1、1 分析师：谢分析师：谢楠楠 执执业证业证号：号：S0740519110001S0740519110001 分析师分析师：张波张波 执业证号：执业证号：S0740520020001S0740520020001 研究助理：叶欣怡研究助理：叶欣怡 化工新材料化工新材料 材料发展旭日方升，材料发展旭日方升， 产业升级恰当其时产业升级恰当其时 证券研究报告证券研究报告 2020/2 目录目录 2 一一、材料行业：王冠上的钻石、材料行业：王冠上的钻石 二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 三、重点推荐 材料材料行业：王冠上的钻石！行业：王冠上的钻石！ 3 人类人类发展史就是一部材料发展史！发展史就是一
2、部材料发展史！ 人类发展离不开人类发展离不开材料。材料。根据人类利用材料的时期不同，从古至今可以分为旧石器时代、新石器时代、青铜时代、钢 铁时代。不同材料的利用与开发，也代表了人类文明发展的不同层次。 信息信息时代时代材料为基。材料为基。20世纪中叶以来，人类社会步入信息时代。以电子、计算机等为代表的信息技术浪潮推动 人类社会发展日新月异。其背后是硅基材料的广泛利用，并带动一系列新材料的需求和应用的爆发式发展。 图图：人类发展史就是人类发展史就是材料发展史材料发展史 资料来源：新材料在线、中泰证券研究所 图图：信息时代硅基材料大放异彩信息时代硅基材料大放异彩 资料来源：中泰证券研究所 材料行业
3、：材料行业：王冠上的钻石！王冠上的钻石！ 4 产业链转移驱动产业链转移驱动材料需求自主化！材料需求自主化！ 信息产业链正在在全球范围内发生转移。信息产业链正在在全球范围内发生转移。信息技术起步于美国，经过半个多世纪的发展，经历了从美国本土向日本、 日美向韩台等地区的产业链转移。目前，全球信息产业链正在经历第三次大转移，即从韩台等地区向中国大陆转移。 产业产业链转移之下，材料需求自主化迫在眉睫。链转移之下，材料需求自主化迫在眉睫。产业链的转移，带动了对上游相关新材料需求，并日益催生了国内新材 料自主化发展需求。 图图：我国正在承接第三次全球信息产业链转移我国正在承接第三次全球信息产业链转移 资料
4、来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 材料行业：材料行业：王冠上的钻石！王冠上的钻石！ 5 贸易纠纷加剧，全球产业链竞争愈演愈烈贸易纠纷加剧，全球产业链竞争愈演愈烈 全球产业链竞争日益加剧。全球范围内，国家之间的竞争已演化为产业链的竞争。目前，各国均瞄准全球高端产业 链，并陆续推出鼓励政策及发展计划，例如美国政府的“互联网工业”计划、德国政府的“德国工业4.0”计划、 中国政府的“中国制造2025”计划等。 贸易贸易纠纷进一步加剧。纠纷进一步加剧。在全球产业链竞争的背景下，全球贸易纠纷的事件不断增多，风险日益加大。美国逆全球化 发展浪潮，与多国产生贸易纠纷。 图：图：全球贸易纠纷梳理全球贸易纠
5、纷梳理 资料来源：公开资料整理，中泰证券研究所 材料行业：材料行业：王冠上的钻石！王冠上的钻石！ 6 产业链竞争最终将演化为材料竞争！产业链竞争最终将演化为材料竞争！ 日韩纠纷掀起材料战。日韩纠纷掀起材料战。2019年7月，日本政府限制高纯度氟化氢、光刻胶、氟聚酰亚胺3种半导体材料对韩出口。经 两国谈判后，日本政府小幅放宽光刻胶对韩出口限制，但至今仍采取限制3种材料出口的措施。被限制的氟聚酰亚 胺、光刻胶、高纯度氟化氢是生产存储芯片、电视和其他显示器的基本化学原料，而这些电子产品又是韩国1.6万 亿美元出口导向型经济的支柱。三种化学品广泛存在于苹果、戴尔、三星等电子产品中。 材料已材料已成为产
6、业链竞争中的成为产业链竞争中的关键，自主化发展迫在眉睫。关键，自主化发展迫在眉睫。日韩材料战将材料在产业链发展中的关键地位着重突出。 一旦核心材料被限制，整个产业链将面临“巧妇难为无米炊”的窘境。韩国政府宣称计划成立政府基金，旨在对韩 国供应商进行投资，并在2020年投入18亿美元深化国内供应链。材料自主化发展已经迫在眉睫。 图图：日韩角力半导体材料日韩角力半导体材料 资料来源：百度图片，中泰证券研究所 材料行业：材料行业：王冠上的钻石！王冠上的钻石！ 7 材料发展：王冠上的钻石！材料发展：王冠上的钻石！ 新材料发展已成为国家任务。新材料发展已成为国家任务。随着全球浪潮和国内信息产业发展，我国
7、已将新材料发展提升至国家高度。2012年， 国家首次推出“新材料发展十二五规划”，从战略方向、细分领域等多个方面对国内新材料发展提出明确规划。 新材料行业或将迎来井喷式发展。新材料行业或将迎来井喷式发展。如前所述，材料是人类社会发展的关键。在全球产业链大转移的背景下，我国新 材料自主发展需求日益迫切，半导体、显示面板、5G信息技术、环保（可降解、国六标准）、国防军工等快速发展 领域对于材料需求也愈加渴望。因此，新材料的发展有望迎来发展的黄金时代，也必将成为产业链升级这顶王冠上 最璀璨的钻石！ 图图：新材料新材料发展十二五规划发展十二五规划 资料来源：百度图片、中泰证券研究所 图图：新材料五大核
8、心方向新材料五大核心方向 资料来源：中泰证券研究所 半导体新 材料 显示面板 新材料 国防军工 新材料 环保新材 料 5G新材料 目录目录 8 一、材料行业：王冠上的钻石 二二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 三、重点推荐 9 二二、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 2.1 2.1 半导体材料：终端风已起，材料待突进半导体材料：终端风已起，材料待突进 2.2 面板材料 2.2.1 OLED材料 2.2.2 LCD材料 2.3 5G材料 2.4 生物降解材料 2.5 国六环保材料 2.6 国防军工材料 材料材料发展旭日
9、方升，产业升级恰当其时发展旭日方升，产业升级恰当其时 10 2.1 2.1 半导体材料：终端风已起半导体材料：终端风已起 半导体半导体集成电路是现代信息社会的集成电路是现代信息社会的基石基石。半导体行业经历了三次大规模的产业链转移。前两次分别美国转移到了日 本，从日本转移到韩国、中国台湾和新加坡等地；我国正在承接第三次大规模的半导体技术转移。 全球半导体市场全球半导体市场规模稳步增长。规模稳步增长。据WSTS数据， 2012-2018年全球半导体市场规模复合增速为8.23%。 中国中国大陆半导体市场快速增长。大陆半导体市场快速增长。大陆集成电路销售规模从 2158亿元迅速增长到 2018年的6
10、531亿元，复合增速为 20.27%，远超全球其他地区。全球半导体产业正在加速向大陆转移。 图：图：全球半导体市场及增速全球半导体市场及增速 资料来源：WSTS、中泰证券研究所 图：图：国内半导体行业发展迅速国内半导体行业发展迅速 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 1000 2000 3000 4000 5000 200018 全球半导体市场规模(亿美元) 同比增长(%,右轴) 0% 10% 20% 30% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
11、200018 制造行业营收(亿元) 封装行业营收(亿元) 设计行业营收(亿元) 同比增长(%,右轴) 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 11 2.1 2.1 半导体材料：终端风已起半导体材料：终端风已起 国家政策大力支持国家政策大力支持。半导体新材料是战略新兴产业，工信部、发改委等多次发布相关政策推动半导体新材料行业的 发展。由于集成电路等下游行业技术难度大，对半导体新材料的性能要求较高，但对于价格相对不敏感，国内厂商 在初步发展阶段更倾向于使用进口的原料，半导体新材料国产替代需要国家政策的强力推动。 图：图：国家
12、相继出台政策助力半导体新材料发展国家相继出台政策助力半导体新材料发展 资料来源：公开资料整理、中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 2.1 2.1 半导体材料：终端风已起半导体材料：终端风已起 中国中国半导体制造行业陆续突破。半导体制造行业陆续突破。2019-2020年，长江存储64层3D NAND闪存量产，长鑫存储19nm DRAM芯片量 产，中芯国际14nm Logic芯片量产，我国半导体制造行业从量变到质变。 终端制造业已打开材料需求空间。终端制造业已打开材料需求空间。我国半导体制造企业的突破和市场的打开，为上游材料国产化提供必要条件。 图
13、：图：半导体制造行业陆续突破半导体制造行业陆续突破 资料来源：公开资料整理，中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 2.1 2.1 半导体材料：终端风已起半导体材料：终端风已起 全球贸易冲突加剧。全球贸易冲突加剧。近年全球贸易冲突不断。从中美“中兴事件”、“福建晋华事件”、“华为事件”到“日韩材 料纠纷”，全球范围内高科技产业贸易冲突不断。核心技术（芯片及相关设备材料）往往成为贸易冲突的抓手。 国内材料自主化进程提速。国内材料自主化进程提速。随着外部环境愈发严峻，下游相关企业逐步意识到上游材料的重要性以及国产自主化的 必要性。以华为、长江存储为首的
14、终端企业纷纷主动推进上游材料国产化，放宽相关材料企业的验证领域，加速国 内材料企业的验证进度，缩短其验证流程。因此，随着国产化进程有效加速，国内材料行业迎来发展黄金时期。 图：图：全球贸易纠纷梳理全球贸易纠纷梳理 资料来源：公开资料整理，中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 2.1 2.1 半导体材料：材料待突进半导体材料：材料待突进 大基金加速国内芯片产业链发展。大基金加速国内芯片产业链发展。国家集成电路产业投资基金（大基金）是为促进集成电路产业发展而设立，重点 投资集成电路芯片产业链。 2014年10月，大基金一期成立，规模合计1387亿元，
15、截至2018年年底基本完毕，投资方向主要包括：IC设计、集 成电路制造、封测业、半导体材料、半导体设备、产业生态建设。 2019年10月， “国家大基金二期” 注册成立，注册资本为2041.5亿元，在大基金一期主要完成产业布局之后，二 期将进一步打造集成电路产业链供应体系。 图：图：大基金一期投资方向大基金一期投资方向 资料来源：电子工程世界、中泰证券研究所 图：图：大基金一期投资材料企业概览大基金一期投资材料企业概览 资料来源：电子工程世界、中泰证券研究所 48%48% 20%20% 11%11% 1%1% 1%1% 19%19% 制造 设计 封测 材料 设备 产业生态建设 材料发展旭日方升
16、，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 15 2.1 2.1 半导体材料：材料待突进半导体材料：材料待突进 全球半导体材料市场迎来快速发展。全球半导体材料市场迎来快速发展。2018年全球半导体材料市场产值为519.4亿美元，同比增长10.68%。其中晶 圆制造材料和封装材料分别为322亿美元和197.4亿美元，同比+15.83%和+3.30%。 图：图：全球全球半导体材料市场迎来快速发展半导体材料市场迎来快速发展 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 图：图：半导体制造和封测过程中用到的新材料半导体制造和封测过程中用到的新材料 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 晶圆 衬底
17、准备 氧化 增层 光刻胶 涂敷 前烘 对准 曝光 后烘显影坚膜刻蚀 利用掩膜版 重复若干次 背面 研磨 减薄 溅射 化学 机械 抛光 气相 沉积 掺杂去胶 背面 金属化 测试封装 芯片 成品 清洗液反应气 光刻胶及 辅助试剂 掩膜版显影液 刻蚀气 刻蚀液 封装 材料 化学气相 沉积气体 抛光液 抛光垫 清洗液 靶材 抛光液 抛光垫 清洗液 化学气相 沉积气体 掺杂气去胶剂 IC制造化学品IC封装化学品 -4% 0% 4% 8% 12% 0 100 200 300 400 500 600 200172018 晶圆制造材料(亿美元) 封装材料(亿美元) 同比增长(%,右轴)
18、材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 16 2.1 2.1 半导体材料：材料待突进半导体材料：材料待突进 半导体材料空间不一。半导体材料空间不一。2018年，在市场产值为322亿美金的半导体制造材料中，大硅片、特种气体、光掩模、 CMP材料、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品、靶材分别占比33%、14%、13%、7%、6%、7%、4%、3%。 国内材料需求位居全球前三。国内材料需求位居全球前三。分地区来看，目前大陆半导体材料市场规模83亿美元，全球占比16%，仅次于中国 台湾和韩国，为全球第三大半导体材料区域。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：SEMI、
19、中泰证券研究所 图：图：全球各地区半导体材料市场占比全球各地区半导体材料市场占比 图：图：半导体制造材料占比半导体制造材料占比 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 17 2.1 2.1 半导体材料之：半导体材料之：大硅片大硅片 硅片是半导体产业基石。硅片是半导体产业基石。硅片也称硅晶圆，是制造半导体芯片最重要的基本材料，是以单晶硅为材料制造的片状物 体，在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线，使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品。 大大硅片为发展方向。硅片为发展方向。半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有100mm（4英寸）及以下、150mm（6英寸）
20、、 200mm（8英寸）、300mm（12英寸）与450mm（18英寸）等规格。半导体硅片的直径越大，在单片硅片上可制 造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。 资料来源：CNKI、中泰证券研究所 资料来源：CNKI、中泰证券研究所 图：图：半导体硅片为圆形片状物体半导体硅片为圆形片状物体 图：图：半导体硅片技术演进半导体硅片技术演进 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 18 2.1 2.1 半导体材料之：半导体材料之：大硅片大硅片 全球硅晶圆市场持续增长。全球硅晶圆市场持续增长。2018年全球硅晶圆市场规模突破百亿美
21、元大关，销售金额达到113.81亿美元。2011年 至2018年复合增长率为2.01%。 全球硅片出货量稳定增长。全球硅片出货量稳定增长。2011年至2018年全球硅片出货量复合增长率为5.01%，2018年全球硅片出货量达到 12733百万平方英寸。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：wind、中泰证券研究所 图：图：全球全球硅晶圆硅晶圆市场规模及增速市场规模及增速 图：图：全球硅片出货量及增速全球硅片出货量及增速 -20%-20% 0%0% 20%20% 40%40% 60%60% 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 120120 2011201120
22、0000182018 全球硅晶圆市场规模（亿美元）全球硅晶圆市场规模（亿美元） 同比（同比（% %，增速），增速） -5%-5% 0%0% 5%5% 10%10% 15%15% 0 0 20002000 40004000 60006000 80008000 1000010000 1200012000 1400014000 20102010 20112011 20122012 20132013 20142014 20152015 20162016 20172017 20182018 全球硅片出货量（百万平方英
23、寸）全球硅片出货量（百万平方英寸） 同比（同比（% %，右轴），右轴） 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 19 2.1 2.1 半导体材料之：半导体材料之：大硅片大硅片 不同制造工艺下的硅片应用于不同领域。不同制造工艺下的硅片应用于不同领域。根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅 片为代表的高端硅基材料。 硅片下游硅片下游应用广泛。应用广泛。按照下游应用来看，半导体硅片主要应用于芯片制造，终端应用领域涵盖智能手机、便携式设 备、物联网、汽车电子、人工智能、工业电子、军事、航空航天等众多行业。 资料来源：公开资料、中泰证券研究所 资
24、料来源：硅产业招股说明书、中泰证券研究所 图：图：半导体硅片分类及用途半导体硅片分类及用途 图：图：半导体硅片需求框架半导体硅片需求框架 类别类别制备工艺制备工艺应用应用 抛光片抛光片 直接从晶柱切割出片，然后直接从晶柱切割出片，然后 进行抛光镜面处理进行抛光镜面处理 基础性硅片基础性硅片 外延片外延片 在抛光片上应用气相生长技在抛光片上应用气相生长技 术，外延出单晶结构层术，外延出单晶结构层 工业电子、汽车电子工业电子、汽车电子 SOI硅片SOI硅片 在顶层硅和支撑衬底之间引在顶层硅和支撑衬底之间引 入了一层氧化物绝缘埋层入了一层氧化物绝缘埋层 射频前端芯片、功率器件射频前端芯片、功率器件
25、、汽车电子、传感器以及、汽车电子、传感器以及 星载芯片星载芯片 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 20 2.1 2.1 半导体材料之：半导体材料之：大硅片大硅片 300nm硅片已成为主流。硅片已成为主流。目前全球半导体硅片市场最主流的产品规格为300mm硅片和200mm硅片，300mm硅片 占比持续上升。2018年，300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%，两种尺寸硅片合计占比接 近90.00%。 硅片行业呈现寡头垄断。全球前五大半导体硅片厂商占据92%市场份额。全球半导体硅片供应商仍然以国外企业为 主，主要供应商包括日本信越、
26、日本SUMCO、德国Siltronic、台湾环球晶圆等，大陆厂商主要有硅产业等。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 图：图：全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比 图：图：全球半导体全球半导体硅片硅片市场份额市场份额 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 信越化学SUMCO Siltronic环球晶圆 SK Siltron其他 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 21 2.1 2.1 半导体材料：图形化相关材料半导体材料：图形化相关材料 图形化图形化是半导体制造过程中的核心工艺。是半导体制造过程中的核心工艺。图形化工艺将设计的图像
27、从掩模版转移到晶圆表面。图形化相关材料主要 包括：掩模版、光刻胶、光刻胶配套、湿化学品和电子气体等。 资料来源：芯片制造、中泰证券研究所 图图：半导体半导体图形化工艺及所用材料图形化工艺及所用材料 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 22 2.1 2.1 半导体材料之：掩膜版半导体材料之：掩膜版 掩模版，掩模版，是液晶显示器、半导体等制造过程中的图形是液晶显示器、半导体等制造过程中的图形“底片底片”转移用的高精密工具转移用的高精密工具。 半导体掩模版市场集中度半导体掩模版市场集中度高高。Photronics、DNP 和 Toppan 三家占据 80% 以上的市
28、场份额。我国的光掩模版企业 主要是清溢光电、无锡华润、路维光电、龙图光电等，仅能够满足国内中低档产品市场的需求。 资料来源：清溢光电招股说明书、中泰证券研究所 图图：掩模板掩模板主要企业主要企业 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 23 2.1 2.1 半导体材料之：光刻胶半导体材料之：光刻胶 光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加 工基片上，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工。 光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占50%，单体约占35%。 资料来源：信越
29、集团官网、中泰证券研究所 资料来源：现代化工、中泰证券研究所 图图：旋旋涂于硅片上的光刻胶涂于硅片上的光刻胶 图图：光刻胶光刻胶主要成本占比主要成本占比 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 24 2.1 2.1 半导体材料之：光刻胶半导体材料之：光刻胶 全球全球光刻胶市场持续增长。光刻胶市场持续增长。2018年全球光刻胶市场规模为85亿美元，2014-2018年复合增速约5%。据IHS，未来 光刻胶复合增速有望维持5%。 光刻胶大致分为三类。光刻胶大致分为三类。按照下游应用来看，目前半导体光刻胶占比 24.1%，LCD 光刻胶占比 26.6%， PCB 光刻
30、胶占比 24.5%，其他类光刻胶占比 24.8%。 资料来源：IHS、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 图图：全球光刻胶全球光刻胶市场规模及增速市场规模及增速 图图：全球光刻胶全球光刻胶下游应用结构下游应用结构 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 25 2.1 2.1 半导体材料之：光刻胶半导体材料之：光刻胶 半导体光刻胶市场规模持续增长。半导体光刻胶市场规模持续增长。2018年全球半导体光刻胶市场规模20.29亿美元，同比增长15.83%。 分分区域来看，区域来看，中国半导体光刻胶规模占全球比重最大，达到中国半导体光刻胶规模占全球比重
31、最大，达到32%。其次是美洲地区，其光刻胶市场规模占全球比重 为21%。亚太地区紧跟其后，光刻胶市场规模占全球比重为20%。欧洲、日本地区所占比重较低，大约均为9%。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 图图：全球全球半导体光刻胶市场规模及增速半导体光刻胶市场规模及增速 图图：全球全球半导体光刻胶市场份额（按区域）半导体光刻胶市场份额（按区域） 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 26 2.1 2.1 半导体材料之：光刻胶半导体材料之：光刻胶 ArF/液浸ArF光刻胶为主流的半导体光刻胶品类。 半导体光刻胶仍待国产化。
32、半导体光刻胶仍待国产化。全球半导体光刻胶供应商仍然以国外企业为主，主要供应商包括日本合成橡胶、东京日 化、罗门哈斯、日本信越和富士材料。国内目前供应商主要包括晶瑞股份（苏州瑞红）、北京科华等。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 图图：半导体光刻胶半导体光刻胶占比占比 图图：全球全球半导体光刻胶市场份额（按区域）半导体光刻胶市场份额（按区域） 半导体光刻胶半导体光刻胶 种类种类 对应曝光对应曝光 波长波长(nm)(nm) 对应对应 ICIC 制程制程 注释注释 g g 线线 436436 0.5um0.5um 以上以上 正性光刻胶为主正性光刻胶为主 i i 线线 365365 0.50.5-
33、-0.35um0.35um KrFKrF 248248 0.250.25- -0.15um0.15um 正性光刻胶和负正性光刻胶和负 性光刻胶都有性光刻胶都有 ArFArF 193193 6565- -130nm130nm 正性光刻胶正性光刻胶 ArF(ArF(浸润式浸润式) ) 45nm45nm 以下以下 图图：半导体光刻胶半导体光刻胶分类分类 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 27 2.1 2.1 半导体材料之：特种气体半导体材料之：特种气体 特种特种气体下游应用广泛。气
34、体下游应用广泛。特种气体是指在特定领域中应用的，对气体有特殊要求的纯气，高纯气或由高纯单质气体 配制的二元或多元混合气。特种气体按其应用可分为电子气体、医疗气体、标准气体、激光气体、食品气体、电光 源气体等。 半导体是电子特气重要应用领域。半导体是电子特气重要应用领域。在半导体领域，电子气体被应用于薄膜刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。 图图：特种气体分类特种气体分类 产品产品主要用途主要用途 清洗、蚀刻气清洗、蚀刻气 高纯四氟化碳、高纯六氟乙烷高纯四氟化碳、高纯六氟乙烷 、高纯二氧化碳等、高纯二氧化碳等 光刻气光刻气氪氖混合气、氟氖混合气等氪氖混合气、氟氖混合气等 外延气体、成膜气体外延气体
35、、成膜气体高纯氨、硅烷等高纯氨、硅烷等 掺杂气体掺杂气体乙硼烷、三氯化硼、磷烷等乙硼烷、三氯化硼、磷烷等 其他其他 氮（6N）、氢气（6N）、氩氮（6N）、氢气（6N）、氩 （5.5N）、He（5N）等（5.5N）、He（5N）等 医用氧、血气测定气等医用氧、血气测定气等诊断、手术、医学研究诊断、手术、医学研究 高纯碳氢气体高纯碳氢气体 校准测量仪器和测量过程，评价准确度和校准测量仪器和测量过程，评价准确度和 检测能力，确定材料的特性量值检测能力，确定材料的特性量值 氦氖激光气、密封束激光气等氦氖激光气、密封束激光气等国防建设、激光加工国防建设、激光加工 二氧化碳、乙烯、氩等二氧化碳、乙烯、氩
36、等饮料气体、蔬菜/水果保鲜饮料气体、蔬菜/水果保鲜 氩、氪、氖、氙及其混合气氩、氪、氖、氙及其混合气电器、灯具生产电器、灯具生产 食品气体食品气体 电光源气体电光源气体 电子气体电子气体 集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光 缆等电子产业的加工制造过程缆等电子产业的加工制造过程 医疗气体医疗气体 标准气体标准气体 激光气体激光气体 主要类别主要类别 资料来源：公司公告，中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 28 2.1 2.1 半导体材料之：特种气体半导体材料之：特种气体 半导体半导体特种特种气体市场规模持续增
37、长。气体市场规模持续增长。2018年全球半导体特种气体市场规模45.08亿美元，同比增长16%。 国内特气市场发展迅速。国内特气市场发展迅速。2010 - 2017年我国特种气体市场规模平均增速约为15%，截止至2018年我国特种气体市 场销售收入达到584.35亿元，同比增长13.55% 。考虑到下游市场增长，预测2019-2024年我国特种气体市场增速 可以达到12%左右。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：前瞻产业研究院、中泰证券研究所 图图：全球半导体全球半导体特种气体特种气体市场市场规模及增速规模及增速 图图：中国特种气体市场规模及增速中国特种气体市场规模及增速 -10%
38、-10% 0%0% 10%10% 20%20% 0 0 1010 2020 3030 4040 5050 200001720182018 全球半导体用电子气体市场规模（亿美元）全球半导体用电子气体市场规模（亿美元） 同比（右轴）同比（右轴） 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 29 2.1 2.1 半导体材料之：特种气体半导体材料之：特种气体 全球半导体特气领域呈寡头垄断格局。全球半导体特气领域呈寡头垄断格局。目前，全球半导体用电子气体的供应被行业寡头所垄断。美国气体化工、法 国法液空、德国林德
39、、日本日酸和美国普莱克斯占比 94% 以上。 国内国内半导体用电子市场主要被国外厂商半导体用电子市场主要被国外厂商占据占据。目前，美国气体化工、美国普莱克斯、昭和电工、英国 BOC、法国 液空和日本日酸 6 家公司占据国内半导体电子特气市场份额高达 85%。 资料来源：中国产业信息网、中泰证券研究所 资料来源：中国产业信息网、中泰证券研究所 图图：全球半导体全球半导体特种气体特种气体市场市场格局格局 图图：中国中国半导体半导体特种气体特种气体市场市场格局格局 26%26% 24%24% 18%18% 18%18% 8%8% 6%6% 美国气体化工美国气体化工法国液空法国液空美国普莱克斯美国普莱
40、克斯 日本日酸日本日酸德国林德德国林德其他其他 30%30% 20%20% 15%15% 10%10% 5%5% 5%5% 15%15% 美国气体化工美国气体化工美国普莱克斯美国普莱克斯昭和电工昭和电工 英国英国BOCBOC法国液空法国液空日本日酸日本日酸 其他其他 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 30 2.1 2.1 半导体材料之：特种气体半导体材料之：特种气体 国内特气企业持续发力。国内特气企业持续发力。目前，国内特种气体供应企业主要包括华特气体、昊华科技、中船重工718所、南大光 电、雅克科技等。相对于国际巨头，国内企业在产品品类上仍有较大差距。 资
41、料来源：华特气体招股说明书、中泰证券研究所 图图：国内半导体特气主要企业国内半导体特气主要企业 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 31 2.1 2.1 半导体材料之：湿化学品半导体材料之：湿化学品 湿化学品主要指在半导体制造过程中使用的各种液体化工原料，广泛应用在晶圆清洗、刻蚀、显影等领域。 湿化学品分为通用型产品和功能型产品。通用型产品主要包括单酸单碱等单一组分的化学品，市场规模比较大的有 双氧水、氢氟酸、硫酸、硝酸等。功能型产品主要包括复配的化学品，如显影液、刻蚀液、剥离液、缓冲液等。 湿化学品贯穿了硅片清洗、光刻胶显影、蚀刻、剥离等半导体制造的全过程。
42、广义来说，光刻胶配套试剂属于湿化 学品。 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 图图：湿化学品贯穿半导体制造各个湿化学品贯穿半导体制造各个环节环节 图图：湿湿化学品主要分类化学品主要分类 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 32 2.1 2.1 半导体材料之：湿化学品半导体材料之：湿化学品 湿湿化学品门槛高。化学品门槛高。湿化学品主要要求两个方面：1.产品的纯度达到所需要的标准，目前半导体制造行业所需要的均 为 G5 标准；2.产品的稳定性要好，产品中所含杂质的数量要稳定在一个比较小的范围内。 下游消耗量有
43、望持续增长。下游消耗量有望持续增长。伴随着晶圆面积的增加，湿化学品消耗量大幅增长。 资料来源：中国电子材料行业协会、中泰证券研究所 图图：湿湿化学品单位消耗量化学品单位消耗量 资料来源：晶瑞股份招股说明书、中泰证券研究所 图图：湿化学品国际标准等级湿化学品国际标准等级 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 33 2.1 2.1 半导体材料之：湿化学品半导体材料之：湿化学品 全球湿化学品市场保持增长。全球湿化学品市场保持增长。随着全球半导体产业市场规模的增长，全球半导体用湿化学品市场也随之增长。 2018年，全球半导体用湿化学品和光刻胶配套试剂市场规模分别为16.
44、1和22.3亿美元，同比分别+7%和6%。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 图图：全球半导体湿化学品保持全球半导体湿化学品保持增长增长 图图：湿全球半导体用光刻胶配套市场保持增长湿全球半导体用光刻胶配套市场保持增长 -10%-10% -5%-5% 0%0% 5%5% 10%10% 0 0 5 5 1010 1515 2020 200001720182018 全球半导体用湿化学品市场规模（亿美元）全球半导体用湿化学品市场规模（亿美元） 同比（右轴）同比（右轴） -10%-10% -5%-5%
45、 0%0% 5%5% 10%10% 15%15% 0 0 5 5 1010 1515 2020 2525 200001720182018 全球半导体用光刻胶配套市场规模（亿美元）全球半导体用光刻胶配套市场规模（亿美元） 同比（右轴）同比（右轴） 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 34 2.1 2.1 半导体材料之：湿化学品半导体材料之：湿化学品 湿湿化学品市场仍为发达国家主导。化学品市场仍为发达国家主导。湿化学品的市场格局主要有欧美企业(35%)、日本企业(28%)、韩国企业(16%)、 台湾
46、地区(9%)、中国大陆(10%)。 国内国内企业仍需追赶。企业仍需追赶。国外企业主要包括巴斯夫、苏威化学、东京应化等企业，国内主要包括江化微、晶瑞股份、浙 江凯圣等。 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 资料来源：SEMI、中泰证券研究所 图图：湿湿化学品供应格局化学品供应格局 图图：湿湿化学品主要供应企业化学品主要供应企业 35%35% 28%28% 16%16% 9%9% 10%10% 2%2% 欧美企业欧美企业日本企业日本企业韩国企业韩国企业 台湾地区台湾地区中国大陆中国大陆其他其他 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 35 2.1 2.1 半导体材料之
47、：半导体材料之：CMPCMP材料材料 CMP材料是半导体制造核心材料。材料是半导体制造核心材料。化学机械抛光(CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键技术。 CMP 技术结合了机械抛光和化学抛光，相对于其他平坦化技术而言有着极大的优势， 是目前唯一能兼顾表面的全 局和局部平坦化的技术。 CMP抛光材料主要包括抛光液、抛光垫、调节器、CMP清洗等耗材，其中抛光液和抛光垫占比较高。 资料来源：安集科技招股说明书、中泰证券研究所 图图：CMPCMP工作机理示意图工作机理示意图 图图：CMPCMP抛光材料抛光材料占比占比 49%49% 33%33% 9%9% 5%5% 4%4% 抛光液抛光
48、液抛光垫抛光垫调节器调节器清洗清洗其他其他 资料来源：安集科技招股说明书、中泰证券研究所 材料发展旭日方升，产业升级恰当其时材料发展旭日方升，产业升级恰当其时 36 2.1 2.1 半导体材料之：半导体材料之：CMPCMP材料材料 工艺进化带动工艺进化带动CMP材料需求翻倍增长。材料需求翻倍增长。集成电路工艺的进化带来了对抛光材料的各种新需求，逻辑芯片随着制程 增加，抛光材料种类和用量也迅速增长，比如 14 纳米以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺将达到 20 步以 上，使用的抛光液将从 90 纳米的五六种抛光液增加到二十种以上；7 纳米及以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤 甚至可能达到 30 步，使用的抛光液种类接近三十种。而存储芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技术变革，也会使
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