2、半导体产业概述
半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,是制造电子器件的物理基础,其产业链分为上游支撑产业,中游核心制造产业,下游终端应用产业。上游支撑产业主要分为半导体材料和半导体设备,是半导体制造工艺的核心支撑。中游核心制造产业可分为芯片设计、晶圆制造和封装测试三大流程,按产品可分为集成电路、分立器件、传感器和光电子等类别,其中集成电路占比80%以上,又可分为模拟电路、逻辑电路、微处理器和存储器。下游终端应用产业场景丰富,并且正在不断拓展。
图表5:半导体产业链
资料来源:ifind,国泰海通证券
图表6:半导体生态链:合作、博弈,相对稳定
资料来源:ifind,平安证券
3、半导体材料
半导体材料是半导体产业的基石。作为产业链的上游支撑环节,半导体材料在半导体行业的产值占比约10%多,具有产业规模大、细分品类多、技术门槛高等特点,其性能直接决定了芯片的性能和制造工艺的可行性。
半导体材料细分品类众多,按生产流程可分为晶圆制造材料和封装测试材料。在晶圆制造过程中,主要使用硅片、光刻胶、溅射靶材、 CMP 抛光材料、光掩膜版、电子气体和湿电子化学品等;封装测试材料是将晶圆切割成裸片并封装成芯片的后端工艺所使用的各种材料,主要包括封装基板、环氧塑封料、电镀液、引线框架、键合金属线等。
全球半导体材料行业呈现出以日美欧企业为主导的寡头垄断格局,国产替代率低的细分品类将成为未来产业链攻坚目标。海外企业由于较早涉足半导体材料行业,经过几十年的技术积淀,凭借其雄厚的技术力量、精细的生产控制和过硬的产品质量居于主导地位,特别是擅于钻研某一类细分市场或产品的日本企业。根据SEMI的数据,全球超过50%的半导体材料来自日本公司,在制作芯片的19种主要材料中,日本有14种材料的占有率是全球第一。随着国内晶圆制造产能的高速扩张,加之国内供应商技术的突破和成熟、本土化的供应优势等,关键半导体材料国产化进程将加快。目前国内晶圆制造材料中大硅片、光掩膜版、光刻胶和CMP抛光材料等品类国产化率不足30%,这些细分品种将成为未来产业链攻坚目标。
图表7:2021年全球关键半导体材料生产分布(百分比)
资料来源:ifind,SEMI,平安证券