1. 硅片:价值量占比最高的半导体材料
硅片是集成电路制造的重要载体，不断朝大尺寸方向发展。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料。结晶硅的分子结构十分稳定，很少有自由电子产生，因 此导电性极低。硅在自然界储备丰富，是自然界除氧之外第二丰富的元素，目前已成为应用最广的一种半导体材料。从半导体器件产值来看，全球 99%以上的集成电路和 90% 以上的半导体器件均采用硅作为半导体材料，化合物半导体材料占比相对较低。
硅片行业集中度较高，且随着尺寸增大集中度加强。硅片行业集中度较高，信越化学和胜高集团(SUMCO)占全球半导体硅片份额超过 50%，全球前五大企业累计份额超过 90% (2018 年数据)。随着硅片平均尺寸不断增大，12 英寸硅片占比持续提高，硅片行业时长份额也在持续向头部企业集中。根据 SEMI 数据，从 2016 年至 2018 年，全球半导体硅片行业集中度提高，信越化学、SUMCO、Siltronic、环球晶圆和 SKSiltron 五家企业市场份额从 85%上升至 93%。
大尺寸硅片技术仍然受制于人，大硅片国产化势在必行。目前国内 4-6 英寸硅片已实现自给自足，但 12 英寸硅片制造技术仍然受制于人，大硅片国产化势在必行。目前国内 硅片生产企业与全球先进水平差距较大，代表性上市企业有沪硅产业、中环股份、神工 股份和立昂微等。目前立昂微的 12 寸硅片项目已通过数家客户的产品验证，并实现批 量化的生产和销售，预计 2021 年底项目建设完成以后达到年产 180 万片规模;沪硅产业提供的产品类型涵盖 300mm 抛光片及外延片、200mm 及以下抛光片、外延片及 SOI 硅 片，并初步实现了 300mm 半导体硅片的规模化生产。
2. 光刻胶:光刻工艺的重要耗材
光刻胶是光刻成像的承载介质，是光刻工艺的重要耗材。光刻胶，又称光致抗蚀剂，是 指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X 射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。按照下游应用场景不同，光刻胶可分为半导体光刻胶、LCD 光刻胶和 PCB 光刻胶，从组成成分来看，光刻胶主要成分包括光刻胶树脂、感光剂、溶剂和添加剂等。在光刻过程中，光刻胶具有光化学敏感型和防腐蚀的保护作用，是光刻工艺的重要耗材。
全球光刻胶下游应用较为均衡，至 2022 年市场规模有望突破 100 亿元。根据前瞻产业 研究院数据，目前全球光刻胶下游应用较为均衡，半导体光刻胶、LCD 光刻胶和 PCB 光 刻胶和其他光刻胶占比都在 25%左右。而根据媒体情报公司 Cision 数据，2019 年全球 光刻胶市场规模约为 91 亿美元，2010-2019 CAGR 约为 5.4%，预计未来 3 年仍将以年均 5% 速度增长，至 2022 年全球光刻胶市场规模将达到 105 亿美元。
行业格局：日美垄断，基本依赖进口。光刻胶属于高技术壁垒材料，纯度要求较高，生 产工艺复杂，需要长期的技术积累，而在三类光刻胶中，半导体光刻胶的技术门槛又明显高于 PCB 光刻胶和 LCD 光刻胶。目前全球半导体光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断，在 g/i 线光刻胶领域，日本和美国企业合计市占率超过 85%，在 ARF 光刻胶方面，基本是日本企业；在 KrF 光刻胶方面，日本占据主导地位，韩国企业在 KrF 光刻胶领域占据全球 5%市场，美国企业市占率为 11%。
国内方面，国内光刻胶整体技术水平与国际先进水平存在较大差距，自给率仅约 10%， 且主要集中在技术含量较低的 PCB 光刻胶领域，半导体光刻胶和 LCD 光刻胶自给率较低。 目前，国内 6 英寸硅片的 g/i 线光刻胶自给率约为 20%，8 英寸硅片的 KrF光刻胶自给 率低于 5%，而 12 寸硅片的 ArF 光刻胶目前国内尚未实现大规模量产。目前国内光刻胶 主要上市企业有晶瑞股份、南大光电和上海新阳等，其中晶瑞股份从 1993 年开始光刻 胶的生产，于 19 年 9 月建成国内第一条 ArF 产线，并于年底量产;上海新阳自 2017 年 起立项开发集成电路用高端光刻胶，并于 2018 年 5 月成立子公司上海芯刻微，主要进行 193nmArF 干法光刻胶研发及产业化项目，目前项目处于实验室研发阶段;南大光电则于 18 年底投资 6.6 亿元实施“193nm(ArF)光刻胶材料开发和产业化”项目，预计将通过 3 年的建设、投产及实现销售，达到年产 25 吨 193nm(ArF 干式和浸没式)光刻胶产品的生产规模。
3. 靶材:薄膜制备的主要材料之一
靶材是薄膜制备的主要材料之一。靶材主要由靶胚和背板，是溅射法沉积薄膜的主要原 材料。其中，靶胚是高速粒子束流轰击的目标材料，是靶材工作的核心功能部分，而背板材料与靶胚进行焊接，起到固定靶胚的作用。按照化学成分分类，靶材又可分为单质金属靶材(纯金属铝、钛、铜、钽等)、合金靶材(镍铬合金、镍钴合金等)和陶瓷化 合物靶材(氧化物、硅化物、碳化物和硫化物等)。
全球靶材呈现垄断格局，美日企业先发优势明显。目前全球靶材制造业，尤其是高纯度 靶材市场，主要份额集中在海外巨头手中，呈现明显的寡头垄断特征。根据智研咨询数据，在全球靶材市场中，日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯市占率位列前四，合计份额达 80%，在最高端的晶圆溅射靶材市场合计份额则高达 90%。高纯溅射靶材市场技术门槛、设备门槛较高，而美日的龙头企业在掌握核心生产技术后，实施严格保密措施来限制技术外泄，并通过扩张整合把握全球溅射靶材市场的主动权，先发优势明显。
国内:靶材企业产品集中在低端产品领域，高端市场缺乏竞争力。目前，国内靶材企业 起步时间较晚，发展重点集中在低端产品领域，在半导体、平板显示和太阳能市场等领域竞争力有所欠缺。经过数年政府扶持、科技攻关和产业化推进，目前国内高纯建设靶材已取得较大进步，形成了部分产品的规模化生产能力，整体实力不断增强。
4. 抛光垫、抛光液:CMP 工艺关键耗材
化学机械抛光(CMP)是晶圆制造的必备流程。晶圆制造包括扩散-光刻-刻蚀-离子注入 -薄膜生长-化学机械抛光-金属化七大流程，其中化学机械抛光(CMP)是集成电路制造中获得全局平坦化的一种手段，它可以平整晶片表面的不平坦区域，属于化学作用和机械作用相结合的技术，使芯片制造商能够继续缩小电路面积并扩展光刻工具的性能。
抛光液市场被美日企业垄断，近年本土自给率有所提升。长期以来，全球化学机械抛光 液市场被美日企业所垄断，包括美国的 Cabot Microelectronics、Versum 和日本的 Fujimi 等，其中 Cabot Microelectronics 全球抛光液市场占有率最高，但已从 2000 年的约 80%下降至 2017 年的约 35%(安集科技招股说明书数据)，表明全球抛光液市场正朝多元化方向发展，地区本土化自给率提升。国内方面，以安集科技为代表的企业打破了国外厂商在抛光液领域的垄断，成功实现了进口替代，占据全球市场约 2%份额(2019 年数据)，使得中国拥有了在抛光液领域的自主供应能力。
抛光垫技术壁垒极高，海外巨头形成寡头垄断。从竞争格局来看，抛光垫制作由于其具 有极高的技术壁垒，全球主要被美国陶氏化学所垄断，市占率高达 79%，其次是美国企业卡博特微电子(Cabot Microelectronics)、Thomas West 和 FOJIBO 等。国内方面， 鼎龙股份在收购国内 CMP 抛光垫企业时代立夫后，成为本土抛光垫龙头企业。2018 年， 鼎龙公司产品通过 8 寸晶圆厂验证并取得订单，2019 年，公司产品通过国内 12 寸晶圆厂产品测试并取得订单。
5. 电子特气:半导体晶圆制造的血液
电子气体是仅次于硅片的第二大半导体原材料，下游应用广泛。特种气体是与普通气体 相对应的概念，指用特殊工艺生产并在特定领域中应用的，在纯度、品种、性能等方面有特殊要求的纯气、高纯气或由高纯单质气体配置的二元或多元混合气。电子特气是电子工业中的关键性化工材料，下游应用涵盖半导体、显示面板、光纤光缆、光伏、新能 源汽车、航空航天等多个领域。在半导体领域，电子特气是价值量占比仅次于硅片的第二大原材料，在 2016 年全球半导体材料市场占比为 14%。2018 年全球电子特种气体市场规模 45.12 亿美元，同比增长 15.93%(金宏气体招股说明书数据)，随着国内半导体国产替代加速进行，国内电子气体市场增速明显，远高于全球增速。
行业集中度高，寡头垄断明显。在电子特气的生产过程中，需要涉及合成、纯化、混合 气配置、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，且由于客户对纯度和精度提出较高要求，因此技术壁垒很高。经过数年发展和兼并收购，全球工业气体市场逐步形成少数几家气体生产企业占据全球大多数份额的市场格局。而相对传统大宗气体，电子特气行业技术壁垒更高，市场集中度极高。2017 年全球半导体用电子气体市场中，美国空气 化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式会社等五大公司控制着全球 90%以上的市场份额，形成寡头垄断的局面。在国内市场，海外几大龙头控制我国 85%以上市场份额，我国电子特气行业受制于人的局面较为严重。
与全球龙头企业相比，国内电子特气公司虽然在资金、技术、设备等多方面存在差距， 目前主要产品应用于低端市场。但与此同时，国内电子特气公司也拥有国际企业无法比拟的低成本、贴近客户和反应灵活等优势，近年来取得较大进步，未来市场规模有望扩大。根据卓创资讯统计，2010-2017 年中国特种气体市场平均增速达 15.48%，2017 年中国的特种气体市场规模达到约 178 亿元，且预期此后 5 年仍将以平均超过 15%的年增长率高速增长，到 2022 年中国特种气体市场规模将达到 411 亿元。
风险提示：投资人应当认真阅读《基金合同》、《招募说明书》等基金法律文件，了解基金的风险收益特征，并根据自身的投资目的、投资期限、投资经验、资产状况等判断基金是否和投资人的风险承受能力相适应。基金的过往业绩并不预示其未来表现，基金管理人管理的其他基金的业绩并不构成基金业绩表现的保证。基金有风险，投资需谨慎。
转自东莞证券-半导体材料专题报告：半导体材料空间广阔，国产替代迫在眉睫
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