半导体级单晶硅材料行业研究

半导体级单晶硅材料行业研究

（一）行业概况

1、半导体材料行业概述

半导体产业作为现代信息产业的基础和核心产业之一，是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，在推动国家经济发展、社会进步、

提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着广泛而重要的作用，已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。

进入21世纪以来，半导体终端产品逐渐轻薄化、便携化、智能化，终端产

品层出不穷，宽带互联网、移动互联网的技术更替也带动集成电路终端产品不断

丰富，半导体产业的市场前景越来越广阔。长期来看，5G、人工智能、物联网、大数据等新应用领域的兴起，逐渐成为半导体行业下一代技术革新的驱动力量。

根据世界半导体贸易统计协会WSTS统计，从2013年到2018年，全球半导体市场规模从3,056亿美元增长至4,688亿美元，尤其2018年较上年增长近14%，创历史新高，存储芯片等产品是增长的主要动力。

半导体材料行业作为半导体产业的直接上游，是半导体行业技术进步并不断

发展的基石。半导体材料主要应用于晶圆制造与封装，根据SEMI统计，2018年全球半导体材料销售额达519亿美元，其中半导体制造材料市场规模322亿美元，封装材料市场规模197亿美元。

2016年-2018年，全球半导体制造材料市场规模及构成情况如下：

半导体硅材料产业规模占半导体制造材料规模的30%以上，是半导体制造中最为重要的原材料。硅材料具有单方向导电特性、热敏特性、光电特性以及掺杂特性等优良性能，可以生长为大尺寸高纯度单晶体，且价格适中，故而成为全球应用广泛的重要集成电路基础材料。除硅材料外，掩膜版、光刻胶及配套试剂、电子气体及抛光材料也均为半导体制造核心材料。

2016年度至2018年度，全球半导体行业处于行业周期上行阶段，行业景

气度较高，带动半导体材料特别是硅材料市场需求增长，2019年以来，终端市场需求有所放缓，导致半导体材料行业市场规模增速放缓或有所缩减，但长期来看，全球半导体行业仍处于螺旋式上升的发展趋势。从全球竞争格局来看，全球半导体材料产业依然由日本、美国、韩国、台湾、德国等国家和地区占据绝对主

导地位。虽然国产半导体材料销售规模不断提升，但从整体技术水平和规模来看，国产半导体材料企业和全球行业龙头企业相比仍然存在较大差距。

2、细分行业概述

半导体硅材料主要为单晶硅材料，按照应用场景划分，半导体硅材料可以分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。其中芯片用单晶硅材料是制造半导体器件的基础原材料，芯片用单晶硅材料经过一系列晶圆制造工艺形成极微小的电

路结构，再经切割、封装、测试等环节成为芯片，并广泛应用于集成电路下游市场。刻蚀用单晶硅材料加工制成刻蚀用单晶硅部件，后者是晶圆制造刻蚀环节所需的核心耗材，目前公司主要产品为刻蚀用单晶硅材料。

2016-2018年度全球半导体硅材料市场规模（单位：亿美元）

2018年度，全球半导体硅材料市场规模为121.24亿美元，同比增长达31.8%，半导体硅材料市场快速发展。

（1）刻蚀用单晶硅材料行业概述

刻蚀用单晶硅材料主要用于加工制成刻蚀设备上的硅电极，由于硅电极在硅片氧化膜刻蚀等加工工艺过程会被逐渐腐蚀并变薄，当硅电极厚度减少到一定程

度后，需替换新的硅电极，因此硅电极是晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材。刻蚀用单晶硅材料产业链的具体情况如下：

目前全球范围内刻蚀设备的市场集中度相对较高，刻蚀设备供应商主要包括泛林集团、东电电子和应用材料，市场份额合计占比超过90%。此外我国中微半导体设备（上海）股份有限公司发展较快，在刻蚀设备领域的市场份额逐步扩大。上述刻蚀设备供应商并不直接生产刻蚀设备硅电极，通常指定通过其认证的硅电极制造商生产与其刻蚀设备相配套且满足特定工艺要求的硅电极，并提供给下游芯片制造厂商，该类硅电极为原配品。同时，芯片制造厂商会考虑直接采购通过其认证的硅电极，该类硅电极为非原配品。

相比非原配品硅电极，原配品硅电极与刻蚀设备匹配度更高，能更好保证刻蚀环节的工艺质量和工艺稳定性，使用原配品硅电极的芯片制造厂商同时也能获

得刻蚀设备供应商的售后服务和技术支持，通常原配品硅电极单位价格相对较高。

随着硅电极生产工艺的不断成熟，非原配品硅电极与原配品硅电极的技术差距越来越小，在综合考虑成本效益和产品质量的基础上，部分芯片制造厂商也会使用非原配品硅电极。

（2）刻蚀用单晶硅材料行业市场规模及发展前景

公司主要客户为刻蚀电极细分领域的主要市场参与者，刻蚀用单晶硅材料行业市场集中较高，公司定期或不定期走访和维护现有客户，依托与下游客户建立的良好沟通机制，公司能够及时了解客户产能情况、需求情况及行业最新动态，

进而估算市场容量。经公司调研估算，目前全球刻蚀用单晶硅材料市场规模约

1,500吨-1,800吨，公司2018年市场占有率约13%-15%。随着全球集成电路产业规模持续增长，集成电路制造厂商持续增加资本投入，新生产线陆续建成，

新增刻蚀设备不断投入使用，刻蚀用单晶硅材料需求将进一步扩大。同时，刻蚀用单晶硅材料需求与半导体行业景气度密切相关。2019年以来，终端市场需求有所放缓，导致半导体材料行业市场规模增速放缓或有所缩减，但长期来看，全球半导体行业仍处于螺旋式上升的发展趋势。

2016年-2018年，全球三大刻蚀设备供应商营业收入增长情况如下：