四川大决策投顾 摘要：半导体材料在半导体产业链中占据着举足轻重的地位，受到美国科技制裁和中国半导体产业政策的双重推动，国产替代的速度明显加快。与此同时，人工智能的发展催生了巨大的算力和存储需求，AI训练过程中对高性能芯片和存储的需求尤为迫切，这进一步促进了上游半导体原材料需求的增长。
1.半导体材料行业概述
根据在产业链中应用环节的不同，半导体材料可划分为前端晶圆制造材料和后端封装材料。其中，晶圆制造材料主要包括硅片、掩膜版、电子特气、光刻胶、工艺化学品、研磨液、靶材等，封装材料主要包括引线框架、封装基板、陶瓷材料、键合金丝、切割材料等。作为贯穿整个芯片加工全过程的核心原材料，半导体材料是整个产业链中极其重要的一环。
其行业典型特征包括：
（1）国产替代率低：（a）这一方面意味着相关公司的业绩增长空间大、公司未来理论上限高；（b）另一方面意味着技术追赶节奏快，相关公司可能存在明显高居的研发费用率和大体量、高频率的融资活动及募投项目建设和落地；（c）相关公司营收和净利润可能短期承压，早期布局多属价值投资，需“陪公司成长”；
（2）壁垒深厚：壁垒包括技术壁垒、规模和资金壁垒、品牌与客户壁垒：半导体晶圆制造对半导体材料的纯度有严格要求，如硅片（9N）、电子特气、湿电子化学品（12 英寸晶圆制造需要达到 G4 标准）等。由于国内半导体材料企业发展时间较短，缺乏坚实的技术积淀和产能积淀，一方面产品面临纯度考验，材料产品需要经过客户验证，进入半导体晶圆制造和封测相关企业的供应体系难度大、耗时长，另一方面通过募投或并购方式布局半导体材料生产需要大量资金，若未形成规模效应则盈利水平难以保证；
（3）技术工艺要求高，客户验证周期长。以半导体光刻胶为例，客户验证周期往往在 2-3 年。
2.全球晶圆厂设备投资复苏，半导体材料需求上行
根据 SEMI 公布数据，2023 年全球半导体材料市场下滑至 667 亿美元。其中晶圆制造材料和封装材料市场分别为 415 亿美元和 252 亿美元，分别同比下滑 7.0%和 10.1%。半导体材料市场景气度与制造端稼动率密切相关，2023 年受需求疲软和芯片库存过剩影响，晶圆厂和封测厂产能利用率有所下降。
从全球的角度来看，2024 年全球晶圆厂设备投资回暖，有望带动相关材料需求。根据 SEMI 2023 年 12 月 12 日发布的《年终总半导体设备预测报告》中的数据，2023年全球晶圆厂设备支出将同比-4%，从 2022 年的 941 亿美元的历史高位降至 905.9亿美元，此次设备投资额降低主要源于半导体市场的周期性收缩。但是，至 2024 年，SEMI 预计全球晶圆厂设备投资将回暖至 931.6 亿美元，同比+3%。随着全球晶圆厂设备投资额的回升，有望带动全球集成电路相关材料需求增长。
从区域的角度来看，我国半导体设备投资连续多年蝉联榜首。根据 SEMI 的数据，2020 年中国大陆半导体设备投资额为 187.2 亿美元，占当年全球半导体设备投资额的 26%，排名全球第一，首次超过中国台湾地区。2021 年，中国大陆半导体设备投资额再一次创下历史新高，全年投资额达 296.2 亿美元，较 2020 年增长 58.23%，全球投资额占比也由 2020 年的 26%上涨至 29%，蝉联全球第一。2022 年，虽然中国大陆半导体设备投资额同比小幅下滑至 287.2 亿美元，但全球投资额占比依旧维持首位。
设备投资落地拉动晶圆产能扩张，我国规划新增晶圆厂数量全球第一，国产半导体材料空间广阔。根据 SEMI 统计数据显示，2021-2023 年，全球半导体行业将新建 84 座大规模芯片制造工厂。其中中国大陆三年内计划新建 20 座晶圆厂，排名世界第一。美洲紧随其后，在《芯片和科学法案》推动下，从 2021 到 2023 年，预计美洲地区将新增 18 座晶圆工厂，这些新建的晶圆厂以 12 （300mm）晶圆生产为主。
从区域来看，预计中国大陆 300mm 晶圆市场份额在 2026 年将达到全球第一。根据 SEMI统计数据显示，2022 年中国大陆 300mm前端晶圆厂产能市场份额为 22%，根据目前的产能规划推测，至 2026 年，该比例将提升至 25%，超越韩国成为全球第一。同时，从扩产结构来看，基本以 12英寸先进制程产线为主，这对半导体材料的品质提出了更高的要求，半导体材料行业高端化趋势显著。
3.外部持续打压背景下，半导体材料国产化有望提速
当前我国产业结构持续优化，产业不断升级。同时随着全球地缘政治冲突加剧，供应链安全也是政府和企业关注的核心问题。在产业升级和自主可控的背景下，国产替代是半导体产业的中长期明确的产业趋势。
伴随着国产厂商的技术能力提高，产品竞争力提升，国产厂商的渗透率和半导体材料的国产化率有望继续提升。目前我国半导体材料整体国产化率较低，行业主要细分领域尤其是光刻胶、半导体硅片、湿电子化学品等高端晶圆制造材料被海外大厂垄断，国产替代需求迫切。以半导体光刻胶为例，全球前六大厂商均为日本企业，合计份额超过 90%，国内厂商尚处于认证导入阶段。
随着越来越多的国内晶圆厂产能落地，从保障供应链安全和降低成本双重角度出发，国产半导体材料的应用比例将快速增长，市场空间广阔。
4.半导体材料行业投资逻辑与个股梳理
半导体材料在半导体产业链中占据着举足轻重的地位。近年来，受到美国科技制裁和中国半导体产业政策的双重推动，国产替代的速度明显加快。与此同时，人工智能的发展催生了巨大的算力和存储需求，AI训练过程中对高性能芯片和存储的需求尤为迫切，这进一步促进了上游半导体原材料需求的增长。
相关个股：清溢光电、鼎龙股份、安集科技、华特气体、彤程新材、华懋科技等。
参考资料：
1.2023-4-6东吴证券——半导体产业链复盘——材料篇
2.2024-2-26开源证券—— 以 CMP 抛光垫为基，打造半导体材料平台企业
3.2024-2-18长城证券—— 政策利好+行业布局双轮驱动，有望迎来快速发展
4.2024-6-13源达信息—— 国内加快晶圆产能扩建，半导体材料国产化加速
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