2025年半导体设备、材料、零部件产业链专题报告：蓄势乘风起

1 半导体设备：加速追赶，锋芒渐展

增势强劲，2025 年全球半导体设备市场规模有望达 1210 亿美元。半导体设备是集成 电路和广泛应用的半导体微观器件产业的基石，随着微观器件的尺寸不断缩小，结构日 益复杂，其重要性愈发凸显。2023 年全球半导体设备市场出货金额为 1063 亿美金，同 比-1.3%，伴随周期低点过去，终端市场需求回暖及各大晶圆厂扩产动作持续，SEMI 预 计 2024 年全球半导体设备市场将达到 1130 亿美金新高，同比+6.4%。展望未来，SEMI 预计 2025 年全球半导体设备市场规模将达 1210 亿美元，同比+7.1%，2026 年市场规 模有望延续增长至 1390 亿美元。受益于国内晶圆厂持续扩产，中国大陆半导体设备全 球份额逐步提升，2020-2023 年份额居全球首位，根据 Wind 数据，2024Q1-Q3 中国大 陆半导体设备全球份额达到 45%，销售额达 376.6 亿美元，引领全球半导体设备市场。

晶圆制造设备占半导体设备市场约 90%。半导体设备分为晶圆制造设备及封装、测试 设备，根据SEMI数据，2023年晶圆制造设备销售额约占总体半导体设备销售额的90%， 其中薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀设备共同构成芯片制造三大核心设备，合计占比超 60%，薄膜沉积设备及刻蚀设备年平均增长速度高于其他种类的设备。

晶圆厂扩产拉动设备需求，中国大陆扩产动能较强。根据 SEMI 数据，全球半导体晶圆 制造产能预计将在 2024 年增长 6%，并在 2025 年实现 7%的增长，达到每月晶圆产能 3370 万片 （8 英寸当量）。分地区来看，中国大陆预计将保持两位数的产能增长，在 2024 年增长 15%至 885 万（wpm）后，2025 年将增长 14%至 1010 万（wpm）。预计 2025 年中国台湾地区的产能将以 580 万（wpm）的位居第二，增长率为 4%，韩国预计 2025 年将位居第三，在 2024 年首次突破 500 万（wpm）的大关后，产能将增长 7%至 540 万（wpm）。

全球半导体设备市场呈现多元化竞争格局，但整体被少数几家头部企业垄断。美国在薄 膜沉积、离子注入、量测等领域占据垄断地位，如应用材料在物理气相沉积（PVD）、化 学机械抛光（CMP）、离子注入等方面的全球市场占有率较高，泛林在刻蚀、电镀设备领 域占比较大，科磊在量检测领域有较高的市占率。日本企业在涂胶显影、清洗设备方面 具有较强优势，其中，东京电子在涂胶显影设备市占率达 89%，迪恩士（DNS）的清洗 设备市占率为 40%。光刻设备方面，荷兰的 ASML 是光刻机领域龙头。 当前部分环节设备国产化率仍然较低。根据全球半导体观察及 SEMI 数据，目前中国大陆设 备基本可以覆盖半导体制造流程的各阶段所需（除光刻机外），中国半导体设备的国产化比例 从 2021 年的 21%迅速提升至 2023 年的 35%。中国在去胶、清洗、刻蚀设备方面国产化率 较高，在 CMP、热处理、薄膜沉积上近几年国产化突破明显，而在量测、涂胶显影、光刻、 离子注入等设备上，仍较为薄弱。 国产半导体设备公司营收业绩高速增长，市场份额逐步提升。设备行业核心公司（北方 华创、中微公司、盛美上海、拓荆科技、华海清科、中科飞测、精测电子、长川科技、 芯源微、华峰测控、至纯科技、新益昌、芯碁微装、万业企业）24Q1-Q3 年营业总收入 合计达到 459 亿元，同比增长 34%，归母净利润合计达到 82.2 亿元，同比增长 25.1%。 回顾国产核心半导体设备公司 （同上，如下表所示）2019-2023 年业绩发展，2019 年 14 家公司合计营收 138.1 亿元，2023 年增长至 509.3 亿元，CAGR 达 38.6%，中国大陆半 导体设备销售额自 2019 年 134.5 亿美元增长至 365.9 亿美元，CAGR 为 28.4%，国产 厂商复合增速明显高于市场销售增速，反映了国产设备供应商产品实现陆续放量，国产 替代加速进行，份额持续提升。从归母净利润来看，14 家公司合计归母净利润自 2019 年 15.9 亿元增长至 2023 年 95.9 亿元，CAGR 达 56.7%，反映国产供应商在营收保持高 速增长同时，盈利能力不断改善，国产供应商大力投入研发以追赶海外龙头，利润端承 受较大压力但仍然表现优异，彰显国产供应商强大韧性及竞争力。

设备厂商在手订单充足，合同负债保持较高增速。截至 2024 年三季度末设备板块主要 公司合同负债合计为 183.9 亿元，环比持续增长，相较于 21Q4 的 98.7 亿元，合同负债 总计实现近乎翻倍增长，彰显订单充沛。 研发费用维持高位。近两年国内设备厂商研发费用率维持高位，持续大力投入研发，完 善产品品类、进行产品迭代，提升核心竞争力，2019 年 14 家公司合计研发费用为 12.6 亿元，研发费用率为 10.8%，2023 年研发费用达 72.8 亿元，费用率达 14.3%，可见国 内厂商高度重视研发以实现产品突破，24Q1-Q3 合计研发费用为 65.9 亿元，费用率维 持 14.3%。

1.1 光刻机：海外高度垄断，国产产业链亟待突破

光刻机是芯片制造的核心设备。光刻工艺是芯片制造流程中技术难度最大、成本最高、 周期最长的环节，光刻技术水平直接决定了芯片的最小线宽，定义半导体器件的特征尺 寸，直接决定芯片的制程水平和性能水平。先进技术节点的芯片制造需要 60-90 步光刻工 艺，光刻成本占比约为 30%，耗费时间占比约为 40-50%，光刻机能够将芯片图案投影到硅 片上，实现微小结构的制造。光刻机是光刻技术的关键装备，其构成主要包括光刻光源、均 匀照明系统、投影物镜系统、机械及控制系统(包括工件台、掩膜台、硅片传输系统等)。

2024 年全球光刻机设备市场规模预计达 315 亿美元，是市场占比最大的细分设备。据 世界半导体贸易统计协会数据，2024 年全球半导体市场规模为 6280 亿美元，同比增长 19.1%，ASML 预测 2030 年行业规模将突破万亿美元，伴随半导体行业的持续上升，设 备作为基础，市场规模随半导体行业周期上行而持续增长，光刻机设备作为半导体设备 核心细分，根据中商产业研究院数据，2024 年全球光刻机市场规模将增至 315 亿美元。

全球光刻机出货量持续提升。ASML、Canon、Nikon 三大光刻机供应商出货量稳步提升， 2021 年三者集成电路用光刻机出货量为 478 台，2022 年增长到 551 台，涨幅 15%； 2023 年全球半导体 IC 光刻机总出货量为 681 台，其中 ASML 处于主导地位。从 EUV、 ArFi、ArF 三个高端机型的出货来看，2021 年共出货 152 台；2022 年出货 157 台，增长 3.3%，其中 ASML 出货 149 台，占据 95%市场份额；Nikon 出货 8 台，占据剩余 5%的 市场份额。

目前，全球光刻机的销量主要集中在中低端产品（如 KrF 和 i-Line）。它们的市场份额 分别为 37.9%和 33.6%。其次，ArFi、ArFdry 和 EUV 的市场份额分别为 15.4%、5.8% 和 7.3%。其中，EUV 光刻机作为全球光刻机发展的重要方向之一，其价格显著高于其他 类型的光刻机。

光刻机市场呈寡头垄断格局，由国外企业主导。全球光刻机市场的主要竞争者包括 ASML、 Nikon 和 Canon，其中 ASML 占据着绝对的主导地位。具体来说，ASML 的市场份额为 82.1%，Canon 为 10.2%，而 Nikon 为 7.7%。在超高端光刻机 EUV 领域，ASML 独占 市场，它是全球唯一能够设计和制造 EUV 光刻机的公司。同时，在高端光刻机的 ArFi 和 ArFdry 领域，ASML 也占据主导地位。Canon 则主要集中在 i-line 和 KrF 光刻机领域，而 Nikon 则涵盖了除 EUV 之外的多个领域。

ASML 在高端光刻机市场占据主导地位。根据 ASML2024 年财报数据，各类光刻机收入 占比中，EUV 机型贡献了 39.39%，ArFi 机型占比 45.76%。由于 EUV 和 ArFi 作为高端 设备，单价较高，成为 ASML 主要的收入增长来源。从光刻机种类来看，ASML 是全球唯 一的 EUV 光刻机供应商，具有绝对的垄断优势，2024 年首次交付新设备 EXE （High NA EUV）2 台，引领光刻机走向新时代。从产品单价来看，EXE 产品 ASP 为 2.33 亿欧元， NXE 为 1.87 亿欧元，Arfi 产品 ASP 为 0.75 亿欧元。

中国为半导体设备最大市场，光刻机需求量较大。中国大陆是最大的半导体设备市场， 同时也是 ASML 的最大客户之一，2024 年 ASML 在中国大陆营收为 101.95 亿欧元，占 比36.1%，2023年中国大陆营收占ASML全部营收比为26.31%，2024年增长至36.07%。

国产光刻机空间广阔、任重道远。光刻机国内供不应求，根据智研产业研究院，2023 年 我国光刻机产量为 124 台，需求量为 727 台，供需关系严重不匹配，本土厂商供给能力 有待加强。上海微电子具备 90nm 及以下的芯片制造能力。近年来，在国家政策支持下， 国内企业加速研发突破光刻机制造技术，目前国产光刻机在 90nm 及以下工艺节点方面 取得了重要进展。例如，上海微电子自主研发的 600 系列光刻机已实现 90nm 工艺的量 产，并正在进行 28nm 浸没式光刻机的研发工作。根据智研咨询数据，整体来说，目前 我国光刻机行业国产化率仅为 2.5%，整机技术仍与海外存在差距较大，2023 年我国进 口光刻机数量高达 225 台，进口金额高达 87.54 亿美元，进口金额创下历史新高。 美日荷加强对华先进制程出口限制，光刻机国产化势在必行。2022 年 10 月 7 日，美国 升级对中国半导体行业的管控措施，限制 18nm 及以下 DRAM、128 层及以上 NAND 闪 存，以及 16nm 或 14nm 及以下逻辑芯片制造设备的出口。2023 年 3 月，日本和荷兰相 继宣布加入美国的对华芯片出口管制行列。荷兰 2023 年 6 月 30 日发布新半导体设备出 口限制规定，自 2023 年 9 月 1 日起，特定类型的先进半导体设备出口需获得许可，其 中包括 ASML 生产的 2000i 及更新型号的浸润式光刻机。2023 年 3 月，日本宣布自 2023 年 7 月起，对 23 种先进半导体制造设备实施出口管制，包括光掩模镀膜设备、光掩模检 测设备、光刻步进器以及符合氩氟化物（ArF）DUV 性能标准或更高水平的扫描仪设备 等。在这样的背景下，光刻机国产化势在必行。 上海微电子：国内光刻机整机制造厂商。上海微电子 2002 年在张江高科技园区正式成 立，2009 年 12 月首台先进封装光刻机产品 SSB500/10A 交付用户，2016 年 6 月首台暨 国内首台前道扫描光刻机交付用户，2017 年 4 月公司承担的国家 02 重大科技专项任务 “浸没光刻机关键技术预研项目”通过了国家正式验收，2017 年 10 月公司承担的 02 重 大科技专项“90nm 光刻机样机研制”任务通过了 02 专项实施管理办公室组织的专家组 现场测试，2018 年 3 月 90nm 光刻机项目通过正式验收，公司作为国内光刻机整机制造 厂商，引领国内光刻机制造发展。

公司光刻机产品可用于平板显示、先进封装、新型化合物半导体器件、MEMS 和集成电 路前道芯片制造环节，其中 SSX600 系列步进扫描投影光刻机采用四倍缩小倍率的投影 物镜、工艺自适应调焦调平技术，以及高速高精的自减振六自由度工件台掩模台技术， 可满足 IC 前道制造 90nm、110nm、280nm 关键层和非关键层的光刻工艺需求，可 用于 8 寸产线或 12 寸产线。

1.2 刻蚀设备：多重曝光+存储三维化驱动需求增长

刻蚀是半导体图案化过程的核心工艺，刻蚀机为半导体制造三大核心设备之一。刻蚀通 过物理及化学的方法，在晶圆表面衬底及其他材料上，雕刻出集成电路所需的立体微观 结构，将前道掩模上的图形转移到晶圆表面。在刻蚀新形成的结构上，可以进行 SiO2、 SiN 介质薄膜沉积或金属 Al，Cu，W 薄膜沉积，也可以进行多重曝光或下一刻蚀步骤， 最终在各个层形成正确图形，并使得不同层级之间适当连通，形成完整的集成电路。

按工艺划分，刻蚀工艺可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。随着集成电路制程的升级，及芯片 结构尺寸的不断缩小，湿法刻蚀在线宽控制、刻蚀方向性方面的局限性渐渐显现，各向 异性较差，侧壁容易产生横向刻蚀造成刻蚀偏差，逐步被干法刻蚀取代。目前应用主要 以干法刻蚀为主，市场占比 90%以上。湿法刻蚀主要用于工艺尺寸较大的应用及干法刻 蚀后残留物的清洗。

干法刻蚀按照刻蚀原理可以分为物理性刻蚀和化学性刻蚀。物理性刻蚀利用辉光放电， 将氩气解离为带正电的离子，再利用偏压将离子加速，使其轰击在刻蚀的物体表面，将 原子击出，完成刻蚀，整个刻蚀过程中只发生了物理碰撞。物理性刻蚀具有各向异性刻 蚀的特点，可以获得接近垂直的刻蚀轮廓，但由于被击飞的物质并不具有可挥发性，这 些物质再次沉积于被刻蚀的物体表面，因此极少用于超大规模集成电路的制造。化学性 刻蚀又称为等离子刻蚀，通过射频将刻蚀工艺气体离子化来增强其活性，使刻蚀气体与 待刻蚀部分发生化学反应形成可挥发的副产物，然后将气态副产物抽离工艺室完成刻蚀 制程，根据等离子产生的原理不同，可以分为 ICP 与 CCP 刻蚀设备，根据 Gartner 数据， 2022 年 ICP 占干法刻蚀市场 47.9%，CCP 占干法刻蚀市场 47.5%。

1） 电感耦合等离子体 （ICP）刻蚀：射频电源将射频电流导入线圈中，射频电流通 过线圈时会产生一个电磁场，引导腔体内部的电子加速运动，加速运动的电子与 刻蚀工艺气体的分子产生碰撞产生等离子体。ICP 主要是以较低的离子能量和极 均匀的离子浓度刻蚀较软的或较薄的材料。

2） 电容性等离子体 （CCP）刻蚀：射频电源在两侧装有电极板的腔室内导入交流电， 当交流电压为正周期时，左电极板为负极，右电极板为正极，反应室内电子会朝 右侧移动，正电离子朝左侧移动；反之，电子向左侧移动，正电离子朝右侧移动。 射频电源通过高频的周期变化频率使两种相反带电粒子在两块电极板之间高速 振荡。带电粒子高速振荡后在腔室内导入工艺气体，使两种带电粒子不停撞击工 艺气体粒子并激发出等离子体。CCP 主要是以高能离子在较硬的介质材料上，刻 蚀高深宽比的深孔、沟槽等微观结构。

刻蚀设备市场海外垄断，国产厂商份额逐步提升。全球范围来看，LAM、应用材料、东 京电子等企业占据了刻蚀机市场的主导地位，2022 年 LAM RESEARCH 占比达 46.7%。 国内北方华创、中微公司等企业在刻蚀机领域具有较强竞争力，成为国内刻蚀机行业的 领军企业，2023 年北方华创刻蚀设备营收近 60 亿元，中微公司刻蚀设备营收超 47 亿 元。

7nm 集成电路生产所需刻蚀工序为 140 次，相较 28nm 生产所需的 40 次增加 2.5 倍。 先进芯片制程从 7-5 纳米阶段向更先进工艺的方向发展，当前光刻机受光波长的限制， 需要结合刻蚀和薄膜设备，采用多重模板工艺，利用刻蚀工艺实现更小的尺寸，使得刻 蚀技术及相关设备的重要性进一步提升。根据国际半导体产业协会测算，7nm 集成电路 生产所需刻蚀工序为 140 次，相较 28nm 生产所需的 40 次增加 2.5 倍，5nm 芯片生产 需刻蚀工序达 160 次。

3D NAND 制造工艺中，增加集成度的主要方法不再是缩小单层上线宽而是增加堆叠的层 数。刻蚀要在氧化硅和氮化硅的叠层结构上，加工 40：1 到 60：1 甚至更高的极深孔或 极深的沟槽。3D NAND 层数的增加要求刻蚀技术实现更高的深宽比，并且对刻蚀设备 的需求比例进一步加大。

1.3 薄膜沉积设备：芯片制造三大核心设备之一，国产设备品类逐步完善

按工艺原理不同，薄膜沉积设备可分为 PVD、CVD 和 ALD。薄膜沉积是在基材上沉积一层 纳米级的薄膜，再配合蚀刻和抛光等工艺的反复进行，就做出了很多堆叠起来的导电或绝缘 层，而且每一层都具有设计好的线路图案。沉积薄膜材料包括二氧化硅、氮化硅、多晶硅等 非金属以及铜等金属。薄膜沉积设备主要负责各个步骤当中的介质层与金属层的沉积，按工 艺原理不同，可分为 CVD （化学气相沉积）设备、PVD （物理气相沉积）设备/电镀设备和 ALD （原子层沉积）设备。 1） PVD：在真空条件下采用物理方法将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子或分子， 或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体），在基体表面沉积具有某种特殊功能 的薄膜的技术。PVD 镀膜技术主要分为三类：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子 镀膜。PVD 技术生长机理简单，沉积速率高，但一般只适用于平面的膜层制备； 2） CVD：通过化学反应的方式，利用加热、等离子或光辐射等各种能源，在反应器内使气 态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术，是一 种通过气体混合的化学反应在基体表面沉积薄膜的工艺，可应用于绝缘薄膜、硬掩模层 以及金属膜层的沉积。按照薄膜材料，CVD 分为介质化学气相沉积（DCVD）和金属化学 气相沉积（MCVD）两大类。DCVD 主要包括等离子增强型化学气相沉积（PECVD）、次常 压化学气相沉积（SACVD）、介质原子层沉积（DALD）等。MCVD 主要包括低压化学气相 沉积（LPCVD）、有机金属化学气相沉积（MOCVD）和金属原子层沉积（MALD）等。 3） ALD：原子层沉积可以将物质以单原子膜形式一层一层地镀在基底表面。从原理上说， ALD 是通过化学反应得到生成物，但在沉积反应原理、沉积反应条件的要求和沉积层的 质量上都与传统的 CVD 不同。相对于传统的沉积工艺而言，ALD 工艺具有自限制生长的 特点，可精确控制薄膜的厚度，制备的薄膜具有均匀的厚度和优异的一致性，台阶覆盖 率高，特别适合深槽结构中的薄膜生长。ALD 设备沉积的薄膜具有非常精确的膜厚控制 和非常优越的台阶覆盖率，在 28nm 以下关键尺寸缩小的双曝光工艺方面取得了越来越 广泛的应用，其沉积的 Spacer 材料的宽度决定了 Fin 的宽度，是制约逻辑芯片制程先进 程度的核心因素之一，除此之外，ALD 设备在高 k 材料、金属栅、STI、BSI 等工艺中均 存在大量应用，广泛应用于 CMOS 器件、存储芯片、TSV 封装等半导体制造领域。

CVD 领域 PECVD 设备占比较高，PVD 领域主要为溅射 PVD 设备。常压化学气相沉积 （APCVD）是最早的 CVD 设备，结构简单、沉积速率高，广泛应用于工业生产中。低压 化学气相沉积（LPCVD）是在 APCVD 的基础上发展起来的。等离子体增强化学气相沉积 设备（PECVD）在从亚微米发展到 90nm 的 IC 制造技术过程中，扮演了重要的角色，由 于等离子体的作用，化学反应温度明显降低，薄膜纯度得到提高，致密度得以加强，是 当前应用最为广泛的 CVD 设备，在薄膜沉积设备中占比达 33%。次常压化学气相沉积 （SACVD）主要应用于沟槽填充工艺。在 PVD 设备中，溅射设备占主要份额。

芯片制程及工艺升级拉动薄膜设备需求。90nmCMOS 芯片工艺中大约需要 40 道薄膜沉 积工序，FinFET 工艺产线需要超过 100 道薄膜沉积工序，涉及的薄膜材料由 6 种增加到 近 20 种，对于薄膜颗粒的要求也由微米级提高到纳米级。且在芯片工艺技术持续进步的 趋势下，当难以通过光刻直接形成先进工艺的情况下，可以结合薄膜沉积设备（主要为 ALD 设备）与刻蚀设备相配合，采用自对准多重成像技术，实现更小尺寸的工艺，这将 进一步促进 ALD 设备及相关设备的重要性及需求量的提升。

NAND 垂直化发展，进一步带动薄膜沉积设备需求提升。随着 3D NAND 芯片的堆叠层 数不断增高，逐步向更多层及更先进工艺发展，堆叠过程中刻蚀及薄膜沉积使用步骤数 大幅提升，2024 年 SK 海力士官方公布正式开始量产全球首款 321 层 NAND，2025 年 NAND 层数有望达 4xx 层，薄膜沉积及刻蚀设备重要性凸显。

2025 年全球薄膜沉积设备市场规模预计达 239.6 亿美元。根据 SEMI 数据，2025 年全 球半导体设备市场规模预计为 1210 亿美元，以晶圆制造设备占比 90%及薄膜沉积设备 占比 22%测算，2025 年全球薄膜沉积设备市场规模预计为 239.6 亿美元。国内光刻设 备受限情况下，引用多重图形化技术，通过反复的薄膜工艺、刻蚀工艺及化学机械平坦 化工艺以使芯片达到相应精度，拉动薄膜设备需求，薄膜沉积设备重要性进一步凸显， 以 34.5% （2023 年中国大陆半导体设备销售额占全球半导体设备销售额比例）计，预计 2025 年国内薄膜沉积设备市场规模超 82 亿美元。 从全球市场份额来看，薄膜沉积设备行业呈现出高度垄断的竞争局面，行业基本由美国 的应用材料（AMAT）和泛林半导体（Lam），日本的东京电子（TEL）等为代表的国际知 名企业垄断。国际巨头经过几十年发展，凭借资金、技术、客户资源、品牌等方面的优 势，占据了薄膜沉积设备市场的大部分份额。在 PVD 市场，AMAT 是龙头；在 CVD 市 场，AMAT、LAM、TEL 三家主导，占据约 70%份额；在 ALD 市场，主要为 TEL 和 ASMI。

国产厂商份额提升空间广阔。当前国内主要薄膜沉积设备厂商包括北方华创、中微公司、 拓荆科技、微导纳米等，且不同公司工艺路线有差异。1）北方华创：PVD 实现了对逻辑 芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖，CVD 布局拓展了 DCVD 和 MCVD 两大系列产品， HDPCVD、高介电常数原子层沉积实现稳定量产。2）拓荆科技：形成了覆盖全系列 PECVD 薄膜材料的设备，PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、超高深宽比沟槽填充 CVD 等薄膜 设备产品系列均已在客户端实现产业化应用。3）中微公司：CVD 钨设备已通过关键存 储客户端现场验证，满足金属互联钨制程各项性能指标，并开发 HAR （高深宽比）钨设 备，已通过关键存储客户端现场验证。4）微导纳米：国内首家成功将量产型 High-k 原 子层沉积 （ALD）设备应用于集成电路制造前道生产线的国产设备厂商，目前产品已经覆 盖 HfO₂、Al₂O3、ZrO₂、TiO₂、La₂O3、ZnO、SiO₂、TiN、TiAl、TaN、AlN、SiN、SiON、 SiCN、无定形碳、SiGe 等多种薄膜材料。 从营收端来看，2023 年北方华创薄膜沉积设备营收 60 亿元以上，拓荆科技薄膜沉积设 备营收 25.7 亿元，微导纳米半导体领域设备营收 1.2 亿元，测算 2023 年中国薄膜沉积 设备市场规模达72.8亿美元，以7.2汇率计，可测算主要国产厂商本土市占率不足20%， 份额提升空间广阔。

1.4 量检测设备：良率提升重要工具，国产明暗场检测加速突破

前道量/检测在芯片制程中起着至关重要的作用，是提高芯片良率、降低制造成本、推进 工艺迭代的重要环节。过程控制设备包括应用于量测和检测设备，用于芯片生产过程中 精度、缺陷等保障，并且协助优化设备运行，提升成品率。 1） 量测设备：主要用于精准测量半导体晶圆上的结构尺寸和材料特性，如薄膜的厚 度、关键尺寸（如线宽）、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数，以确保晶圆制造 过程中的工艺步骤符合设计规格，进而保证产品的质量和性能。集成电路结构的 日益复杂和工艺节点的缩小，对量测设备的高精度和高重复性提出来要求。 2） 检测设备：通过扫描晶圆表面，识别和定位可能影响良率的缺陷，检测晶圆表面 或电路结构中的缺陷和异常情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等，以防止缺 陷对芯片的工艺性能产生不良影响。

根据制造过程中采用的不同材料和结构，工艺检测设备分别采用包括宽波段光谱（紫外 到红外）、电子束、激光和 X 射线等多种不同技术。性能指标方面，随着工艺不断向细微 线宽发展，器件形态结构也由二维平面结构向三维结构转变，因此对检测设备的灵敏度、 可适用性、稳定性及吞吐量等都有更高要求。

量测检测设备是集成电路生产过程中仅次于薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机的核心设备， 从趋势上看，半导体量/检测设备将往光学检测技术、多系统组合、采用大数据检测算法 和软件及提高设备检测速度和吞吐量发展： 1）光学检测技术分辨率提高：随着 DUV、EUV 光刻技术的发展，集成电路工艺节点不 断提升，对检测技术的空间分辨车提出了更高的要求。系统光源波长下限进一步减小和 波长范围进一步拓宽是光学检测技术发展的重要趋势之一，应用光学检测技术的设备可 以相对较好的实现有高精度和高速度的均衡，并能够满足其他技术所不能实现的功能， 如三维形貌测量、光刻套刻测量和多层膜厚测量等应用，因此采用占多数。根据 VLSIResearch，2023 年全球半导体检测和量测设备市场中，检测设备占比 67.9%，包括 纳米图形晶圆缺陷检测设备、无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备等；量 测设备占比 30.8%，包括关键尺寸量测设备、套刻精度量测设备、薄膜膜厚量测设备、 三维形貌量测设备等。 2）多系统组合发展：随着先进制程持续发展，IC 材料和结构复杂性持续提升，待测缺 陷由表面转为三维分布、几何结构越来越复杂、尺寸逐步接近原子级。单一缺陷检测技 术越来越难以适应，多系统组合成为检测技术发展趋势。 3）大数据检测算法和软件：达到或接近光学系统极限分辨率的情况下，最新的光学检测 技术已不再简单地依靠解析晶圆的图像来捕捉其缺陷，而需结合深度的图像信号处理软 件和算法，在有限的信噪比图像中寻找微弱的异常信号。 4）提高设备检测速度和吞吐量：半导体量/检测设备是晶圆厂的主要投资支出之一，设 备性价比是选购时重要考虑因素。检测速度和吞吐量更高的检测和里测设备可帮助下游 客户更好地控制企业成本，提高良品率。 根据 VLSI Research，2023 年全球半导体检测和量测设备市场规模总计 128.3 亿美 金，其中纳米图形晶圆缺陷检测设备（25.0 亿美元），占比最高、其次为掩模版缺陷检测 设备（18.1 亿美元），占比 14.1%，无图形晶圆缺陷检测设备（13.2 亿美元），占比 10.3%。 2023 年全球量检测设备市场占半导体设备市场 12.1%。以 2023 年半导体设备市场规 模 1063 亿美元及半导体量检测设备市场规模 128.3 亿美金计，量检测设备市场占比 12.1%，相较于 2022 年 8.6% （2022 年全球半导体设备市场规模 1076 亿美元，半导体 检测和量测设备 92.1 亿美元）有较大幅度提升，伴随刻蚀、薄膜沉积步骤增多，量检测 步骤同步增多，假设后续量检测占比持续小幅提升，以 2025 年 13%计，全球半导体设 备 2025 年市场规模有望达 1210 亿美元，则预计 2025 年全球量检测设备市场规模达 157.3 亿美元。

2023 年中国半导体量测检测设备市场规模占全球增长至 31.3%。中国半导体量测检 测设备市场规模逐步提升，2019-2023 年市场规模由 16.9 亿美元增长至 40.2 亿美元， 占全球比重由 27.3%增长至 31.3%，随着中国大陆在全球半导体设备市场重要性日益凸 显，中国大陆将引领 2024 及 2025 年全球半导体设备市场，半导体量测检测设备市场全 球占比将进一步提升，假设以 33%计，2025 年中国大陆半导体量测检测设备市场规模 有望达 51.9 亿美元。 全球过程控制市场主要由海外龙头 KLA 主导。全球过程控制主要赛道由海外厂商主导 并垄断，KLA 在大多细分领域具有明显优势，此外 AMAT、日立等海外厂商市占率相对 较高。国内公司精测电子、中科飞测等，产品覆盖度拓展，市占率逐步提升。 管制收紧下，重视本土量检测产业链发展机遇。晶圆检测设备上游零部件主要可分为运 动与控制系统类、光学类、电气类、机械加工件和机械标准件，先进光学类等零部件主 要从海外厂商采购，相关零部件国产化程度相对较低，当前荷兰新增量检测设备管制， 后续存在对应先进零部件断供风险，国内量检测产业链需同步推进国产替代，当前国产 厂商布局量检测设备企业主要包括中科飞测、精测电子等。

1.5 离子注入设备：实现精准掺杂，定义芯片电学特性

离子注入是半导体器件和集成电路生产的核心工艺之一。芯片制作过程中，为调控材料 性能，改变材料电学性质，需掺入不同种类元素，这些元素以带电离子的形式被加速至 预定能量并注入至特定半导体材料中，以实现原子的替换或添加，离子注入机发挥重要 作用，光刻机定义芯片的结构，离子注入机通过离子束注入实现精准掺杂，从而定义芯 片的电学特性，是必不可少的装备。 离子注入机由离子源、离子引入和质量分析器、加速管、扫描系统和工艺腔组成。离子源可 将需注入元素的气态粒子电离成离子，决定注入离子的种类和束流强度，其直流放电或高频 放电产生的电子为轰击粒子，当外来电子能量高于原子的电离电位时，通过碰撞使元素发生 电离，出现正电子和二次电子。正离子进入质量分析器经过筛选得到需要的离子，再通过加 速管获得较高能量，由四级透镜聚焦后进入靶室，进行离子注入。

离子注入有助于提高电池效率、制造高效电池。与热扩散的掺杂技术相比，离子注入技 术具有单面准直掺杂、良好的掺杂均匀性和可控性、掺杂元素的单一性等特点，且很容 易实现掺杂区域的图形化。这些特点在晶硅太阳能电池片的制造中具备热扩散所不具备 的优势：可形成高质量的 PN 结、提高电池的转换效率，并可大大简化多种高效电池的 制造工序。常规电池的生产可以省掉去磷硅玻璃和边缘刻蚀工艺，双面电池的生产则可 免去掩膜工序，此外，背接触电池所必需的分区掺杂可免去对准工序，大幅度降低了此 类电池的制造成本。 离子注入掺杂调控技术具备显著优势。离子注入可选的掺杂源极广，几乎可包含元素周 期表上的所有元素，并因离子注入机工作时内部处于高真空状态，可以通过荷质比的不 同精确筛选特定的离子，确保预期的掺杂剂有极高的纯度；通过离子注入设备内部的加 速电压和磁场精确控制入射束流的能量和角度，及通过控制来自束流的电荷量累积的持 续时间，可对注入晶圆内离子的深度以及其浓度分布实现精确控制；晶圆中预期的掺杂 浓度不受晶圆材料本身平衡固溶度的限制，因而具有更大的灵活性和更多的可操作性； 可对晶圆实现大面积均匀掺杂，且离子注入时晶圆的温度可控。

大束流离子注入设备占据主要份额。根据离子束电流和束流能量范围，离子机可分为三 大类：中低束流离子注入机、低能大束流离子注入机及高能离子注入机。其中，高能离 子注入机的能量范围需高达几百万电子伏特，是技术难度最大的机型。 离子注入设备市场规模攀升，国产替代空间巨大。国际半导体产业协会（SEMI）数据显示， 2024 年全球离子注入设备市场规模达 276 亿元，至 2030 年有望攀升达 307 亿元。其中，国 内市场空间约 160 亿元，国产替代潜力巨大。 全球离子注入设备海外主导。全球离子注入设备主要以 AMAT、Axcelis、Nissin 及 SEN 等国外厂商为主导，2024 年 AMAT 占据全球 62.65%的销量市场份额，主要产品包括大 部分市场所需的离子注入机：大束流离子注入机、中束流离子注入机、超高剂量的离子 注入机；Axcelis 主要产品为高能离子注入机；日本 Nissin 主要生产中束流离子注入机。 国内离子注入机市场也基本被 AMAT、Axcelis、Nissin 垄断。海关统计数据在线查询平台 公布的数据显示，2024 年 13 类主要半导体设备中，离子注入机进口金额增长最快，同 比增长 35.9％，其中进口额前两名为美国和日本。

国产厂商主要包括凯世通和中科信等，进展顺利。目前，国内主要离子注入设备厂商为 凯世通和中科信，已在某些 12 寸晶圆产线上获得工艺验证验证并验收通过。凯世通在国 内 12 英寸低能大束流离子注入机市场占据领先地位，为国内低能大束流离子注入机产 业化领跑者。中科信公司自主研制的离子注入机在大束流离子注入机工程化方面取得了 显著成果，已实现国产离子注入机 28 纳米工艺全覆盖，是目前国内唯一的全系列集成电 路离子注入机研发、制造、服务一体的供应商。

北方华创正式进军离子注入设备市场，填补国内高端离子注入设备空白。3 月 26 日，北 方华创在 SEMICON China 2025 大会上，宣布正式进军离子注入设备市场，并发布首款 离子注入机 Sirius MC 313。北方华创在半导体设备领域多年的技术积累和强大的研发团 队，为其在离子注入设备的研发上提供了坚实的基础，并表示将以实现离子注入设备全 品类布局为目标，推动离子注入设备全面覆盖逻辑、存储、特色工艺及化合物半导体等 领域。此次突破，不仅填补了国内高端离子注入设备的空白，更是有望打破国际巨头长 期垄断的市场格局，为中国半导体产业链自主可控提供重要支撑。

1.6 清洗设备：去除晶圆表面杂质，国产中高端品类完备中

半导体制造过程关键设备，确保芯片良率与产品性能。半导体清洗设备针对不同的工艺 需求，对晶圆表面进行无损伤清洗，去除硅片制造、晶圆制造和封装测试过程中可能存 在的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质，避免其影响 芯片良率和产品性能，为下一步工艺准备良好条件，在半导体制造过程中发挥着至关重 要的作用。 湿法清洗是目前主流技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的 90%以上。根据清洗介质， 半导体清洗技术主要分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗采用特定的化学药液和去离子 水，通过化学反应去除晶圆表面杂质，可同时采用超声波、加热、真空等技术手段作为 辅助，是目前的主流技术路线，占芯片制造清洗步骤数量的 90%以上。干法清洗不依赖 于化学溶剂，主要采用气态氢氟酸刻蚀不规则分布的有结构的晶圆二氧化硅层，对不同 薄膜有高选择比，但可清洗污染物较为单一，主要应用于 28nm 及以下技术节点的逻辑 产品和存储产品。

湿法清洗方法主要包括溶液浸泡法、机械刷洗法、二流体清洗、超声波清洗、超声波清 洗和批式旋转喷淋法等。溶液浸泡法采用化学药液作为清洗介质，主要用于槽式清洗设 备，将待清洗晶圆放入溶液中浸泡，通过化学反应去除污染物；机械刷洗法以去离子水 作为清洗介质，主要配置专用刷洗器，利用刷头与晶圆表面的摩擦力去除颗粒；二流体 清洗以 SC-1 溶液、去离子水等为清洗介质，喷嘴的两端分别通入液体介质和高纯氮气， 以高纯氮气为动力，辅助液体微雾化成极微细的液体粒子喷射至晶圆表面，去除颗粒； 超声波清洗化学溶剂为清洗介质，并在 20-40kHz 超声波辅助下清洗，利用内部产生的 空腔泡消失时将表面的杂质解吸；兆声波清洗与超声波清洗类似，利用 1-3MHz 工艺频 率的兆声波作为辅助；批式旋转喷淋法以高压喷淋去离子水或清洗液为清洗介质，清洗 室腔配置转盘，旋转过程中通过液体喷柱去除表面杂质。 干法清洗主要包括等离子清洗、气相清洗、束流清洗等方法。等离子以氧气等离子体为 清洗清洗介质，在强电场的作用下，产生等离子体，迅速使光刻胶气化为可挥发性气体 状态物质并被抽走；气相清洗以化学试剂的气相等效物为清洗介质，利用液体工艺中对 应物质的气相等效物与圆片表面的玷污物质相互作用；束流清洗以高能束流状物质为清 洗介质，利用高能束流状物质流与圆片表面杂质发生相互作用实现清洗。 湿法工艺与干法工艺仍将并存发展。晶圆制造产线上通常以湿法清洗为主，少量特定步 骤采用湿法和干法清洗相结合的方式构建清洗方案。未来清洗设备的湿法工艺与干法工艺仍将并存发展，分别向技术节点更先进、功能多样化、体积小、效率高、能耗低等方 向发展，短期内湿法工艺和干法工艺无相互替代。 全球半导体清洗设备市场高度集中，海外厂商占据垄断地位。根据盛美上海 2024 年年 报数据，全球半导体清洗设备市场高度集中，尤其在单片清洗设备领域 DNS、TEL、LAM 与 SEMES 四家公司合计市场占有率达到 90%以上，其中 DNS 市场份额最高，市场占有 率在 33%以上。本土 12 英寸晶圆厂清洗设备主要来自 DNS、盛美、LAM、TEL。海外厂 商凭借可选配腔体数、每小时晶圆产能、制程节点上领先等优势，占据全球清洗设备市 场垄断地位。2023 年全球半导体清洗设备 DNS、TEL、LAM、SEMES 分别占比 37%、 22%、17%、10%，中国厂商起步相对较晚，市占率较低，盛美上海占比 7%，排名第 五，国产替代空间仍然广阔。

制程技术提升，带动半导体清洗设备广泛应用。随着存储器技术将从二维转向三维架构， 进入 3D 时代，立体层数增加，堆叠层数也由 32 层、64 层向 128 层发展，半导体器件 集成度不断提升，对晶圆表面污染物的控制要求不断提高，每一步光刻、刻蚀、沉积等 重复性工序后，都需要清洗工序，带动半导体清洗设备广泛应用，清洗步骤约占所有芯 片制造工序步骤的 30%以上。 技术创新驱动智能化、高效能、环保化发展。近年来，清洗设备技术经历了从传统湿法 到干法清洗的重大转变，呈现出智能化、高效能和环保化的趋势。SAPS+TEBO+Tahoe 等核心技术的出现，显著提升清洗设备的性能和效率，同时，随着全球环境保护意识的 提高，企业将开发使用更少化学药品、更低能耗、更易回收处理的清洗技术，减少环境 影响。随着全球半导体技术的不断进步，清洗设备需要具备更强的处理能力和更高的洁 净度，适应更高级别的洁净要求和更小的特征尺寸要求。 国产替代进程加速，国产化率提升。目前，全球半导体清洗设备市场海外厂商占据主导 地位，市场集中度较高。DNS、TEL、Lam、SEMES 等海外巨头清洗设备多采用旋转喷淋 技术，国内设备厂商主要采取差异化路线，积极研发兆声波、二流体等技术，并积极布 局先进封装清洗设备，在全球竞争力得以不断提升，随着国内企业核心技术和工艺能力 的提升，以及政府的政策支持和资金投入，国产半导体清洗设备有望在未来实现显著的 市场替代，减少对国外技术的依赖。

1.7 CMP 抛光设备：全局纳米级平坦化关键，国产设备升级迭代

CMP 设备主要用于晶圆的全局平坦化处理，是半导体制造的关键设备之一。CMP 主要 通过化学腐蚀与机械研磨相结合的方法，去除晶圆表面多余材料，以实现纳米级的全局 平坦化效果。在芯片制造过程中，每一层电路都需要通过 CMP 工艺确保表面平整，以保 障后续的刻蚀或沉积工艺的顺利进行。根据应用端需求，可分为 8 英寸 CMP 设备、12 英寸 CMP 设备和 6/8 英寸兼容 CMP 设备。

CMP 设备主要由晶圆传输单元、抛光单元和清洗单元三大主要模块组成。晶圆传输单元 主要由前端模组、晶圆传输手等部件组成。其中，前端模组负责与晶圆搬运系统对接， 将晶圆搬运至机台内进行加工。晶圆传输手负责晶圆在各单元内部及不同加工工位之间 的传输。抛光单元利用化学腐蚀与机械研磨的协同配合，通过夹持晶圆的研磨头和研磨 垫之间的相对运动来实现晶圆表面平坦化。利用研磨垫和晶圆之间滴入研磨液的化学成 分产生的腐蚀作用，及研磨液颗粒产生的机械摩擦力去除晶圆表面的多余材料，实现晶 圆全局平坦化。清洗单元一般包含兆声清洗模组、刷洗模组及干燥模组等，兆声清洗模 组利用兆声波能量及化学液的腐蚀作用实现大颗粒的去除；刷洗模组利用清洗化学品的 腐蚀和机械刷洗双重作用去除晶圆表面的强附着力颗粒，并用超纯水冲洗残留的沾污； 干燥模组通过高速旋转产生的离心力，异丙醇溶剂产生的马兰戈尼效应去除晶圆表面的 水渍，实现晶圆干燥。

CMP 设备广泛应用于半导体产业链中晶圆材料制造、半导体制造、封装测试环节。半导 体产业链可分为晶圆材料制造、半导体设计、半导体制造、封装测试四大环节。其中， 晶圆材料制造过程主要可分为拉晶、切割、研磨、抛光、清洗等，在抛光环节需应用 CMP 设备得到平整的晶圆材料；半导体制造环节中的 CMP 工艺环节是 CMP 设备最主要的应 用场景；在封装测试环节，CMP 设备主要应用于先进封装测试环节，其中 TSV 技术、 2.5D 转接板、3D IC 等环节应用到大量 CMP 工艺。

全球 CMP 市场规模总体呈增长趋势。根据 SEMI 数据，2017 年、2018 年，全球 CMP 设备的市场规模分别为 22.65 亿美元及 25.82 亿美元，同比增速分别为 29.36%及 14.00%，市场规模呈现快速增长趋势；2019 年及 2020 年，受全球半导体景气度下滑影 响，CMP 设备市场规模有所下降；2021 年，随着半导体行业景气度回暖，全球 CMP 设 备市场规模迅速回升，根据 research and markets，2024 年达到 32 亿美元。

全球 CMP 设备市场处于高度垄断状态。根据 Gartner 数据，全球 CMP 设备市场主要由 美国应用材料和日本荏原占据，全球市场占有率超 90%，尤其在 14nm 以下先进制程工 艺产线上使用的 CMP 设备主要由美国应用材料和日本荏原两家国际巨头提供。中国大陆 2022 年 CMP 设备市场规模达 6.66 亿美元，但绝大部分高端 CMP 设备仍然依赖于进口， 国产化空间广阔。 芯片集成度提高，CMP 设备重要性凸显。随着多层金属化技术在半导体制造工艺的应 用，各种工艺层被刻蚀成图形，晶圆表面高低起伏，呈现出不同的反射性质，难以达到 良好的分辨率，同时电路电阻值增高，稳定性下降。而化学机械抛光技术具备优秀的全 局平坦化能力、广泛的适用性及低成本特点，逐渐成为半导体制造过程中的主流平坦化 技术，在半导体制造中的重要性日益凸显。 晶圆尺寸扩大及芯片制程缩小和内部结构复杂化，推动 CMP 设备高精密化、高集成化 发展。一方面，芯片制程由 1965 年-1995 年的 12μm-0.35μm，发展到 2005 年-2015 年 65nm-28nm，目前已实现 3nm，且仍在向更先进制程发展；另一方面，主流晶圆尺 寸已由 4 英寸、6 英寸发展至现阶段 8 英寸、12 英寸；此外，芯片内部结构也日趋复杂， 存储芯片领域，堆叠层数层数持续增加。芯片制程的缩减、晶圆尺寸的增长以及芯片内 部结构的复杂化，对半导体制造环节中 CMP 设备的平坦化效果、控制精度、系统集成度 提出了越来越高的要求，推动 CMP 设备向高精密化与高集成化方向发展。

1.8 半导体测试设备：国产高端 SOC、存储测试即将放量

测试是半导体检测重要一环，应用于上游设计、下游封测环节中，目的是检查芯片的性 能是否符合要求，是一种电性、功能性的检测，用于检查芯片是否达到性能要求。后道 测试关注的是在所有晶圆工艺完成后芯片的各种电性功能，主要可以分为 CP 晶圆测试、 FT 芯片成品测试两个环节。 1）CP 晶圆测试：通过探针扎取芯片，将各类信号输入进芯片，通过抓取芯片的输出响 应，计算、测试晶圆的性能。该环节发生在晶圆完成后、封装前，主要任务为挑拣出不 合格裸片，统计晶圆上的管芯合格率、不合格管芯的确切位置，最终反映出晶圆的制造 良率。CP 晶圆测试环节主要使用的设备为探针台、测试机。 2）FT 芯片成品测试：FT 测试即为终测，由于经历后道工序电路有损坏风险，因此在封 装后要根据测试规范对电路成品进行全面性能检测。该环节发生在芯片封装后，主要任 务为挑选出合格的成品电路，根据器件性能的参数指标进行分级，并记录各级的器件数 以及各种参数的统计分布情况。FT 芯片成品测试环节主要使用的设备为分选机、测试 机。

测试机价值量占比超 60%。半导体测试设备主要包括测试机、探针台和分选机。测试 机用于检测芯片功能和性能，探针台与分选机实现被测晶圆/芯片与测试机功能模块连接。 在半导体晶圆制造和封装测试中都需使用到测试设备。根据 SEMI 数据，在测试设备中 测试机、分选机和探针台的价值量分别为 63%、17%和 15%。

根据测试对象的不同，测试机可分为 SoC 测试机、模拟测试机、存储器测试机、分立器 件测试机和射频测试机。根据 FROST&SULLIVAN 数据，2022 年全球测试机市场中 SoC、 存储、模拟、分立器件、RF 测试机市场规模占比分别为 62.5%/17.1%/14.1%/5.3%/1.3%。

2027 年全球半导体测试设备市场规模有望达 106.8 亿美元。根据 FROST&SULLIVAN 数据，半导体测试设备市场以 21.5%的年复合增长率，从 2016 年的 23.5 亿美元增长至 2022 年的 75.8 亿美元。尽管预计将在 2023 年经历短暂波动，其仍将以 10.7%的整体 年复合增长率，从 2023 年的 71.0 亿美元增长至 2027 年的 106.8 亿美元。

2027 年全球测试机市场规模有望达 65.7 亿美元，其中 SOC 测试机达 41 亿美元。受 益于下游汽车电子、微处理器、逻辑芯片、通信芯片等领域发展，根据 FROST&SULLIVAN 数据，2027 年测试机、分选机、探针台全球市场规模有望达 65.7/24.6/16.6 亿美元，其 中中国市场规模达 165.8/56.1/45.5 亿元。细分测试机来看，全球 SOC 测试机市场规模 预计将从 2023 年的 27.5 亿美元增长至 2027 年的 41.0 亿美元，CARG 达 10.5%，中国 SOC 测试机市场规模预计于 2023 年至 2027 年间以 10.7%的年复合增长率增长，2027 年达到 104.3 亿元。

海外巨头垄断国内外市场。从半导体测试设备整体来看，全球半导体设备主要由泰瑞达 和爱德万垄断。从细分领域来看，测试机市场主要有泰瑞达和爱德万，探针台为 TEL 等， 分选机领域，主要有科休、爱德万和长川科技等。从中国大陆市场情况来看，中国半导 体测试机市场 2022 年泰瑞达和爱德万合计占 68%，其中 SOC 测试机市场泰瑞达和爱德 万合计占 78%。

2、半导体材料：国产厂商平台化布局，做大做强

半导体材料是具有半导体特性的电子材料，广泛应用于集成电路、分立器件、传感器和 光电子器件等产品的制造。与普通材料相比，它对精度和纯度等方面的要求更为严格， 因此在工艺制备中，材料的选择和使用尤为重要。在半导体产业链中，半导体材料与半 导体设备同样处于上游环节，构成了半导体制造工艺的基础。根据应用阶段的不同，半 导体材料可分为前端的晶圆制造材料和后端的封装材料。前端晶圆制造材料包括硅片、 电子气体、掩膜版、光刻胶及其配套材料、湿电子化学品、靶材、CMP 抛光材料等；后 端封装材料则包括引线框架、封装基板、陶瓷材料、键合丝、切割材料以及芯片粘贴材 料等。

从半导体材料产业链的角度来看，产业链的上游主要包括原材料，如金属、合金、碳化 硅、氮化镓等。中游则包括基体材料、制造材料和封装材料。基体材料主要用于制造硅 晶圆或化合物半导体；制造材料是将硅晶圆或化合物半导体加工成芯片所需的各种材料； 封装材料则是在芯片包装和切割过程中使用的材料。下游则涉及集成电路、半导体分立 器件、光电子器件以及传感器等产品的应用。

低点已过，全球半导体材料市场规模呈向上趋势。根据 SEMI 数据，2023 年受半导体行 业环境低迷影响，全球半导体材料市场销售额下降 8.2%至 667 亿美元。从材料大类来 看，2023 年全球晶圆制造材料和封装材料的销售额分别为 415 亿美元和 252 亿美元， 占全球半导体材料销售额的比重分别约 62%和 38%。根据 TECHCET 数据，预计 2025 年半导体制造材料市场将同比增长近 8%。伴随半导体的需求持续推动晶圆消耗，整体 半导体材料市场在 2023 年至 2028 年间的年均复合增长率（CAGR）将达到 5.6%，并在 2028 年突破 840 亿美元。其中前道工序材料预计到 2028 年的年均复合增长率也将达到 7%，预计 ALD/CVD、光刻材料、CMP 辅助材料在 2025 年将分别实现同比超过 10%的 增长。 分地区看，2023 年中国大陆是全球唯一实现半导体材料销售额同比增长地区。从地区 分布来看，中国台湾和中国大陆是全球前两大半导体材料消费地区，2023 年销售额分别 为 192 亿美元和 131 亿美元，占全球半导体材料销售额的比重分别约 29%和 20%，其 中中国大陆是 2023 年全球唯一实现半导体材料销售额同比增长的地区。

海外厂商主导全球半导体材料市场。晶圆制造材料主要分为硅片、气体、光掩模、光刻 胶及辅助材料、CMP 抛光材料、湿电子化学品、溅射靶材等。根据 SEMI 数据，2022 年， CMP 抛光材料在半导体材料市场中的份额为 7%。在全球半导体材料市场中，半导体硅片 的占比最高，达到了 33%。此外，气体材料占 14%，而光刻胶及其相关辅助材料占 13%。 从半导体材料细分领域来看，当前光刻胶和电子气体等仍是国内薄弱及卡脖子环节，国 产化率不足 30%，市场空间广阔。

平台化布局，国产厂商蓬勃发展。当前国内厂商不断拓展业务布局品类，以鼎龙股份为 例，公司由打印耗材业务切入 CMP 耗材、显示 PI 材料领域，再出发进军半导体高端光 刻胶材料及先进封装，电子材料业务飞速发展，24Q1-Q3 公司半导体材料业务及集成电 路芯片设计和应用业务实现营收 10.86 亿元，同比增长 93%，而 2020 年公司半导体材 料业务营收仅 0.79 亿元。我们选取 13 家半导体材料公司（如下表所示）来看，2019- 2023 年国内核心半导体材料公司合计营收 CAGR 达 18.55%，保持持续增长。

2.1 硅片：供需逐步改善，国产高端品类持续突破

硅片是集成电路制造的重要载体，不断朝大尺寸方向发展。半导体硅片也被称作硅晶圆 片，以多晶硅为原料，借助单晶硅制备工艺制成硅棒，随后切割成薄片。硅片是芯片制 造的重要核心材料，2022 年，在全球半导体材料中，半导体硅片的价值占比高达 33%， 是占比最大的半导体材料。 硅片根据纯度等级的应用领域可分为半导体硅片和光伏硅片。在光伏应用领域，同时采 用单晶硅和多晶硅材料，纯度要求约为 99.9999% （4-6N）。这类硅片主要用于制造太阳 能电池片，广泛应用于集中式光伏电站和分布式屋顶光伏发电系统等场景。半导体领域 则专门使用单晶硅材料。随着半导体制造工艺的持续精进，对硅片纯度的要求已提升至 99.999999999%（11N）以上。此类超高纯硅片是芯片制造的核心材料，广泛应用于通 信设备、消费电子产品、汽车电子及工业控制系统等多个高科技领域。 从制造工艺角度划分，硅片可分为抛光片、外延片和 SOI （绝缘体上硅）片等类型。其 中，单晶硅锭经过切割、研磨和抛光等工序处理后得到抛光片。抛光片既可直接用于半 导体器件制造，也可作为外延片和 SOI 硅片的基底材料。按尺寸规格分类，硅片主要有 12 英寸（300mm）、8 英寸（200mm）和 6 英寸（150mm）三种规格。目前，200mm 和 300mm 规格的硅片在工业生产中占据主导地位，应用最为广泛。

全球半导体硅片市场逐渐复苏。2019-2023 年全球半导体硅片出货面积由 118.1 亿平方 英寸增长至 126 亿平方英寸，市场规模从 112 亿美元增长至 121 亿美元。2023 年，受 终端市场需求疲软的影响，全球半导体硅片出货面积下降 14.35%，市场规模下降 12.32%。2024 年，受益 AI 热潮带动、5G 技术普及和物联网设备增长，全球半导体硅 片市场将实现复苏，预计出货面积约为 130 亿平方英寸，同比增长 3.16%；市场规模约 为 130 亿美元，同比增长 7.44%。

硅片向大尺寸发展。在摩尔定律的推动下，半导体硅片正朝着更大尺寸发展。硅片尺寸 越大，每片硅片上能够制造的芯片数量就越多，从而使得单个芯片的生产成本降低。同 时，由于在圆形硅片上制造矩形芯片会导致边缘区域无法充分利用，这会造成一定的材 料浪费。因此，随着硅片尺寸的增加，边缘浪费相对减少，这有助于进一步降低芯片成 本。例如，在相同工艺条件下，300mm 的半导体硅片可用面积是 200mm 硅片的两倍多， 其可使用率（即单位硅片可生产芯片的数量）是 200mm 硅片的 2.5 倍左右。12 英寸硅 片的出货面积占比 2023 年达 73.2%，已成为市场绝对主流。

从硅片数量来看，根据 QY Research 数据，2023 年全球半导体硅片总销量为 2.14 亿片， 其中 12 英寸硅片销量为 8400 万片、8 英寸半导体硅片销量为 5900 万片、小尺寸硅片 为 7085 万片，预计 2030 年 12 英寸硅片份额将由 2023 年的 39.23%增长到 49.86%。 生产端来看，日本和北美是两个重要的生产地区，2023 年分别占有 32.5%和 22%的市 场份额，预计未来几年，中国地区将保持最快增速，预计 2030 年份额将达到 14.63%。 市场份额集中海外厂商。从国际市场占有率和排名来看，主要厂商有信越半导体、SUMCO、 环球晶圆、Siltronic 世创、SK Siltron 和 Soitec 等，2023 年前六大厂商占据国际市场大 约 81%的份额。国内市场方面，中国市场主要厂商有信越半导体、SUMCO、环球晶圆、 Siltronic 世创、SK Siltron、沪硅产业、中环领先、立昂微（金瑞泓）、杭州中欣晶圆、上 海超硅半导体和北京奕斯伟科技等，2023 年前九大厂商占有超过 80%的市场份额。

2.2 光刻胶：光刻工艺核心材料，国产材料渗透率较低环节

光刻胶是光刻工艺核心材料。光刻材料主要包括 SOC（SpinOnCarbon）、ARC（AntireflectiveCoating）、光刻胶、TopCoating、稀释剂、冲洗液、显影液等，系光刻工艺中重 要材料之一，决定晶圆工艺图形精密程度与产品良率。光刻胶是一种在紫外光、深紫外 光、电子束、离子束、X 射线等光照或辐射作用下，溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料， 是光刻工艺中的核心材料。经过旋涂、前烘、曝光、后烘和显影等一系列工艺步骤，光 刻胶能够将光掩模板上的微纳图形转移到胶膜上，并通过后续工艺实现目标材料的图案 化和阵列化。

从光刻胶的发展历程看，20 世纪 50 年代至今，光刻技术经历了紫外全谱（300-340nm）， G 线（436nm），I 线（365nm），深紫外（Deep Ultraviolet，DUV，248nm 和 193nm）， 以及目前最引人注目的极紫外（EUV，13.5nm）光刻，电子束光刻等六个阶段，随着光 刻技术发展，各曝光波长的光刻胶组分（成膜树脂、感光剂和添加剂等）也随之变化。

根据反应机理和显影原理，可以将光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。根据感光树脂 的化学结构，光刻胶可分为光聚合型，光分解型和光交联型。根据应用领域，光刻胶可 以分为 PCB 光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶。

半导体用光刻胶占光刻胶比重达 22%。根据显影原理的不同，光刻胶可分为负性胶和 正性胶。显影后，正性光刻胶未曝光的部分将被保留下来，负性光刻胶则在显影后保留 下来，即经曝光后形成不可溶物质的是负性胶，对某些溶剂不可溶，经曝光后变成可溶 的为正性胶，正性光刻胶为主流。从应用场景来看，根据研精毕智 2022 年数据，光刻胶 可分为半导体光刻胶（22%）、面板光刻胶（28%）和 PCB 光刻胶（23%）。

细分来看，半导体用光刻胶市场主要集中在 KrF 及 ArFi。根据研精毕智数据，2022 年 全球半导体光刻胶细分市场中，ArFi 光刻胶和 KrF 光刻胶的市场份额最大，均在 30%以 上，分别为 40%和 33%。其次是 G/I 光刻胶，市场份额约为 17%。ArF 市场份额约 10%。 其他细分市场 （EUV）市场占比约 1%。随着制程节点的升级，G/I 线光刻胶市场占比将 逐步下降，EUV 光刻胶主要用于 7nm 及更小的逻辑制程节点，随着相关技术的研发升 级，EUV 市场增速较快。

国内光刻行业增量空间大。根据弗若斯特沙利文市场研究，中国半导体光刻胶市场规模 从 2019 年 27.8 亿元增长至 2023 年 64.2 亿元，年复合增长率 23.3%，预计 2028 年境 内半导体光刻胶市场规模将达到 150.3 亿元，年复合增长率 18.5%，高于全球半导体光 刻胶市场规模增速，在细分市场中，i-Line 光刻胶、KrF 光刻胶与 ArF 光刻胶系境内 12 英寸集成电路晶圆制造主要应用光刻胶，随着境内 12 英寸晶圆产能持续提升，先进应用 和技术节点持续提升，光刻技术如浸没式光刻技术和多重曝光技术逐步应用以及光刻胶 性能稳步升级，KrF 光刻胶与 ArF 光刻胶对应市场规模从 2019 年 14.7 亿元增长至 2023 年 36.7 亿元，预计 2028 年市场规模将达到 106.9 亿元，占境内半导体光刻胶市场份额 将达 71.12%。

高端光刻胶领域海外高度垄断。我国光刻胶行业发展起步较晚，半导体光刻胶供应能力 较弱，当前国产厂商光刻胶进展主要集中在 KrF、ArF 领域，布局厂商包括晶瑞电材、彤 程新材、华懋科技等，目前布局光刻胶的本土企业主要有，已经有 G/I 线、KrF 与 ArF 技 术的布局，但 EUV 光刻胶仍处于非常早期的研发阶段。全球半导体光刻胶主要由 JSR、 东京应化、杜邦、信越化学、住友及富士胶片等公司垄断，当前国内国产替代率较低， 整体高端光刻胶国产化率约 10%。从产品细分来看，半导体端 g/i 线光刻胶国产化率为 30%，KrF 光刻胶国产化率为 10%，ArF 光刻胶国产化率为 2%。

2.3 掩膜版：第三方独立厂商产品升级迭代，份额逐步提升

掩膜版承载图形设计、工艺技术以及知识产权信息的载体，起着至关重要的作用。它又 称光罩、光掩膜、光刻掩膜版或掩模版，是在下游产品制造过程中，用于将图形“底片” 转移的高精密工具，广泛应用于下游电子元器件的批量生产，是生产流程中衔接的关键 环节之一，同时也是决定下游产品精度和质量的关键因素之一。掩膜版的作用主要体现 在通过其上已设计好的图案，利用透光和非透光的方式将图像（例如电路图形）复制到 下游产品中，从而实现批量生产。根据基板材料的不同，产品可分为石英掩膜版、苏打 掩膜版和其他（干版、凸版和菲林等）。

掩膜版的上游材料主要包括掩膜基板、光学膜、化学试剂以及包装盒等辅助材料，下游 应用领域为各类电子元器件，其中平板显示、半导体芯片为两大核心应用领域。而电子 元器件制造商的产品也广泛应用于消费电子、车载电子、网络通信、家用电器、LED 照 明、物联网、医疗电子及工控领域等终端行业。

细分下游领域，根据华经情报网数据，2022 年中国掩模版下游应用结构为半导体（占比 60%）、LCD（占比 23%），OLED（占比 5%），PCB（占比 2%）。随着电子信息行业不 断地转型升级，下游行业将逐步向更高端、更广泛的技术应用转变，高端领域掩模版用 量逐步提升。

平板显示行业掩膜版种类多样。平板显示用掩模版包括薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD） 掩膜版含阵列（Array）掩膜版（a-Si/LTPS 技术）及彩色滤光片（CF）掩膜版、有源矩 阵有机发光二极管显示器（AMOLED）掩膜版、超扭曲向列型液晶显示器（STN-LCD）掩 膜版和 Fine Metal Mask 掩膜版、MicroLED 显示掩膜版和 Micro OLED 显示掩膜版等。 高精度发展趋势下，预计 OLED 掩模版份额有望逐步提升。随着显示面板和半导体等领 域对产品精度和分辨率要求的不断提高，高精度掩膜版的需求持续增长，销售额已呈现 每年超过 10%的增幅。同时，柔性掩膜版作为市场的新兴主流产品，也受到越来越多的 关注，尤其是在可穿戴设备和弯曲屏幕等新型产品的推动下，其需求不断增加，据华经 产业研究院，预计未来几年销售额将以每年超过 20%的速度增长。OLED 显示技术因其 自发光、高对比度和柔性特点，广泛应用于智能手机和电视等领域，且其市场出货量近 几年以每年超过 20%的速度增长，预计未来将继续保持高速增长。与此同时，柔性电子 作为新兴领域，随着智能家居等产品的出现，需求也在不断增加，预计市场规模将在未 来几年内以每年超过 15%的速度增长。

全球平板显示市场稳步增长，中国占主导地位。全球平板显示产品市场销售额在 2023 年 达到了 9598 亿元，并预计到 2030 年将达到 9652 亿。中国大陆作为全球最大的面板生 产制造基地和研发应用中心，其平板显示产能接近全球产能的 60%，出货面积约占全球 的 63.3%，产业规模约为 900 亿美元，占全球的 36.9%。

面板产能扩充+显示技术升级，2030 年全球平板显示光掩膜市场规模有望达 13.2 亿美 元。新型显示驱动显示技术发展，LTPS/LTPO 技术在 OLED 上运用，套刻层数增加至少 四层，一套平板显示用掩膜版张数可达二十多张。以 LTPS 背板为例，传统 LTPS 背板需 要 9~13 层掩膜版，结合 IGZO 技术后，LTPO 背板工艺所需掩膜版要增加至少 4 层，至 13~17 层。随着 LTPO 等技术的普及和高分辨率需求的增加，掩膜版产品层数随之增加， 叠加高端面板产能持续提升，预计全球平板显示掩膜版市场在 2024 年至 2030 年间呈现 稳定增长趋势，2030 年全球平板显示光掩膜市场规模有望达 13.2 亿美元，2024-2030 年 CAGR 约为 2.6%。随着全球显示产业进一步向中国转移，以及在高世代、高精度市场 需求及技术进步的推动下，中国平板显示掩膜版行业在未来几年内预计将持续增长，中 国平板显示掩膜版市场全球占比有望在 2025 年达到 58%。

平板显示领域掩模版市场份额集中，高精度产品国产化率仍有较大提升空间。根据 Omdia 数据，2023 年全球平板显示掩膜版企业销售金额排名中，前 4 家均为海外企业， 分别为福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT，合计占比 70%，第五名为清溢光电，市场份额 集中。当前在平板显示领域掩膜版国产化率仍较低，尤其是高精度产线，2023 年 AMOLED/LTPS 等高精度掩膜版的国产化率为 12%，国产替代空间广阔。

半导体掩模版厂商生产主要分为晶圆厂自建配套工厂和独立第三方掩模版厂商两大类。 针对不同制程，晶圆厂半导体掩模版制造需求存在差异，28nm 及以下的制程，晶圆厂通 常自建掩模版工厂以保护工艺机密，28nm 以上的成熟制程，晶圆厂倾向于向独立第三 方掩模版厂商采购以降低成本。根据贝恩咨询发布的《中国半导体白皮书》，全球晶圆制 造代工收入中 28nm 以上制程的收入占比约为 55.38%。根据 SEMI 数据，2023 年全球半 导体掩模版市场中，晶圆厂自建工厂占比 63%，独立第三方厂商占比 37% （由 2021 年 35%提升至 37%），独立第三方掩膜版厂商专注于掩膜版的制作及研发，且拥有大 量客户及订单资源，有助于掩膜版厂商积累专业知识及提高工艺优势，形成规模经济效 应，具备成本优势，晶圆厂通过外购掩膜版降低其资本开支及经营风险，有利于晶圆厂 专注晶圆制造主业，预计随着掩膜版厂商工艺技术的推进，第三方半导体芯片掩膜版的 市场占有率有望提升。

独立第三方掩模版市场份额集中。半导体掩模版具有较高进入门槛，市场份额主要由海 外厂商占据，根据 SEMI 统计，2023 年 TOPPAN、Photronics 及 DNP 在独立第三方半导 体掩膜版市占率分别约为 38%、32%及 14%，合计达 84%，市场高度集中。国内独立 第三方掩模版主要生产商包括清溢光电、路维光电、龙图光罩等。

2025 年全球半导体光掩膜版市场规模预计达 60 亿美元，中国大陆市场规模近 50 亿 元。半导体领域掩模版需求具备一定抗周期性，行业处于下行期时，晶圆制造厂产能利 用率下降，为提升产能利用率，转向众多的中小芯片设计公司提供晶圆代工服务，半导 体产品生产类型增多，相应增加掩膜版的需求量；其次，掩膜版在半导体生产过程中为 光刻模具，可多次曝光、重复利用，其需求增长与下游的产品更迭具有一定关联，在下 游需求低迷时，芯片设计公司倾向于产品创新以提升销量并提高自身市场竞争力，从而 产生了对半导体芯片掩膜版新增需求；最后，由于半导体终端产品应用领域广泛，丰富 的应用场景提供了多样创新方向及持续下游需求，从而保持较为稳定的市场规模。根据 SEMI 数据，2025 年全球半导体光掩膜版市场规模将达到 60 亿美元，2016 年至 2025 年 CAGR 接近 7%，其中 2025 年中国大陆半导体芯片掩膜版市场规模接近 50 亿元。

海外高度垄断，国产化率亟待提高。在海外技术封锁和贸易摩擦等不确定性因素增加的 背景下，我国半导体芯片产业加速进口替代，实现半导体芯片产业自主可控已上升到国 家战略高度。目前我国国产芯片制造能力还较为薄弱，掩膜版等关键的上游材料亦多依 赖进口。国内的第三方掩膜版厂商的技术能力主要集中在芯片封测用掩膜版和 130nm 节 点及以上的晶圆制造用掩膜版，与国际领先企业福尼克斯、DNP等有着较为明显的差距。 根据中国电子协会官网数据，目前中国半导体掩膜版的国产化率为 10%左右，高端掩 膜版国产化率仅有 3%，国产化率亟待提高。伴随中国大陆晶圆厂产能不断扩大，对掩 膜版的需求将持续上升，国产替代空间广阔。

2.4 溅射靶材：PVD 薄膜制备关键材料

溅射靶材是制备电子薄膜的关键材料。超大规模集成电路制造过程中要反复用到溅射 （Sputtering）工艺，它是一种物理气相沉积（PVD）技术，利用高能离子束轰击溅射靶 材，使其表面原子溅射并沉积在基底上形成电子薄膜。溅射靶材的纯度直接影响所形成 的电子薄膜的性能，高纯度乃至超高纯度的金属材料是生产高纯溅射靶材的基础。

溅射靶材种类较多。溅射靶材主要由靶坯、背板等部分构成，其中靶坯是高速离子束流 轰击的目标材料，属于溅射靶材的核心部分。背板主要起到固定溅射靶材的作用，且需 要具备良好的导电、导热性能。产品按不同分类标准可分为多种类别。不同应用领域对 溅射靶材所使用的金属材料的选择和性能要求也不同。

溅射靶材的制造过程包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节。其中，超 高纯金属是电子材料的重要组成部分，靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链 中的关键环节，溅射靶材的产品质量、性能指标直接决定了终端产品的品质和稳定性。

溅射靶材下游应用领域广泛，包括半导体集成电路、平面显示、太阳能电池和新能源电 池等战略新兴产业，以及较为传统的玻璃镀膜、装饰镀膜、工具镀膜等产业。其中半导 体集成电路是各下游应用领域中对溅射靶材技术最高的领域，平面显示是市场规模最大、 占比最高的领域。

2023 年全球溅射靶材市场增长至 258 亿美元，自 2016 以来 CAGR 为 12.52%。根 据观研报告网数据，从 2016 年到 2023 年，全球溅射靶材市场规模从 113 亿美元增长至 258 亿美元，年复合增长率为 12.52%。随着物联网、大数据、新型显示技术、太阳能电 池和节能玻璃等新型基础设施和应用领域的快速发展，溅射靶材的终端应用将进一步扩 展，预计全球市场规模将继续保持稳定增长。

平面显示用溅射靶材广泛应用于 LCD、OLED 制造，提高均匀性与生产效率。平面显示 产业链涵盖上游设备制造与原材料供应、中游显示面板与触控屏制造、下游各类显示终 端应用。溅射靶材主要用于显示面板和触控屏的生产制造，广泛应用于 LCD 和 OLED 显 示技术。LCD 主要用于电视、电脑等大尺寸设备，而 OLED 则主要应用于高端智能手机、 智能穿戴设备等中小尺寸产品。显示面板和触控屏制造中常用溅射靶材纯度要求在 4N 以上，主要包括铜靶、铝靶、钼靶、ITO 靶等，部分厂商根据设备与工艺需求也使用钛 靶、钽靶、铌靶、铬靶、银靶等材料。

平面显示用溅射靶材市场前景可期。近年来，国内平面显示用溅射靶材市场在全球显示 面板出货面积增长、平面显示产业转移、显示面板厂商采购国产化替代趋势等因素的带 动下高速增长。根据中商情报网，2021-2023 年我国平面显示用溅射靶材行业市场规模 分别为 177 亿元、209 亿元和 246 亿元，预计 2026 年将达到 395 亿元。

太阳能电池是光伏产业链的核心环节，其中薄膜电池和 HJT 太阳能电池广泛使用溅射 靶材。薄膜电池主要使用铝靶、铜靶、钼靶、铬靶、ITO 靶、AZO 靶等溅射靶材，而 HJT 太阳能电池主要依赖 ITO 靶制备透明导电薄膜，纯度要求一般在 4N 以上。随着光伏累 计装机容量的持续增长，中国太阳能电池用溅射靶材市场规模从 2013 年的 3.5 亿元增 长至 2020 年的 31.7 亿元，年复合增长率达到 37%，预计 2026 年将达到 83 亿元，行 业进入快速增长阶段，市场前景广阔。

海外龙头长期垄断，国内厂商加速突破。凭借专利技术上的先发优势，美国、日本、欧 洲等发达国家或地区的大型溅射靶材厂商占据了全球溅射靶材市场较高的市场份额。以 JX 金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯等为代表的大型跨国企业目前合计占据了全球市场 的 80%左右。随着电视、电脑、手机等消费电子产品的普及，以及平面显示和半导体集 成电路产业的迅速崛起，国内溅射靶材行业从规模增长转向进口替代的结构化增长。以 江丰电子、阿石创、有研新材等为代表的本土企业通过技术突破和规模扩张，成功进入 国内外知名企业的供应链，打破了境外厂商的垄断局面。因早期受资金和技术制约，国 内厂商多从相近难点靶材突破，形成不同领域和靶材类型的侧重优势。

提高利用率、优化晶粒晶向控制以及向大尺寸、高纯度方向发展是未来趋势。由于溅射 离子不规则的作用关系，溅射靶材在溅射过程中容易出现不均匀冲蚀现象，同时当溅射 靶材受到高速度能的离子束流轰击时，会出现大尺寸溅射靶材微粒飞溅现象，这些都会 降低溅射靶材的利用率。未来如何控制溅射靶材的晶粒晶向，提高溅射靶材利用率将是 研究设计溅射靶材、溅射机台的主要课题。此外，随着半导体行业对更大尺寸硅晶圆片 的需求增加，溅射靶材也向大尺寸方向发展，同时对纯度要求不断提高，甚至达到 99.9999%（6N）以上，以满足更精细的微米级制造工艺。

2.5 前驱体：薄膜沉积工艺核心材料，国产高端品类完善中

前驱体材料在集成电路制造领域占据重要位置，系集成电路技术发展的关键材料之一。 前驱体是指在半导体制造工艺中，用于形成薄膜或进行掺杂等操作的一类特殊化学物质。 这些化学物质具有高度的纯度和特定的化学结构，能够在特定的工艺条件下，通过化学 反应在半导体表面形成所需的薄膜或实现特定的电学性能。主要应用于集成电路晶圆制 造前道工艺中的薄膜沉积工艺，在气相沉积过程中形成符合集成电路制造要求的各类薄 膜层。薄膜沉积工艺可分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）以及原子层气 相沉积（ALD）等。

前驱体材料根据形成薄膜材料属性划分，可以分为硅基前驱体与金属基前驱体；根据集 成电路晶圆制造工序功能划分，可以分为 High-K 前驱体和 Low-K 前驱体，K 即介电常 数，用于衡量一种材料存储电荷的能力，High-K 前驱体用于 High-K 金属栅极（HKMG） 薄膜沉积工艺的 High-K 介质层；Low-K 前驱体用于集成电路后端布线工序 BEOL 中金属 连线之间的绝缘介质。

按产品类型细分，High-k前驱体在全球前驱体市场规模中处于主导地位，占据大约36.8% 的份额。按应用细分，PVD/CVD/ALD 是最大的下游市场，占有 92.0%份额。分地区来 看，中国前驱体市场规模逐步扩大。

前驱体材料市场受益于集成电路晶圆产能扩张及工艺制程技术迭代促使单位用量提升。 晶圆产能方面，据 SEMI 数据，全球半导体晶圆制造产能预计将在 2024 年增长 6%，并 在 2025 年实现 7%的增长，达到每月晶圆产能 3370 万片（8 英寸当量）。逻辑芯片方 面，逻辑芯片以微缩技术节点提升集成度，采用多重曝光等技术，随着低阻铜替代铝、 金属栅电路技术应用，以及 FinFET、多重曝光技术发展，对前驱体材料的用量和品种需 求不断增加，且技术越先进，用量与单价越高。存储芯片方面，DRAM 类似逻辑芯片发 展路线，3D NAND 靠增加立体硅层提升性能，随着堆叠层数逐渐增加，前驱体材料单位 用量将翻倍增长。 半导体前驱体市场高度集中，全球前三企业市场份额高达 70%。据 QY Research，2022 年全球半导体用前驱体市场规模达到了 23.7 亿美元，预计 2029 年将达到 54.4 亿美元， 年复合增长率（CAGR）为 10.9%。目前全球主要企业包括默克、液化空气集团、SK Materials、UP Chemical（雅克科技）等，2022 年主要 Top10 企业份额占比超过 95%。 其中，2022 年默克市场份额为 33.48%，液化空气集团，市场份额为 29.6%，SK Material 市场份额将近7%，位列前三，根据QY research数据，2024年雅克科技取代SK Material， 份额位居第三。

中国前驱体市场规模呈现快速增长，2028 年有望达 179.9 亿元，硅基前驱体与金属前 驱体是两大主流产品。根据弗若斯特沙利文市场研究，中国前驱体材料从 2019 年 24.2 亿元增长至 2023 年 54.4 亿元，年复合增长率为 22.4%，并将于 2028 年达到 179.9 亿 元。年复合增长率为 27.0%。其中，硅基前驱体从 2023 年 25.6 亿元增长至 2028 年 72.6 亿元，年复合增长率为 23.2%，金属基前驱体从 2023 年约 26.9 亿元增长至 2028 年约 103.4 亿元，年复合增长率为 30.9%。随着集成电路工艺制程持续突破，单位面积集成 的电路规模不断扩大芯片内部立体结构日趋复杂，所需薄膜层数越来越多，对薄膜的材 料种类和性能参数均不断提出新要求，前驱体材料发展为集成电路制造向更先进制程发 展提供核心保障。

2.6 湿电子化学品：湿法工艺制程关键液体化工材料

湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺制程中的关键液体化工材料，广泛应用电子产 品制造。湿电子化学品是对在微电子和光电子湿法工艺（主要涉及湿法清洗、显影、蚀 刻、电镀等环节）中使用的各类液体化工材料的统称，下游应用深度嵌入微电子制造体 系，在晶圆加工领域，其纯度直接影响半导体器件性能；在显示面板领域，关乎面板制 程良率，在光伏产业领域则作为电池片加工的关键耗材。 湿电子化学品按组成成分和应用工艺可分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品，分 别用于不同的湿法工艺需求。通用湿电子化学品通常为单组分、单功能的超净高纯试剂， 主要应用于湿法工艺中的清洗、显影等环节，主要包括酸类、碱类、有机溶剂类及其他 类别产品。功能湿电子化学品则是复配类化学品，即通过复配技术，在单一或多种超净 高纯试剂的基础上，加入水、有机溶剂、螯合剂、表面活性剂等一种或多种化合物，实 现特定功能，满足制造过程中的特殊工艺需求。

SEMI 标准规定湿电子化学品的金属杂质含量、颗粒控制粒径等质量要求,根据国际标准 可分为 G1-G5 五个等级；部分品类也采用单独的 SEMI 标准。在湿电子化学品领域， 以上指标是影响电子信息产品成品率、电性能及可靠性的核心因素，同时也是评估产品 质量的重要技术指标。产品技术水平的先进性主要通过国际通用的标准等级进行衡量， 并结合产业化应用成果及客户认可度进行验证。此外，SEMI 基于湿电子化学品在全球的 应用及发展情况，针对不同品种制定了多项指导性标准，例如当前电子级磷酸适用的 SEMI 标准为 SEMI C36-1121。

通用湿电子化学品主要通过纯化工艺制得，功能性湿电子化学品通过拼配工艺制得。纯 化工艺针对不同类型的单成分湿电子化学品（如氨水、双氧水、硝酸、氢氧化钠等），通 过多级水洗、高效连续精馏、低压精馏与吸收、离子交换、膜处理等多种技术，对产品 进行分离和提纯。拼配工艺则是按照配方要求，将原料在拼配设备中混合均匀，经超细 过滤器过滤后，在净化间内进行超净包装，并装入特殊材料容器，最终获得拼配产品。

从产业链方面看，湿电子化学品上游主要包括基础化工原料，下游领域为电子信息行业， 广泛应用于集成电路、显示面板及太阳能光伏等。其原料供应源自基础化工产业的大宗 商品，终端应用聚焦于集成电路、显示面板及光伏能源等电子信息行业领域。具体而言， 湿电子化学品前端依托通用化工原料进行提纯改性，后端则深度嵌入微电子制造体系— —在晶圆加工领域，其纯度直接影响半导体器件性能；在显示面板领域，关乎面板制程 良率；在光伏产业领域则作为电池片加工的关键耗材。

半导体制造领域，湿电子化学品广泛应用于晶圆制造流程，参与光刻、蚀刻及清洗等关 键工艺。半导体制造涵盖集成电路设计、晶圆加工及封装检测三大阶段。晶圆加工作为 半导体制造的核心环节，需经历数十次重复的光刻-蚀刻工艺循环，其耗时占据芯片生产 总周期的 40%-50%，该过程必须依赖高性能蚀刻液、光刻胶剥离剂及专用清洗试剂等 湿电子化学品完成材料处理。在集成电路制造全流程中，涉及晶圆表面清洁处理的工艺 步骤占比高达 20%。

2025 年全球湿电子化学品市场规模有望达 827.85 亿元。随着全球集成电路、显示面 板等产业的稳步发展，相关配套行业也迎来了持续增长。根据中国电子材料行业协会数 据，2023 年全球湿电子化学品市场规模约为 684.02 亿元，其中集成电路、显示面板和 太阳能光伏三大应用领域的市场规模分别为 462.00 亿元、134.60 亿元和 87.42 亿元。 2025 年，全球湿电子化学品市场规模预计将增至 827.85 亿元，其中集成电路领域市场 规模将攀升至 544.60 亿元，显示面板领域将增长至 159.00 亿元，太阳能光伏领域将增 至 124.25 亿元，三大应用领域的市场规模均呈现持续增长态势。

2025 年，预计国内湿电子化学品市场规模将达到 292.75 亿元。随着经济的快速发展 和居民生活水平的提升，消费升级推动了集成电路、显示面板等行业的快速发展，为湿 电子化学品行业注入了强劲的增长动力。根据中国电子材料行业协会数据，2023 年，我 国湿电子化学品市场规模已增长至 225.00 亿元，集成电路、显示面板和太阳能光伏三大 领域的湿电子化学品总用量达到 367.29 万吨，其中集成电路领域用量为 96.25 万吨，显 示面板领域用量为 86.60 万吨，太阳能光伏领域用量为 184.44 万吨。预计到 2025 年， 我国湿电子化学品市场规模将增至 292.75 亿元，三大应用领域的湿电子化学品总需求 量将达到 582.04 万吨，集成电路领域需求量将增长至 130.64 万吨，显示面板领域需求 量将增至 110.70 万吨，太阳能光伏领域需求量将大幅提升至 340.70 万吨.

全球湿电子化学品市场由欧美主导，占据 30%市场份额。作为电子级化学试剂的最高 纯度类别，湿电子化学品对技术和资金的要求较高。发达国家（欧美日韩）依托早期集 成电路产业积累形成的供应链垂直整合能力，把控全球高端市场供应体系。根据中国电 子材料行业协会数据，2023 年全球市场份额分布呈现三级梯队结构—欧美企业以 30% 占比稳居首位，日本厂商以 27%的市占率紧随其后；东亚地区形成追赶集群（中国台湾 18%、中国大陆 14%、韩国 10%），剩余 1%市场份额由其他区域企业分割。

中国湿电子化学品产业面临市场份额与技术实力的双重挑战，国产厂商逐步崛起。在通 用型产品领域，巴斯夫凭借完整产品矩阵占全球主导地位，韩国东友、比利时索尔维、 台湾联仕及多家日本企业构成第二梯队。功能性产品细分市场，美国陶氏杜邦、Entegris、 德国巴斯夫等国际巨头把控高端市场，国内企业仅在电镀液、硅蚀刻液、28nm 及以上制 程清洗剂等中端产品实现量产，在高端蚀刻液、剥膜液等特种化学品领域仍存在明显技 术代差。近年中国境内化学品企业迅速崛起，在生产能力和技术水平方面取得了显著进 展，国产厂商主要包括江化微、格林达、兴福电子等。 我国集成电路用湿电子化学品2023年自主供给率已攀升至44%，仍有显著提升空间。 作为国民经济战略性支柱产业，电子信息产业呈现强劲发展态势，我国集成电路产业链 也在加速完善。产业规模扩张与自主化率提升形成良性循环，其中湿电子化学品作为关 键基础材料，其技术突破对产业链安全具有战略价值，特别是在国际贸易环境不确定性 加剧的背景下，高端产品的国产替代需求愈发迫切，根据中国电子材料行业协会数据， 2021 年集成电路用湿电子化学品自主供给率为 35%，2022 年提升至 38%，2023 年突 破 44%。

2.7 电子特气：电子工业“血液”

电子特种气体，简称电子特气，是指在半导体、显示面板、光伏、LED 等电子产品生产 过程中使用的特种气体。电子特种气体广泛应用于光刻、刻蚀、成膜、清洗、掺杂和沉 积等工艺环节，主要包括三氟化氮等清洗气体、六氟化钨等金属气相沉积气体等。相较 于一般工业气体，电子特气对纯度、质量稳定性与一致性、包装容器等要求更高。作为 制造过程中的基础关键材料，电子气体也被誉为电子工业的“血液”。从应用领域来看， 集成电路为电子特气最大应用领域，其次为显示面板。

全球及中国电子特气市场规模持续增长，预计 2025 年全球市场规模达到 64 亿美元， 中国市场达到 279 亿元。近年来，电子特气市场规模持续扩大。根据中商产业研究院， 2023 年全球电子特气市场规模已达到 56 亿美元，预计 2024 年全球电子特气市场规模 将增至 60 亿美元，2025 年将达 64 亿美元。据思瀚产业研究院数据，亚太地区（中国为 主）贡献超 60%增量。2023 年中国电子特气市场规模为 249 亿元。随着集成电路和显 示面板等半导体产业的快速发展，电子特气的需求将持续增长，预计 2024 年中国电子 特气市场规模将达到 262.5 亿元，2025 年将达 279 亿元。根据前瞻产业研究院，预计 2028 年中国电子特种气体市场规模将超过 520 亿元。

中国部分领先企业实现了进口替代，达到国际标准，推动国产化进程并具备了竞争优势。 我国电子特气行业经过 30 年的发展和积累，部分领先企业已经在特定产品上实现了突 破，达到国际标准，逐步完成进口替代，特种气体的国产化具备了客观条件。例如，华 特气体以高纯六氟乙烷为突破口，已实现进口替代，并能够规模化供应超过 50 种产品， 数量在国内特气公司中处于领先地位。中船特气的部分产品品质已达到国际领先水平， 并成为国内首个进入 5nm 制程的电子特气供应商，其六氟化钨、三氟化氮等产品已实现 国产替代。南大光电成功实现了高纯砷烷、磷烷等特种电子气体的产业化，打破了国外 技术封锁和垄断，同时其氢类电子特气在技术、品质、产能和销售方面已跃居全球前列。

电子特气的国产化率较低，2025 年有望提升至 25%。尽管国内企业在集成电路的清 洗、蚀刻、光刻等工艺环节的特种气体生产方面已有一定突破，但在掺杂、沉积等工艺 的特种气体领域，仍仅有少数品种实现了突破，自主供应能力依然不足。根据中商情报 网数据，我国电子特气的国产化率较低，2020 年电子特气的国产化率仅为 14%。集成 电路生产用电子特气方面，我国仅能生产约 20%的品种，在国内市场的占比仅为 12%。 预计 2025 年，我国电子特气的国产化率有望提升至 25%。

2.8 CMP 耗材：晶圆表面平坦化关键耗材

化学机械抛光（CMP）技术通过原子级平坦化晶圆表面，直接影响芯片质量和成品率， 过程涉及氧化膜的形成与去除。CMP 技术被认为是当今唯一能够实现集成电路（IC）制 造中晶圆表面全局平坦化的技术，能够达到原子级的超高平整度，其效果直接影响到芯 片的最终质量和成品率。在 CMP 工作过程中，抛光液中的化学试剂会使被抛光的基底材 料发生氧化，形成一层较软的氧化膜；抛光垫则提供机械研磨作用，完成材料的物理去 除。通过反复进行氧化成膜和机械去除的过程，最终实现有效的抛光效果。

CMP 材料在半导体材料市场中的占比较小，其中抛光液占比最大。根据 SEMI 数据， 2023 年全球 CMP 材料成本占比，CMP 抛光液用量最大，达 49%；其次，CMP 抛光液垫 达到 33%，两者合计占比达到 82%；钻石碟占比达到 9%；清洗液占比达到 5%。可见， CMP 抛光液是 CMP 工艺中占比最大的核心耗材。

CMP 材料市场呈现出寡头垄断的格局，主要由于技术门槛高、行业领导企业的专利优势 以及其丰富的产品线和强大的客户粘性。目前，抛光液市场主要由美国和日本的厂商主 导，而抛光垫市场则由美国杜邦公司占据主导地位。国内 CMP 抛光材料产业起步较晚， 但正在逐步推进国产替代。部分国内企业已经掌握了 CMP 抛光垫全流程的核心研发技术 和生产工艺，并成功成为国内的主要供应商。 CMP 抛光垫市场份额集中，主要由海外大厂主导，国产厂商主要包括鼎龙股份等。根据 普华有策数据，2023 年美国杜邦公司占据 CMP 抛光垫市场主要份额（70%），其他供应 商包括 Entegris （10.5%）、鼎龙（6.8%）、富士纺（4.7%）等，CR2 超 80%，市场份额 集中，且由海外大厂主导，国产厂商主要包括鼎龙股份等。

芯片制造的重要性提升，CMP 工艺及相关抛光液需求持续增长。随着制程节点的不断进 步，多层布线数量和密度的增加，使得 CMP 工艺步骤的数量也随之增加，CMP 技术的作 用变得愈加关键，对后续工艺良率的影响愈发显著。例如，在 14 纳米技术节点下，逻辑 芯片制造所需的 CMP 工艺步骤数将从 180 纳米技术节点的 10 步增至 20 步以上，而在 7 纳米及以下节点，这一数值甚至可能超过 30 步。此外，随着逻辑芯片工艺的不断升级， 可能会要求对新的材料进行抛光，这为抛光液市场带来了更多的增长潜力。同样，存储 芯片领域也受到影响，随着 2D NAND 向 3D NAND 的技术转型，对 CMP 工艺的需求不 断增长，钨抛光液和其他抛光液的需求也随之上升。 全球化学机械抛光液市场长期由美国和日本的公司主导。长期以来，全球 CMP 抛光液市 场一直被美日企业垄断，市场集中度较高，包括美国的 CMC Materials （已于 2022 年被 Entegris 收购）、Versum Materials （已于 2019 年被 Merck 收购）、杜邦，以及日本的富 士胶片、日立（已于 2020 年被 SDK 收购，并于 2023 年合并为 Resonac）等。其中， CMC Materials （现 Entegris）曾占据全球市场最高份额，但其占有率从 2000 年的约 80% 下降至 2022 年的约 28%。

随着国内企业的研发突破，安集科技等公司已打破化学机械抛光液垄断。随着制程技术 的发展，抛光液种类不断增加，技术难度逐步提升，同时下游客户的需求也愈加多样化， 使得行业龙头难以在所有细分市场保持垄断。随着国内企业不断加强研发，像安集科技 这样的公司已经打破了海外厂商在抛光液领域的垄断，根据 TECHCET 发布的全球半导 体抛光液市场数据，近年来安集科技在全球市场的占有率分别为 5%、7%和 8%，并呈 现逐年稳步增长的趋势。目前，我国 CMP 抛光液行业的主要企业包括安集科技、上海新 阳、鼎龙股份和万华化学，其中安集科技和上海新阳在 CMP 抛光液业务方面的布局较为 完善，而鼎龙股份和万华化学则处于起步阶段。 CMP 抛光液未来需求旺盛，国产化水平不断提高。随着 5G、人工智能、物联网等新兴 技术的快速发展，以及我国半导体产业链的逐步完善，芯片设计公司对晶圆加工服务的 需求不断增加，这推动了我国晶圆加工行业产能的稳步增长。CMP 抛光液作为晶圆制造 过程中必不可少的耗材，不仅在前道加工中得到广泛应用，还涉及后道先进封装的抛光 工序。因此，下游晶圆厂产能的提升将直接推动 CMP 抛光液需求的增加，未来市场需求 将保持旺盛。同时，在国家政策的强力支持下，CMP 抛光液的技术水平和生产能力将不 断提升，有助于实现技术自主可控，进而推动国产化进程的加速。

2.9 半导体封装材料：先进封装驱动量价齐升

半导体封装材料在保护、散热和电气连接中发挥关键作用。半导体封装材料是用于封装 半导体器件的物质，其作用包括保护、固定、散热和电气连接等。主要的封装材料包括 封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板和芯片粘接材料等。在全球封装材 料市场中，封装基板占比最高，超过 50%，其次是引线框架和键合丝，其他产品包括包 封材料、底部填充物、芯片粘接材料、WLP 电介质和 WLP 电镀化学品等。

封装材料市场开启增长周期，2023-2028 年 CAGR 达 5.6%。根据 TECHCET，2023 年半导体封装材料市场同比下滑 15.5%，预计 2024 年将恢复增长，开启增长周期，到 2025 年，全球封装材料市场规模将超过 260 亿美元，并将持续稳步增长至 2028 年。根 据SEMI，TECHCET和TechSearch International三方报告，2023-2028年CAGR为5.6%。 基板占封装材料较大比重，其中主要为 FC-BGA 基板。

半导体封装材料市场的集中度较高，日本厂商在各类封装材料领域占据主导地位，部分 中国大陆厂商已在引线框架和包封材料领域成功占据一定市场份额。目前，我国半导体 封装材料相关企业包括上海飞凯材料科技股份有限公司、宏昌电子材料股份有限公司、 潮州三环（集团）股份有限公司、宁波康强电子股份有限公司、深圳市兴森快捷电路科 技股份有限公司等。

编辑：火腿肠