半導體深度報告：三大周期再度共振，開啟上行周期－小吳景點推薦

來源：未來智庫

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一、半導體：三大周期再度共振，開啟上行周期

1.1 A 股半導體困中求進，業績全面超預期

此次 20Q3 季報全部披露完畢后，電子板塊尤其是半導體板塊大量公司迭超預期，再次印證我們對於電子產業的觀點判斷，同時我們也繼續堅定半導體及消費電子兩大板塊的景氣度趨勢。

收入同比持續增長，半導體板塊遙遙領先。至 20Q3 業績報公告完畢，我們對電子行業按照 SW 分類，電子板塊整體收入同比持續增長 11.3%，其中 SW 半導體增速領先所有其他板塊，達到了 20.9%的同比增長。

半導體板塊之中，我們從 2019 年堅定半導體、消費電子、5G 等一系列板塊拐點明確，雖然在 20Q1 由於全球新冠疫情致使板塊性的略微負增長，但是隨著疫情恢復，以及中國半導體國產化的不斷加速推進，我們看到作為電子行業最基礎的半導體板塊迎來了進一步的加速成長。

利潤增長遠超收入增長。在電子板塊收入端實現了整體 11.3%的增長的同時，電子行業的單季度歸母凈利潤實現了遠超收入增長的態勢，達到了 35.3%；其中半導體板塊實現了 119.2%的歸母凈利潤的增長。

從盈利能力，毛利率方面來看，大部分電子子行業均實現了穩定向上的逐季增長，進而貢獻了歸母凈利潤埠的高增長

對於各電子板塊的費用率方面來看，銷售費用基本與過去持平；管理費用較 20Q2 有環比的 0.1%的下降；財務費用方面，我們認為由於 20Q3 匯率變化致使財務費用有所上升。

1.2 全球半導體龍頭展望，2021 年拐點基本確立

我們選取目前已公佈 Q3 季度業績的具有代表性的全球（非 A 股）半導體領域公司進行分析，伴隨著三季度疫情企穩、下游需求環比改善，美光（存儲龍頭）、AMD（設計龍頭）、聯發科等 Q3 業績高速增長同時，普遍給出未來行業景氣的樂觀指引。電子最核心邏輯在於創新周期帶來的量價齊升，本輪創新，射頻、光學、存儲等件在 5G+AIoT 時代的增量有望與下游需求回補共振，2021 年有望迎行業拐點。

1.3 政策周期強化，產業鏈自主化趨勢不移

高層講話持續強調，產業鏈、供應鏈在關鍵時刻不能掉鏈子，這是大國經濟必須具備的重要特徵。本次中美科技爭端深刻暴露出我國產業鏈、供應鏈存在的風險隱患，為保障我國產業安全和國家安全，下一階段我們預計國家政策將加大力度打造自主可控、安全可靠的產業鏈和供應鏈，必要的產業備份系統有望加速形成！

持續關注中國「芯」陣列核心標的，如晶圓代工、封測、IP 授權及設計服務、設備材料等國產化機會。中芯國際科創板上市，A 股國產半導體家族再得一名大將。隨著當前國產半導體板塊的日漸完善，我們已經看到從 IP 授權及設計服務、設計、晶圓代工、封測、設備、以及材料多領域的不同程度的國產化出現。

二、IC 設計板塊：業績靚麗，增速繼續領先全行業

2.1 IC 設計板塊綜述

我們選取 24 家晶元設計公司（主板 15 家+科創板 9 家）作為 IC 設計板塊成分股進行分析，可以發現絕大部分公司在 20Q3 營收及歸母凈利潤取得大幅度成長！

其中 20Q3 24 家 IC 設計公司中 20 家營收同比增速為正，10 家公司營收同比增速超過 50%，3 家公司營收同比增速超過 100%；

24 家 IC 設計公司中 17 家公司歸母凈利潤同比增速為正，10 家公司歸母凈利潤同比增速超過 50%，4 家公司歸母凈利潤同比增速超過 100%；

其中韋爾股份、卓勝微、睿創微納、聖邦股份、富滿電子等公司在營收、利潤端均取得同比大幅度的增長。

板塊整體來看，20Q3 IC 設計板塊整體收入為 181 億元，同比增長 41.5%，環比增長 35.1%，創歷史新高。我們認為龍頭公司的持續高成長、優質公司加速上市以及重組並購是 IC 設計板塊從 18Q1 42 億元的板塊收入成長至今的主要驅動。（注：由於部分新股數據缺失，故未考慮）

20Q3 IC 設計板塊整體實現歸母凈利潤 33.1 億元，同比增長 43%，環比增長 27%，同樣創單季度歷史記錄，同時也實現了從 18Q1 板塊凈利潤 3.7 億元至今接近 9 倍的大幅成長！

盈利能力方面，板塊毛利率在 20Q3 有所下滑，單季度毛利率為 38.25%，低於 20Q2 的 42.39%以及 19Q3 的 39.67%，我們認為毛利率下滑主要是因為 Q3 行業庫存壓力提升、去庫存降價所致，其中權重公司匯頂科技、韋爾股份等公司的毛利率下滑有較大影響，重點關注設計公司新品陸續迭代后的毛利率回升。

板塊單季度凈利率為 18.3%，在過去五個季度中仍然為較高水平，略低於 20Q2 的 19.46%。

板塊單季度研發費用絕對值仍維持在 20 億元以上，但研發強度有所下降。IC 設計板塊 20Q3 整體研發費用為 21.2 億元，創歷史新高，研發費用率則有所下滑至 12%。我們預計研發強度下降主要原因為疫情期間新品研發、流片進度收到影響所致，此外也有一部分公司收入增速大幅超過研發費用增速。

板塊三季度經營性現金流情況改善顯著，單季度實現 24 億元經營性現金流環比增長 35.2%，同比提升 33.9%。20Q1 為負我們預計是季節性因素（Q1 備貨支出高）及疫情對貨款交付影響所致。20Q3經營性現金流凈額占凈利潤比為72.9%，20Q2為69.4%，收益質量不斷提升。

存貨佔比大幅下降，去庫存效果顯著，存貨拐點顯現！相當值得關注的一個指標是，IC 設計板塊存貨佔比指標在 20Q3 大幅下降，反應此前重複下單（over-booking）的存貨在三季度得到顯著去化，同時我們跟蹤韋爾股份、兆易創新、瀾起科技等龍頭公司來看也確實存在這一趨勢。Q4 起存貨拐點顯現，景氣趨勢有望上行！

關注 IC 設計板塊重點指標——預付賬款，預付賬款可以部分反映出 IC 設計公司對產業鏈上游晶圓代工以及封裝測試供應商的備貨水平，我們可以看到 20Q3 板塊預付賬款延續了年初以來的提升趨勢，20Q2 預付賬款達到 23.3 億元新高，反映板塊整體備貨水平積極。

IC 設計板塊龍頭目前 PE 水平回落。今年 5 月至 8 月，韋爾股份 PE TTM 降幅達到 27%。兆易創新目前與 19 年 9 月 PE 水平接近，較今年 2 月以來的高位回落近 40%。聖邦股份PE 較 7 月底高位回落 45%。卓勝微和瀾起科技也較高位回落約 40%。

2.2 重點跟蹤之韋爾股份：Q3 高速成長，高端產品需求遠超預期

2.3 重點跟蹤之兆易創新：Q3 營收大超預期，主業景氣度展望高啟

2.4 重點跟蹤之卓勝微：射頻龍頭 Q3 大超預期

2.5 重點跟蹤之聖邦股份：單季度營收、利潤創歷史新高

2.6 重點跟蹤之芯朋微：Q3 增速換擋，充分受益快充及家電

2.7 重點跟蹤之晶晨股份：Q3 拐點顯現，產品結構改善

2.8 重點跟蹤之芯原股份：SiPaaS 平台傲立潮頭

2.9 重點跟蹤之虹軟科技：視覺龍頭高增長，靜待晶元產品放量

2.10 重點跟蹤之紫光國微：特種晶元高景氣，Q3 延續高增長

三、代工：行業整體高景氣，八寸片供不應求

3.1 台積電：收入高增長，先進位程快速放量

20Q3公司總收入121.4億美元，同比增速29.2%，環比增速16.9%。公司毛利率53.4%，同比提升 5.8%，環比提升 0.4%。營業利潤率 42.1%，同比提升 5.3%，環比下降 1%。凈利率 38.5%，同比提升 4.0%，環比下降 0.4%。

7nm 營收佔比高達 35%，5nm 顯著放量至 8%。20Q3 公司 7nm 營收比例最高，達 35%；16nm 營收佔比 18%，28nm 營收佔比 12%，5nm 營收顯著放量，比例增至 8%。

手機領域營收佔比 46%，HPC 及 IoT 領域收入高增。智能手機與 HPC 領域為公司最大營收來源，營收佔比分別為 46%/37%。智能手機業務穩健增長，環比增速 12%；HPC 與 IoT 業務增速分別高達 25%/24%。汽車與 DCE 業務環比增速分別為-23%/-24%。

2020 年 5G 手機滲透率 17~19%，2021 年會高速增長。HPC 增速高於整體，並會成為未來最大的增長動力。

公司預計 20Q4 收入 124~127 億美元，環比增長 3.4%；預期毛利率 51.5%-53.5%；預期營業利潤率 40.5%-42.5%。

2020 年資本開支 170 億美金，capital intensity 佔比預計 mid 30%，可根據需求提升。

N5/N4 需求非常大，集中於 HPC 和智能手機。2020/2021 年佔比將達到 8%/20%。N5 將成為一個長期節點。N5 在未來 7~8 個季度對毛利率有 2~3%拖累。

Q3 的研發費用較高，主要由於 N3/N4 投入，R&D 目標保持 8%左右。N3 比 N5 密度提升 70%；性能提升 50%；耗電降低 30%。N3 預計 2021 年試產，2022H2 量產；N4 預計 21Q4 試產，2022 年量產。

3.2 晶圓代工行業緊俏，八寸片供不應求

全球代工廠產能爆滿，台積電、三星、聯電、世界先進、中芯國際等純代工廠稼動率保持高水位，IDM 廠商如華潤微、士蘭微等 8 寸及 8 寸以下亦滿載。產業鏈訂單溢出，展望 Q4 仍然供不應求。10 月 15 日中芯國際上調 2020Q3 業績，收入環比增速從 1~3% 調整至 14~16%；毛利率由 19~21%調整至 23~25%。中芯國際 2020Q3 業績表現超預期。

本輪代工行業景氣兩大驅動因素：

1）5G：先進位程 5/7nm 供不應求，高端移動終端及數據中心建設需求；

2）CIS、PMIC、FPC、藍牙、Nor 等應用需求快速增長，8 寸片供不應求。

驅動力為什麼具有可持續性？

1）5G 終端滲透率不超過 20%，2~3 年內快速滲透到 60%以上；龍頭資本開支大幕剛啟動；創新趨勢。

2）8 寸缺乏供給，結構性創新需求溢出，稼動率不會降。

8 寸晶圓設備停產，限制產能釋放。在摩爾定律驅動下，晶元晶圓尺寸由 6 寸→8 寸→12 寸演變。晶圓面積越大，所能生產的晶元就越多，即降低成本又提高良率。但相比於 12 寸晶圓，8 英寸固定成本低、達到成本效益生產量要求較低、技術成熟等特點被應用於功率器件、MEMS、電源管理晶元等特色工藝晶元的製作，與 12 寸形成互補。8 寸晶圓廠始建於 1990 年， 2007 年全球 8 寸晶圓廠數量達到頂峰 201 座，隨後 12 寸晶圓逐漸成熟，存儲，邏輯代工等產能紛紛遷移至 12 寸晶圓。根據 IC Insights 統計，2009- 2017 年，全球共關閉了 92 座晶圓廠，其中 8 寸晶圓廠為 24 座，佔比 26%。8 寸晶圓廠由於運行時間過長，設備老舊，同時 12 寸晶圓廠資本支出規模巨大，部分廠商逐漸關閉 8 寸晶圓廠，設備廠商也停止生產 8 寸設備。目前 8 寸設備主要來自二手市場，數量極少且價格昂貴，設備的停產鉗制著 8 寸晶圓產能的釋放。

8 寸晶圓代工廠產能未見明顯擴張，2020 年產能吃緊狀況同樣持續。根據 IC Insights， 2019 年全球僅有 720 萬片 8 寸約當晶圓，預計 2020 年全球晶圓產能將新增 1790 萬片，2021 年新增產能將創歷史新高 2080 萬片。

3.3 化合物半導體方興未艾，三安光電垂直產業鏈布局

GaN 在射頻和電力電子均有較大發展潛力。GaN 目前主要應用於光電子、射頻、電力電子。隨著未來 GaN 技術的發展，更大尺寸、更低成本以及更成熟的矽基 GaN、增強熱導性能的金剛石基 GaN 發展會越來越成熟，GaN 也將被應用到 PA 以外的射頻器件，諸如 LNA、Switch 等。電力電子隨著新能源汽車、光伏產業發展，也具有較大發展潛力。

RF GaN 復合增速為 22%，下游應用領域以軍工、基站為主。根據 Yole，RF GaN 市場會從 2018 年的 6.45 億美元增長至 2024 年的 20.01 億美元，復合增速為 21%。從應用結構上看，2018 年分別為基站 3.04 億美元、軍工 2.70 億美元、衛星通信 0.37 億美元。

SiC的應用優勢在於高壓、超高壓器件。目前 600V、1200V、1700V SiC 器件已實現商業化，預期未來 3300V（三菱電機已經生產出來）和 6500V 級、甚至萬伏級以上的應用需求將快速提升。SiC 混合模塊的電流可以做到 1000A 以上，與相同電流電壓等級的 Si 模塊比較，性能優勢較為明顯，成本和可靠性方面相對於全 SiC 模塊較易被用戶接受，因此，在要求有高電能轉換效率的領域具有較大的應用市場。隨著 SiC 產品向高壓大容量方向發展，SiC 產品的應用領域、應用量都會越來越多。但在 600V 及以下小容量換流器中，在面臨現有 Si MOSFET 強有力競爭之外，還可能會受到 GaN 器件的衝擊。

受益於電動車、光伏，第三代半導體電力電子器件快速增長。根據 Yole，2018 年全球電力電子分立器件市場規模約 390 億美元，其中分立器件約 130 億美元。全球 SiC 電力電子器件市場規模約 3.9 億美元，GaN 電力電子市場規模約 0.5 億美元，兩者合計佔全球電力電子市場規模分立器件比重約 3.4%。據 Yole 預測，在汽車等應用市場的帶動下，到 2023 年 SiC 電力電子器件市場規模將增長至 14 億美元，復合年增長率接近 30%。根據 IHS，SiC 和 GaN 電力電子器件在 2020 年預計將近 10 億美元，主要受益於混合動力、電力、光伏逆變器等需求增長，在 2027 年有望達到 100 億美元。

Die Size 和成本是碳化矽技術產業化的核心變數。我們比較目前市場主流 1200V 矽基 IGBT 及碳化矽基 MOSFET，可以發現 SiC 基 MOSFET 產品較 Si 基產品能夠大幅減少 Die Size，且表現性能更好。但是目前最大阻礙仍在於 Wafer Cost，根據 yole development 測算，單片成本 SiC 比 Si 基產品高出 7~8 倍。

3.4 功率器件需求旺盛，市場供不應求

功率器件市場穩步增長，2024 年全球市場 218 億美元。根據 Yole 統計 2018 年全球功率器件市場約為 175 億美元，其中包含 MOSFET、IGBT、整流器等在內的分立器件市場規模為約 135 億美元，佔比 77%；功率器件模組市場為 40 億美元，佔比 23%。預計 2024 年全球功率分立器件市場約為 218 億美元，年復合增長率 CAGR 為 3.7%。

中國功率半導體市場佔世界近 40%，空間較大。根據 IDC 統計，2018 年中國功率器件市場規模佔全球總規模的 39%。根據全球市場研究機構 TrendForce 統計，2018 年中國的功率半導體市場同比增長 12.76％，達到 2591 億元人民幣，其中分立器件市場規模達到 1874 億元人民幣，比 2017 年增長 14.7％，據 TrendForce 預測，2019 年中國功率半導體市場規模將繼續保持兩位數的增長，達到 2907 億元人民幣，同比增長 12.17％。

全球 MOSFET 市場規模 75.8 億美元，行業集中度很高。根據 IHS Market 統計 2018 年全球 MOSFET 市場為 75.8 億美元，根據 Yole 預測到 2024 年全球 MOSFET 的市場將達到約 87 億美元，年復合增長率 CAGR 為 2.5%。同時全球 MOSFET 行業集中度較高，前五大廠商佔據了全球市場份額的 62.8%，僅 TOP1 英飛凌市佔率就達 27.7%。

需求端：隨著 5G 及相關數據中心需求增長，新能源汽車出貨量上升，帶動電源相關產品進入高度景氣階段。此外，智能家居、物聯網、快充、電動兩輪車等越來越多的需求點逐漸增加，行業呈現高度景氣。

供給端：PMIC、CIS、指紋 IC 及 Nor Flash 等擠壓 8 寸廠生產 MOSFET 的產能；同時 8 寸產線供給沒有明顯增加。

交貨周期延長，看好行業景氣度持續。2017 年以來，功率器件出現缺貨漲價的情況， 2017 年下半年，長電科技提價后，大中、尼克鬆、富鼎在內的台系 MOSFET 供貨商跟進漲價，高中低壓的 MOSFET 交貨周期全面延長。一般來說，MOSFET、整流管和晶閘管的交貨周期是 8 -12 周左右，雖然 2019 年下半年 MOSFET 交貨周期已出現縮短趨勢，但現在大多數 MOSFET、整流管和晶閘管交期仍在 12 周以上，英飛凌高壓 MOSFET 的交貨期超過 16 周，個別廠商的高壓 MOSFET 的交期超過 20 周。2020 年在疫情擾動過後，行業需求回暖，工廠產線飽滿，供不應求，看好本輪景氣度的持續性。

3.5 重點跟蹤之三安光電：深耕化合物半導體，Mini-LED 放量在即

3.6 重點跟蹤之華潤微：IDM 全產業鏈一體化，前瞻布局第三代半導體功率器件

四、封測：行業顯著回暖，凈利率有望逐漸修復

4.1 封測板塊綜述：產能利用率較高，行業凈利率攀升

封測行業在 2020Q2 及 2020Q3 持續高稼動率運轉，利潤加速攀升。2019Q3 封測行業開啟了本輪行業景氣修復及國產替代加速，收入端持續高增長，我們此前預判超預期有望從收入端向利潤端傳導。封測行業在收入規模增長的同時，加強成本管控和費用降低，毛利率提升，凈利潤釋放加速。2020Q3，核心封測公司（長電科技、通富微電、華天科技、晶方科技）營業收入為 120 億元，同比增長 1%；歸母凈利潤為 8.41 億元，同比增長 251%。考慮到長電科技 2020 年收入口徑調整，按照去年同比口徑計算，國內核心封測公司營業收入同比增長 10%。

2019H2 產能利用率提升，2020H2 有望開啟利潤率提升。國內封測行業產能利用率低點在 2019Q1，2019Q2 以後產能利用率逐季提升，2019Q3 開啟行業收入高增速階段。封測行業毛利率提升的基礎上，凈利率還有較高提升空間。收入增長攤低費用率水平的基礎上，國內主要封測廠精益管理、控費降本有望逐漸顯現。2020Q1 費用拐點逐漸出現，隨著疫情影響逐漸減弱，2020Q3 利潤率進一步攀升。

4.2 三季度業績表現超預期，封測廠凈利率攀升

封測價值重估兩階段，從毛利率修復到凈利率修復。長電科技、通富微電、華天科技等三大封測廠合計全球市佔率超過 20%，具備全球競爭力。長期視角相對成熟，具備中期維度的產業投資機會。封測重資產屬性強，產能利用率是盈利的關鍵。在周期上行時，跨越平衡點后具有較高利潤彈性，需求和產能的矛盾也會導致局部漲價。

國內封測行業持續發展壯大，直接受半導體景氣周期影響。國內晶圓代工廠仍處於追趕過程，而封測行業已經躋身全球第一梯隊，全球邏輯電路的景氣程度會直接影響到國內的封測廠商。封測行業直接受半導體景氣回升影響，國內封測廠是最直接受益賽道之一。

封測行業整合，大陸外延內生持續增長。長電科技併購星科金朋、通富微電併購 AMD 蘇州/檳城廠、華天科技併購 Unisem。長電科技、天水華天、通富微電三大封測廠合計市佔率已從 2011 年的 4.5%上升到了 2018 年的 20.5%。

4.3 重點跟蹤之長電科技：三季報超預期，凈利率持續攀高

4.4 重點跟蹤之通富微電：業績超預期，AMD Zen3 競爭力加強

4.5 重點跟蹤之晶方科技：光學賽道 TSV 龍頭，三季度環比繼續提升

五、設備：收入、利潤高速增長，國產化持續推進

收入、利潤快速增長，國產替代持續深化。設備行業核心公司（中微公司、北方華創、至純科技、精測電子、長川科技、晶盛機電、華峰測控、萬業企業）第三季度營業收入 42 億元，同比增長 27%（剔除掉重組因素，下同）；第三季度歸母凈利潤 7.6 億元，同比增長 37%。設備行業持續處於高速增長，國產替代空間快速打開，國內核心設備公司成長可期。

半導體設備周期逐漸回暖，北美半導體設備銷售數據高增長。伴隨著下遊資本開支提升，設備廠商營業收入增速從 2019Q2 觸底后逐漸回暖。2020Q1 由於疫情衝擊，產品發貨推遲，進入到 2020Q3 以來，北美半導體設備數據表現亮眼，行業持續修復和回暖。

5.1 設備廠商收入、利潤持續快速增長

設備廠商在手訂單充足，預收款項單季度快速增長。由於會計準則調整，預收賬款部分項目重分類到合同負債。2020Q3 單季度，設備板塊主要公司仍有較高預收賬款/合同負債；其中，北方華創預收款約 23.5 億元；中微公司約 5.1 億元；至純科技、晶盛機電預收款金額明顯增加。

5.2 中國大陸設備市場快速增長，國產替代空間巨大

根據 SEMI，2019Q4 半導體設備銷售額 178 億美元，同比增長 19%，環比增長 24%，單季度半導體設備銷售額創歷史新高。按地區分佈，貢獻最大的分別是中國大陸（同比增長 59%）、中國台灣（同比增長 121%）。

「芯拐點」、新製程、新產能推動需求。我們判斷本輪反轉首先來自於全球「芯」拐點，行業向上；其次，先進位程帶來的資本開支越來越重， 7nm 投資在 100 億美元，研發 30 億美元；5~3nm 投資在 200 億美元；7nm 單位面積生產成本跳升，較 14nm 直接翻倍；並且，大陸晶圓廠投建帶動更多設備投資需求

國內晶圓廠建設即將鍵入高峰期，內資採購市場仍有提升空間。根據已經披露的國內規劃在建的晶圓廠投資規劃統計，2020~2022 年晶圓廠投資額將是歷史上最高的三年，並且隨著國內對於半導體製造國產替代的需求增加，未來可能還會有新增的投資項目。根據 SEMI，中國大陸設備需求已經達到全球設備需求的 20~30%，但考慮到大陸的需求有一半來自於英特爾、三星、台積電等外國公司的投資，實際上內資採購金額的市場空間約 10%。

Capex 進入上行期，台積電、中芯國際紛紛增加資本開支。台積電率先推進大幅資本開資提升，推進先進位程應用。台積電 2018 年資本開支 104 億美元，2019 年提升至 148 億美元，2020 年預期 170 億美元。中芯國際 2019 年資本開支 22 億美元，預期 2020 年上升至 67 億美元，開啟新一輪資本開支。

5.3 重點跟蹤之北方華創：國產半導體設備龍頭，布局領域完整

5.4 重點跟蹤之中微公司：國產刻蝕設備龍頭，未來打造半導體設備旗艦

六、材料：產品持續突破，國產化正式開啟

6.1 半導體材料板塊綜述

半導體材料加速突破，收入利潤加速增長。隨著半導體整體國產化進度的加快，上游原材料的國產進度也在不停地加速突破，例如當前 CMP 工序的拋光墊及拋光液、以及半導體用電子特氣等產品均已實現了在客戶端產品線的認證及供應。以下我們選取了半導體材料的部分公司（滬矽產業、安集科技、華特氣體、金宏氣體、雅克科技、景瑞股份）（由於鼎龍股份 CMP 佔比較小，收入及利潤貢獻主要源自傳統業務，下表暫不列入）進行同口徑的收入及利潤的統計：20Q3 合計實現了 22.24 億元收入，同比增長 29.4%；歸母凈利潤為 4.07 億元，同比增長 82.3%。

與半導體全球市場相之匹配的，全球半導體材料的銷售額也在同步增長，至 2019 年全球半導體材料銷售額達到 521.4 億美元，與 2018 年規模大致相等。近年來，中國大陸半導體材料的銷售額保持穩步增長，增速方面一直領先全球增速。

晶圓製造材料包含矽、掩膜版、光刻膠、電子氣體、CMP 拋光材料、濕化學品、濺射靶材等，其中矽片約佔整個晶圓製造材料的三分之一。

半導體材料國產化率仍待轉化。根據集成電路材料和零部件產業技術創新戰略聯盟的調研數據，2016 年國內晶圓製造材料企業用於半導體製造的產品銷售收入僅 69.5 億元，相對於國內晶圓製造材料市場需求的比例約 20%，國產化比例較低。

半導體晶元製造工藝半導體將原始半導體材料轉變成半導體晶元，每個工藝製程都需要電子化學品，半導體晶元造過就是物理和化學的反應過程，半導體材料的應用決定了摩爾定律的持續推進，決定晶元是否將持續縮小線寬。目前我國不同半導體製造材料的技術水平不等，但整體與國外差距較大，存在巨大的國產替代空間。

6.1.1 矽片

由於半導體行業與全球宏觀形勢緊密相關，全球半導體矽片行業在 2009 年受經濟危機影響，出貨量與銷售額均出現下滑；2010 年智能手機放量增長，矽片行業大幅反彈；2011 年-2016 年，全球經濟復甦但較為低迷，矽片行業易隨之低速發展；2017 年以來，得益於半導體終端市場需求強勁，半導體市場規模不斷增長，於 2018 年突破百億美元大關。至 2019 年全球半導體矽片的收入已經達到 112 億美元的規模，出貨量也大大奧了 118.1 億平方英寸。

2008 年至 2013 年，中國大陸半導體矽片市場發展趨勢與全球半導體矽片市場一致。2014 年起，隨著中國半導體製造生產線投產、中國半導體製造技術的不斷進步與中國半導體終端市場的飛速發展，中國大陸半導體矽片市場步入飛躍式發展階段。2016 年-2018 年，中國半導體矽片銷售額從 5.00 億美元上升至 9.96 億美元，年均復合增長率高達 41.17%。中國作為全球最大的半導體終端市場，未來隨著中國晶元製造產能的持續擴張，中國半導體矽片市場的規模將繼續以高於全球市場的速度增長。

中國大陸僅有少數幾家企業具有 200mm 半導體矽片的生產能力。2017 年以前，300mm 半導體矽片幾乎全部依賴進口。2018 年，矽產業集糰子公司上海新昇作為中國大陸率先實現 300mm 矽片規模化銷售的企業，打破了 300mm 半導體矽片國產化率幾乎為 0%的局面。

6.1.2 CMP

CMP 包括三道拋光工序，主要運用到的材料包括拋光墊、拋光液、蠟、陶瓷片等。不同工序根據目的的不同，分別需要不同的拋光壓力、拋光液組分、pH 值、拋光墊材質、結構及硬度等。CMP 拋光液和 CMP 拋光墊是 CMP 工藝的核心要素，二者的性質影響著表面拋光質量。

在晶圓製造中，CMP 拋光材料佔總材料成本的 7%，而在 CMP 成本之中拋光墊佔比約為 33%。雖然整體 CMP 拋光墊占晶圓製造成本的佔比不大，但是由於 CMP 是必不可少且無可替代的環節，CMP 拋光墊市場也隨著半導體總市場的增長而增長。

隨著半導體市場不斷復甦增長，在半導體晶元製程不斷提高的同時，對於晶圓製造環節中的 CMP 的價值量也是不斷的增加的。

從 2D NAND 至 3D NAND 的升級之中，CMP 拋光步驟根據 Cabot Microelectroncs 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；另一方面對於邏輯晶元製程的提高，單片晶圓的拋光次數也從 28nm 所需要的約 400 次提升至 5nm 的超過 1200 次。隨著拋光次數及拋光時長的增加，作為耗品的 CMP 拋光液及拋光墊的使用都將呈現快速增長的趨勢。

6.1.3 電子特氣

電子特氣在晶圓製造材料中佔比第二。根據 SEMI 預計，至 2020 年電子特氣的佔比將會進一步提高，將超過光掩模成為佔比第二大的材料，約 13%，規模將達到 43.7 億美元。

2010-2018 年，我國電子特氣市場規模復合增速達 15.3%，2018 年我國電子特氣市場規模達 121.56 億元。其中，半導體製造用電子特氣市場規模約 45 億元。根據前瞻產業研究院預測，2024 年我國電子特種氣體市場規模將達到 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業的發展注入新動力。

根據 SEMI 的數據統計，2019 年全球晶圓製造用電子氣體的市場規模在 42 億美元，而全球晶圓出貨量面積在 2019 年為 11,810 百萬平方英尺。

我們對其進行簡單的匯率換算（1 美元約等於 7 人民幣），以及面積的換算之上，可得出每一片 8 英寸晶圓，所需電子特氣的價值量約為 125 元人民幣。

製程升級提升氣體用量，中國大陸經原產擴產帶來更大的氣體需求。無論是邏輯電路還是存儲電路，更先進的工藝都需要在晶圓製造過程中消耗更大量氣體。例如，從 20nm 邏輯電路升級到 7nm 邏輯電路，處理步驟增加了一倍，消耗的特種氣體也相應增加。中國內資晶圓廠，例如長江存儲、合肥長鑫等均在大力擴產，產能的擴張將會帶來更大的材料需求組。

長存未來發展或將 128 層 Nand flash 作為主要產品，對應氣體需求量將成倍增長。隨著終端設備對更低功耗和更高性能的需求，原本的 2D 產品已經無法滿足處理複雜功能設備的需求，因此整個行業有正在從平面快閃記憶體向 3D NAND 轉移。NAND 快閃記憶體具有所有半導體產品中最高的晶體管密度，藉助 FinFET 技術的 3D NAND，增加了例如外延和原子層沉積（ALD）等的晶體管工藝，因此帶來了更多特種氣體的需求。