独大

在 CMP 抛光过程中，抛光垫同样是影响抛光效率和结果的重要材料，其主要起着 通过摩擦以机械方式去除抛光层、承载抛光液并使其有效均匀分布在加工区域以 促进化学反应发生以及将抛光产物排除等作用。抛光垫同样是一种消耗材料，在 使用过程中会逐渐产生磨损，因此使用一段时间后便需要进行更换。 抛光垫根据材质可分为不同种类，总体上则可概括为硬垫和软垫两大类，其中聚 氨酯材料的抛光垫硬度较高、抛光效率高，但容纳抛光液能力较差、易划伤芯片 表面、均匀性相对较差，常用于粗抛；而无纺布材料的软垫容纳抛光液能力好、 均匀性好，但去除率较低，常用于精抛。

因此，抛光垫的力学性能，如材质硬度、弹性模量等都起到重要作用，同时，其 表面特征，如微孔形状、孔隙率、沟槽形状等，可通过影响抛光液流动和分布， 来影响抛光效率和平坦性指标。而由于在 CMP 抛光中发挥的作用和原理不同，抛 光垫更多是机械摩擦作用，同时承载抛光液以便化学反应发生，因此相对起化学 反应作用的抛光液品类要较少，产品的通用性相对更强。 整体上来说抛光垫的制备具有较高的技术壁垒，涉及力学、界面化学、摩擦学、 高分子材料学、固体物理和机械工程学等诸多学科领域，如材料开发阶段便需要 有机高分子领域的知识经验，而后端加工则又与精密加工等领域相关，跨领域的 技术和人才积累需求提升了厂商的研发难度。同时，海外领先厂商严密的专利布 局更进一步提高了行业的进入壁垒。

此外，抛光垫行业还有着较高的客户壁垒。由于抛光垫产品对抛光效果影响明显， IC 客户本身的高要求使得认证导入新供应商需要长达 1-2 年的周期，但抛光垫本 身成本占比有限，而各家厂商产品差异化并不十分显著，因此通常情况下 IC 客户 并无动力轻易更换供应商。 目前全球抛光垫产品主要由海外厂商垄断，尤其是杜邦公司，其抛光垫产品可追 溯到 Rodel 公司，该公司是全球最早生产 IC 抛光垫的厂商，其早在 1990s 推出的 IC1000 产品仍是当今 CMP 抛光垫的行业标准，几经并购后现归于杜邦公司。杜 邦公司在行业具有垄断地位，占据 79%的市场份额，同时 Cabot Microelectronics、 Thomas West、Fujibo 等公司也有一定的市占率。此外，国内厂商以鼎龙股份为代 表，也已在该领域实现突破，逐渐形成规模销售。

6.4、国产优质 CMP 抛光材料厂商梳理

6.4.1、安集科技：抛光液龙头，功能性湿化学品成第二增长极

安集科技是国内抛光液龙头厂商，已实现较好的工艺和客户覆盖度，基本可满足 国产替代需求。公司积极完成化学机械抛光液全品类产品布局，为客户提供一站 式解决方案，铜及铜阻挡层抛光液和介电材料抛光液市场份额持续提高，钨抛光 液快速放量，基于氧化铈磨料的抛光液也实现突破、增长较快，HKMG 铝抛光液 和衬底抛光液也逐渐取得突破。客户方面则广泛覆盖国内主流晶圆厂存储厂，且 部分产品在部分客户处取得主流份额。 同时，公司积极推进上游核心原材料自主可控，与国内具备优质研发及生产能力 的合作伙伴合资成立子公司山东安特纳米材料有限公司，建立关键原材料硅溶胶 的自主可控生产供应能力，其开发的多款硅溶胶已在公司多款抛光液产品中通过 内部测试，并在积极与客户合作进行测试验证中；同时，公司通过自研自建的方 式加强了氧化铈颗粒的制备和抛光性能的自主可控能力，进展顺利。

同时，公司功能性湿电子化学品平台持续突破，有望成为公司第二增长极。公司 刻蚀后清洗液实现突破性进展，28nm 技术节点后段硬掩模铜大马士革工艺已在 重要客户上线稳定使用，14-7nm 也在有序推进中；抛光后清洗液方面，目前已经 量产，应用于 12 英寸芯片制造，并积极开发新产品、推进客户认证；刻蚀液方 面，针对 12 英寸先进制程独特要求，成功建立功能性刻蚀液技术平台，并开始 客户端验证。

同时，鼎龙股份抛光液产品也逐渐取得突破。据公司年报，公司进行 Oxide，SiN， Poly，Cu，Al 等 CMP 制程抛光液产品多线布局，目前在客户端的验证反馈情况 良好，部分产品已通过各项技术指标测试，其中 Oxide 制程某抛光液产品已取得 小量订单，Al制程某抛光液产品在28nm技术节点HKMG工艺中通过客户验证， 进入吨级采购阶段。 除了占比最大的抛光液和抛光垫两大产品外，公司对 CMP 过程中用到的其他材 料，包括 CMP 后清洗液和钻石碟（Disk）等产品也都有所突破，是少有的对 CMP 材料实现较为全面布局的国产厂商。

7.1、湿电子化学品：面板/IC 制造的关键性材料，种类丰富应用广泛

湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料，是半 导体、显示面板、太阳能电池、LED 等制作过程中不可缺少的关键性材料之一， 用于制造过程中的清洗、刻蚀、涂胶、显影、去胶等各个环节，其质量优劣会直 接影响电子产品的成品率、电性能和可靠性，也对微电子制造技术的产业化有重 大影响。 湿电子化学品一般可划分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品，通用湿电子 化学品指在半导体、显示面板、太阳能电池等制造工艺中被大量使用的液体化学 品，一般为单成份、单功能化学品，例如氢氟酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。 功能湿电子化学品指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复 配类化学品，例如显影液、剥离液、蚀刻液、稀释液、清洗液等。

具体来看，通用湿电子化学品由于应用更为广泛，用量明显更高。据中国电子材 料行业协会数据，2019 年我国湿电子化学品需求量中，通用湿电子化学品用量占 比高达 88%，其中又以过氧化氢、氢氟酸、硫酸、硝酸等用量较多；而显影液、 蚀刻液、剥离液等功能湿电子化学品则通常仅用于特定工序，因此用量相对较少， 但由于复配类化学品除纯化工艺外，还涉及到不同成分的配比问题，其研发和生 产的难度及单价通常会相对更高。

湿化学品作为对产品性能、可靠性、成品率有直接影响的关键性材料，通常要求 超净、高纯，对于金属杂质、颗粒数等都有严苛的要求。按照 SEMI 标准，湿化 学品通常可由低到高分为 G1-G5 五个等级，对于金属杂质、颗粒数等的要求也依 次更高，而不同应用领域对于湿化学品的要求也不同，要求最高的 IC 制造领域通 常会要求达到 G4、G5 等级。

7.2、半导体领域要求最高，国内需求快速增长

据华经情报网数据，全球湿电子化学品市场规模 2019 年约为 53 亿美元。而从应 用领域来看，湿化学品下游主要集中于半导体、显示面板、太阳能电池等领域， 三大市场需求量合计达到 327 万吨，依次为 134 万吨、116 万吨、77 万吨。结合 SEMI 统计的全球半导体材料销售额及市场结构情况，我们测算 2020 年全球半导 体领域湿电子化学品市场规模约在 25 亿美元。

国内湿电子化学品市场规模约百亿元，而从下游应用结构来看，我国显示面板领 域湿电子化学品需求量最高，其后依次为半导体、太阳能电池领域，与全球市场 结构略有不同，主要是由于我国显示面板产业技术和规模较为成熟，同时已有较 多湿化学品生产厂商可满足面板客户要求，而半导体领域要求更高、仍有待进一 步突破。

半导体领域，湿电子化学品的使用几乎贯穿整个芯片制造过程，硅片加工、晶圆 制造、封装测试等主要环节都有所应用。就用量最多的晶圆制造环节而言，以工 艺步骤最多之一的清洗工序为例，根据清洗杂质及污染物的区别需要用到过氧化 氢、硫酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾等不同的清洗剂；而蚀刻工序根据蚀刻对 象的差异也要用到铝蚀刻液、铜蚀刻液、硅蚀刻液等成分比例不同的化学品；再 如尤为关键的光刻工艺，除了备受的光刻胶材料外，还需要用到显影液、剥离液 等湿化学品作为光刻胶配套试剂，根据光刻精度以及所用光刻胶的区别，同样规 格和种类众多。此外，硅片加工的清洗和后道封测的清洗、溅射、黄光、蚀刻等 工艺环节也都需要用到湿化学品。

同时，作为国产替代先锋，公司在半导体用溅射靶材产能上也将大幅扩充，实现 份额提升。当前半导体领域自主可控重要性凸显，IC 制造客户纷纷加速采用国产 供应商的产品，而公司作为产品打进台积电先进节点产线的国内厂商，毫无疑问 是半导体用溅射靶材国产替代的首选。公司拟定增募资不超过 16.52 亿元，用于 IC 用溅射靶材扩产，建成后将实现年产铝、钛、钽等靶材 5.2 万个以及铜靶 1.8 万 个，打破原有产能瓶颈、实现份额快速提升。

此外，公司较早便开启了零部件业务的战略布局，并逐渐迎来收获期。公司布局 半导体零部件品类众多，产品包括 PVD 机台用 Clamp Ring、Collimator，CVD 及 etching 机台用 face plate、shower head 等，CMP 用金刚石研磨片、Retaining Ring 等，此外 CVD 腔室等产品也已量产。客户方面，公司产品主要面向半导体设备制 造厂商和 IC 制造企业两大类客户，凭借强大的产品性能和与原有业务相通的客户 圈积累，公司已实现产品在诸多优质客户的量产，业务迎来快速增长。

（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