失效分析 赵工 半导体工程师 2022-12-22 07:54 发表于北京

一、国产替代进入深水区，把握半导体产业投资机会

博捷芯：国产精密晶圆切割机

1.1 2022年电子行业投资复盘

今年以来（截至 2022 年 11 月 18 日），电子行业下跌 31.26%，在 31 个申万一级行业中 全市场排名靠后。2022 年受全球经济环境、半导体行业景气周期波动以及疫情反复影响， 终端消费类市场需求疲软，产业链库存调整向上游传导，使得整个电子行业面临一定的经 营压力。

具体来看，电子各细分行业均录得负收益。半导体设备和材料板块相对抗跌，由于晶圆厂 持续扩产并加速导入国产设备和材料，相关公司订单饱满，行业景气度逐步验证，半导体 设备和材料板块从 4 月底以后开始走出独立行情，在细分子板块中相对表现较好。而芯片 设计板块由于下游需求下滑叠加上游晶圆涨价影响，跌幅较大（模拟芯片设计、数字芯片 设计）。

今年以来（截至 2022 年 11 月 18 日），电子行业涨幅居前的个股分别为：宝明科技 （338.38%）、*ST 盈方（268.44%）、传艺科技（222.98%）等，涨幅靠后的个股分别为 歌尔股份（-65.65%）、韦尔股份（-62.76%）、国科微（-58.58%）等。

受全球半导体景气周期波动影响，海外方面，今年截至 2022 年 11 月 18 日，费城半导体 指数下跌 31.0%，台湾半导体指数下跌 25.8%，主要重点公司今年大多数录得负收益。

1.2 2023年半导体行业投资把握四条主线

2023 年半导体投资可以把握四条主线：1）由于美国出口管制加码而导致的国产替代加速，看好半导体设备、零部件、材料方向：近期美国通过出口管制政策限制中国先进计算和先进半导体发展，未来限制有进一步延伸 至上游材料和零部件的趋势。在在此背景下，半导体设备、材料的国产替代有望在国家持 续支持下快速推进。我们看好半导体设备、材料及零部件未验证通过的会进一步加速验证， 已验证通过的会加速导入；2）以创新驱动带来的产业趋势，看好碳化硅方向：碳化硅基器件与传统硅基器件相比， 转换效率更高，随着下游新能源车、光伏、风电等领域保持高增，以及在下游高压快充的 催化下，碳化硅市场未来保持高景气；3）受益于十四五期间军队装备现代化加速，看好特种半导体方向：军队装备现代化对芯 片需求增加，同时国内特种半导体企业产品迅速发展，结合强国产替代需求，特种领域的 国产器件渗透率逐步上升。结合对特种半导体产品周期的把握，未来三年国内特种半导体 企业保持高增速；4）明年随着半导体行业下行周期逐渐进入后程，关注质地较为优质且目前估值处于低位 的芯片设计公司：随着疫情影响逐渐减小，目前部分下游细分领域出现需求复苏迹象，叠 加部分设计公司库存已经出现改善迹象，根据历史复盘来看，股价通常在基本面触底前两 个季度体现，且目前设计板块整体估值处于历史低位，建议左侧布局。

二、半导体设备和零部件：地缘政治紧张加剧，成熟制程 大有可为，国产化进程进一步加速

美国出口管制升级，健全新型举国体制，加快实现高水平科技自立自强。美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施，对中国获取高性能计算芯片、先进计 算机、特定半导体制造设施及相关技术实施全面限制，同时限制已有进一步延伸至上游材 料和零部件趋势。

2.1 晶圆制造：美国对半导体出口管制升级，国内晶圆制造砥砺前行

出口管制加码，成熟制程扩产持续，设备国产化率加速提升。美国商务部在半导体制造和 先进计算等领域对华升级出口管制措施，包括九项新规则，旨在对中国企业获取高性能计 算芯片、先进计算机、特定半导体制造设施与设备以及相关技术实施进一步限制。同时， 在将 9 家中国实体移出“未经验证清单”过程中，又将 31 家中国实体列入，包括中国最 大的存储芯片制造商长江存储，以及北方华创的一家子公司。此举限制了中国先进制程晶 圆厂产能建设，对国内成熟产能建设影响有限，先进工艺受限使得存储产业面临较大生存 与发展压力。但长期看，这将倒逼国内晶圆厂加速国产设备、材料、零部件验证和导入步 伐，半导体上游环节国产化将持续加速。

高端逻辑制程产能建设受阻，成熟产能建设影响有限。成熟工艺依然大有可为，据 IHS Markit 预测，2025 年全球晶圆代工市场规模将达 861 亿美元，其中成熟制程市场规模将 达 431 亿美元。主要应用于 MCU、移动设备、物联网、汽车电子等。把握住成熟工艺， 做大市场占有率，与此同时抓紧攻坚成熟工艺相关的材料与设备，加速实现成熟产能的自 主化，为国产供应链夯实基础，并以后向上攀升打好基础。

DRAM 产业影响有限，NAND 产业遭受重创。逻辑产品每个制程技术段都有大量需求， 存储产品却不同，存储产品作为标准品，要想保证竞争力，必须采用最先进的工艺，先进 工艺制造的存储芯片价格更低，一旦产品落后就失去竞争力和市场。分产品来看：DRAM 产品分为标准品和利基品，其中标准品技术工艺持续往先进制程推进，利基品市场主要采 用 19nm 及以上工艺制程，国内长鑫存储先进工艺将短暂受限，可以继续专注利基市场， 利基 DRAM 主要用于电视机、机顶盒等传统消费市场。目前全球 NAND 产品主流工艺为 128 层及以上，龙头企业占据 128 层市场之后逐步向 200 层以上推进，低层数产品竞争力 和市场都比较小。

全球终端需求持续下行，晶圆产能紧张逐步缓解，资本开支负面影响开始显现。受疫情、 全球芯片需求放缓等因素影响，半导体市场遭遇“寒风”冲击，产业进入调整时期，包括 美光、台积电等在内多家大厂纷纷下修资本支出计划，涉及存储器、晶圆代工两大领域。

本土晶圆产能占比低，国产替代砥砺前行。据 IC Insights 数据，2021 年我国 IC 产值仅 占 IC 市场规模的 16.7%，国产替代空间超过 1500 亿美元，预计 2026 年该比例将提升至 21.2%。近年来中国大陆晶圆产能增长迅速，但产能占全球比重仍较低，据 Knometa Research 最新发布的《全球晶圆产能报告》，截至 2021 年底，全球 IC 晶圆产能约为 2160 万片/月 200mm 当量，同比增长超 8%。其中中国大陆产能 350 万片/月 200mm 当量，占 全球产能比重 16%，首次超越日本。外资晶圆厂占比较高，本土产能任重道远。中国大 陆产能中，除去 SK 海力士、Intel、联电、三星、台积电等在中国大陆的晶圆产能，大陆 本土企业产能占比不足 8%，与中国大陆本土消耗全球约 24%芯片量相比，差距依然较大。另据 IC Insights 统计，2021 年美国公司占据全球芯片市场销售总额 54%（包含 IDM 和 Fabless），中国本土企业占比仅为 4%，其中 IDM 领域最为薄弱，占比不足 1%。2020 年中国大陆生产芯片产值 227 亿美元，中国大陆本土企业生产仅占 37%，其余均为在华 外企生产。随着美国出口管制加码，再次倒逼国产替代的紧迫性，国产供应链建设刻不容缓。

2.2 半导体设备：出口管制大棒倒逼成熟制程设备加速导入，本土设备厂商利 润加速释放

短期内贸易管制对国内设备厂商影响有限，晶圆厂阵痛期过后将迎来国产设备加速导入期。随着后续国内企业抓住成熟市场提升工艺覆盖率和市场占有率，我们对未来国内设备市场 并不悲观。合同负债和库存快速增加，保障业绩中长期增长。根据各公司中报披露，截至 2022 年 6 月末，万业企业新签订单 11 亿元；华海清科新签订单 20.2 亿元，同比增长 133%；中微公 司新签订单 30.6 亿元，同比增长 61.8%，其余未披露详细金额的设备企业，其存货及合同 负债的大幅增长反映在手订单充裕，充分奠定半导体设备企业全年及下一年业绩增长基础。

成熟设备正进入利润加速释放期，新兴设备企业验证步伐加速。上半年半导体设备企业盈 利能力实现增长，长川科技/北方华创/拓荆科技/中微公司 2022 年二季度单季扣非净利率 分别为 24%/15%/17%/25%，同比分别+16pct/+6pct/扭亏为盈/+18pct，盈利能力实大幅提 升，国内半导体设备企业正进入利润加速释放期。

2.3 设备零部件：零部件迎晶圆厂和设备厂双重利好，平台化发展成趋势

出口管制加码，零部件迎晶圆厂和设备厂双重利好。目前半导体零部件市场主要包扩两个 部分：1）全球设备厂商定制化生产或采购的的零部件及相关服务；据 VLSI 数据，全球半 导体设备子系统市场销售规模 100 亿美元，其中维修和支持服务占 46%，零部件销售占 32%，升级替换占 22%；2）设备厂商直接采购的备件零部件或耗材及相关服务（包括定 制化、工艺调试、测试等）。一般晶圆厂用零部件都是随设备进厂，目前国产化率约 20%， 随着美国出口管制加码，上游零部件安全越发得到关注，预期晶圆厂和设备厂会同时加速 零部件国产替代，零部件厂商迎来难得加速期。

市场格局：目前美日处于主导地位。据 IC Word 2020 年公开的 44 家半导体零部件供应商 初步统计，美国供应商 20 家，占比约 45%，日本供应商 16 家，占比 36%，其余分布在 德国、瑞士、韩国、英国等国家。零部件技术壁垒高，卡脖子风险凸显。随着全球缺芯持续延续，逐渐延展至半导体设备上 游零部件，部分关键零部件由于芯片不能及时交付，导致设备付运周期进一步拉长，进而 形成整个半导体产业链负反馈效应。梳理产业链发现，当前国内半导体设备如：射频电源、 微波电源、匹配器、真空传输系统、密封部件以及高级石英、陶瓷材料等部件基本都依赖 国外供应商，国内能够替代的屈指可数，而以上这些设备价值量占整机设备 60%以上，占营业成本 90%以上。一旦被国外断供，会促使整个半导体产业链中断。本土化率低，增长空间巨大。根据 VLSI 统计，2020 年全球晶圆制造设备市场规模 636 亿美元，按照 40%材料费假设，全球半导体设备零部件市场规模约 254 亿美元。2021 年 全球半导体设备市场规模达 1030 亿元，初步估算半导体零部件市场规模达 400 亿美元， 国产设备商采购金额达 140~160 亿元。如果算上设备及晶圆厂商备货及耗费需求，预估 整体市场规模将达到 500~600 亿美元。其中关键零部件国产化率基本在 3%以内，国产化 需求迫切。

国产零部件替代浪潮。2022 年 3 月 30 日，万业企业公告，参股子公司浙江镨芯将迎来大 基金二期等的增资，作为国内半导体行业风向标，大基金在继投资半导体上游设备、材料 之后再次瞄准设备零部件，开启设备零部件国产化元年。与此同时，下游晶圆厂也逐步对 半导体设备企业提出要求：凡涉及设备的关键零部件，必须要有除美国外的替代供应商， 为了降本增效，零部件国产替代大势所趋。

2.4 封装测试：高端封装加速渗透，先进封装引领未来

高端应用持续渗透，先进封装引领未来。封测企业将由产能交付能力竞争逐渐过渡至产品 综合能力竞争。1）汽车、工业及高性能计算渗透率逐步提高，营收结构逐步改善；2）积 极切入高端封装，产业蓄势待发。高端应用持续渗透。随着新能源、高性能计算、光伏以及工控等领域国产化需求驱动，本 土封测企业逐步由传统消费电子等中低端领域，逐步进入汽车电子及功率模块、高性能计 算、存储器、MCU、显示驱动以及 5G 等高技术含量、高附加值领域，一方面填补消费电 子产能空缺，另一方面抓住中高端芯片紧缺的窗口期快速提升市场份额，盈利能力逐步提 升。

先进封装引领未来发展。1）2022 年 3 月，苹果发布了最新一代的 M1 Ultra 芯片，采用 台积电第五代 CoWoS Chiplet 先进封装技术，借助桥接工艺，完成了独特的 UltraFusion 芯片架构。该款 Ultra 芯片拥有 1,140 亿个晶体管，书 M1 的 7 倍之多，两颗 Max 之间的 互连频宽可达 2.5TB/s，性能显著提升。预期苹果 M1 Ultra 芯片的发布将会引发新一轮先 进封装的热潮。2）3 月初，英特尔、台积电、三星和日月光等十大巨头宣布成立通用芯 片互连标准—UCIe，将 Chiplet（芯粒、小芯片）技术标准化。这一标准同样提供了“先 进封装”级的规范，涵盖了 EMIB 和 InFO 等所有基于高密度硅桥的技术。3）三星电子 在 DS（半导体事业暨装置解决方案）事业部内新设立了测试与封装（TP）中心，意味着 三星电子将加强先进封装投资，确保在后端领域上领先于台积电。先进封测技术成为行业 的热点，未来 10-20 年，异构集成技术赛道换挡提速。

后摩尔时代，先进封装属于必然选择。随着晶圆工艺制程逐步进入到物理极限，摩尔定律 进程放缓，成本快速增长，以倒装、扇入/扇出型封装以及晶圆级、系统级封装为主的先进 封装以其低成本、高性能等优势将重新定义封装产业链地位。根据 Yole 的数据，2020 年 先进封装全球市场规模 304 亿美元，在全球封装市场的占比 45%；预计 2026 年先进封装 全球市场规模约 475 亿美元，占比达 50%。2020~2026 年全球先进封装市场的 CAGR 约 7.7%，相比同期整体封装市场（CAGR=5.9%）和传统封装市场，先进封装市场的增长更 为显著，将为全球封测市场贡献主要增量。

随着全球各大晶圆厂和封测厂大力加码先进封装市场，先进封装市场规模逐渐扩大。据 Yole Developpement 最新数据，2021 年全球半导体厂商在先进封装领域资本支出总计达 119 亿美元。市场份额来看，预计到 2027 年，超高密度扇出（UHD FO）、HBM（高宽带 显存）、3D 内存封装和有源硅中阶层将占据 50%以上市场份额，同时 3D NAND、嵌入式 硅桥、3D SOC 和 HBM 复合增长率将达 20%以上，市场增速可期。

台积电、三星以及英特尔等晶圆厂商先后入局先进封装领域，研发投入持续高增。自台积 电 2008 年进入先进封装领域以来，已经推出了 2.5D 的 CpWos、扇出型晶圆 InFO 和 3D Faric 三类先进封装技术；与谷歌和 AMD 共同研发 3D 堆叠晶圆级封装；英特尔推进 3D “混合结合技术”；三星开发 3D-TSV 技术，可堆叠 12 个 DRAM，同时研发出“X-cube”3D 封装技术，可以实现不同芯片的有效堆叠。国内长电科技与中芯国际合资进军先进封装领 域，目前其 Fan-out、WLP、2.5D/3D 先进封装业务已经占营收 90%以上；通富微电 2.5D/3D 封装平台（VISionS）、超大尺寸 FCBGA 平台、晶圆级和基板级 Chiplet 封测解决方案获 得突破性进展；华天科技在 WLP、TSV、Bumping、Fan-out、FC 等多个技术领域均有 布局。

发展方向：1）加大成品制造技术和产能的投资力度，规划大规模晶圆级微系统集成新项 目；2）高可靠高密度陶瓷封装技术、高可靠塑封技术、晶圆级封装、2.5D 硅转接板、TSV 叠层封装、SiP 封装技术；3）针对大功率功率器件及高可靠性汽车电子封测技术在迅速 发展；4）基于先进封装平台开发特色封装产品线。市场机遇：根据中国海关统计，2021 年中国集成电路进口金额为 4325.5 亿美元，同比增 长 23.6%，2013-2021 年，GAGR 为 9.4%，国内市场自我供给不足问题没有根本改变， 进口替代方面机遇巨大。本土先进封装占比持续上升，与全球尚存差距。2021 年国内规 模以上的集成电路封测企业先进封装产品的销售额占到整个封装产业的 36%左右，与全球 45%的占比尚有一定差距。

三、半导体材料：晶圆厂持续扩张，国产加速破局

3.1 半导体硅片：供需缺口确定，国内大硅片实现破局

硅片是材料中占比最大的细分领域，供需缺口和原材料价格上行推高硅片价格。根据 SEMI 数据，2020 年全球半导体制造材料市场规模为 349 亿美元，其中硅片市场规模为 128 亿美 元，是占比最大的半导体制造材料。目前半导体 90%的芯片都需硅片作为基础，所以半导 体硅片市场规模与半导体市场规模变化趋势具有一致性。根据 WSTS 统计和预测，全球 半导体销售额从 2011 年的 2995 亿美元增至 2021 年的 5510 亿美元，CAGR 为 6.3%， 其中 2019 年和 2020 年出现的下滑分别由于贸易因素和疫情影响，之后由于 5G 的普及和 汽车行业景气度回升，2021 年半导体规模创新高，对应全球硅片出货面积从 2011 年的 90 亿平方英寸增至 2020 年的 125 亿平方英寸，CAGR 为 3.7%，从硅片价格来看，2017 年之后随着需求逐步回暖，价格触底回升，从 2016 年的 0.67 美元/平方英寸增至 2020 年 全球半导体硅片单价为 0.91 美元/平方英寸，结合半导体产线的投产需要两年左右的时间， 硅片价格有望保持。

需求端：从全球来看，根据 SEMI 数据统计，2021-2022 年全球会新增 29 座晶圆厂，其中 东亚地区 12 个，美洲 6 个，其余分布在欧洲和中东等地，另外 12 英寸晶圆厂占比较大， 有 22 座，预计建设完毕后，这 29 座晶圆厂产能为 260 万片/月（折合 8 英寸）。从中国大 陆来看，根据芯思想数据，截止 2021 年年底，中国内地 12 英寸、8 英寸和 6 英寸及以下 的晶圆制造线共有 210 条。已经投产的 12 英寸晶圆制造线有 29 条，合计装机月产能约 131 万片；（其中外资公司装机月产能超过 61 万片）；已经投产的 8 英寸晶圆制造线投有 29 条， 合计装机月产能约 125 万片；已经投产的 6 英寸及以下晶圆制造线装机产能约 420 万片等 效 6 英寸晶圆产能。

供给端：根据芯思想统计，8 英寸来看，2020 年中国内地抛光片和外延片装机产能分别为 206 万片/月和 197.5 万片/月，预计 2021 年将分别达到 261 万片/月和 215 万片/月，预计分 别同比增长 26.7%和 8.86%。12 英寸来看，2020 年中国内地抛光片和外延片装机产能分别 为 41.5 万片/月和 7.5 万片/月，预计 2021 年分别达到 153.5 万片/月和 23.5 万片/月，增速 较快。12 寸大硅片价格维持上行区间，8 英寸硅片供需紧平衡。由于 12 英寸硅片下游需求增速 块，且上游扩产需要 2 年左右，所以目前供需缺口确定的情况下，12 寸大硅片价格维持在 上行通道。根据海外龙头胜高预测，到 2025 年全球 12 英寸大硅片的需求量为 900 万片/ 月，而结合目前硅片厂的扩产情况，盛高预测 12 英寸硅片价格还有 20-30%涨幅。而 8 英 寸硅片来看，新能源汽车等下游需求上升，目前暂未看到缓解情况，有望维持高位。目前国内企业在 12 英寸大硅片进展迅速。从 12 英寸大硅片进度来看，国内部分企业实现 突破，其中沪硅产业、立昂微、TCL 中环等企业进展迅速，根据公司公告，沪硅产业子公 司上海新昇 12 英寸半导体硅片产能已完成 30 万片/月的安装建设，并启动新增 30 万片/ 月的扩产建设；立昂微子公司衢州金瑞泓目前已建成 15 万片/月的 12 英寸硅片产能；TCL 中环截至中报已形成 12 英寸 22 万片/月的产能，预计年底实现 30 万片/月以上产能。

3.2 电子特气：品类逐渐完善，高端产品进阶

电子特气市场规模持续快速增长，国内增速远高于全球。受益于新兴产业的快速发展，特 种气体市场规模呈现持续增长的趋势。据 techcet 数据，2020 年全球特种气体市场规模约 58.5 亿美元，预计在 2025 年达到 80 亿美元，2020-2025 年复合增速为 6.5%。据智研咨 询数据，2020 年我国电子特气市场规模达 173.6 亿元，近五年复合增速达 15%，据前瞻 产业研究院预测 2024 年我国电子特气市场市场规模将达到 230 亿元，2020-2024 年复合 增速为 7.3%。电子特气行业集中度较高。相比于传统的大宗气体，电子气体行业由于具有较高的技术壁垒， 市场集中度极高。2019 年全球半导体用电子气体市场中，空气化工、林德集团、液化空气和 大阳日酸四家厂商控制了全球 90%以上的市场份额，形成寡头垄断的局面。在国内市场，本土 气体公司仅占据 12%的市场空间，我国电子气体国产化程度还较低。

国内企业与海外龙头存在差距。大部分国内厂商目前主供产品较为单一，纯度级别有差距， 尤其在集成电路等领域相关特气产品主要依赖进口。根据中国工业气体工业协会统计，中 国仅能生产约 20%的集成电路生产用特种气体品种，其余均依赖进口，主要集中在清洗、 蚀刻、光刻等环节，对掺杂、沉积等工艺的特种气体仅有少部分品种取得突破。气体供应能力上升，国内特种气体企业加速导入。2022 年俄乌冲突导致全球稀有气体供 应变化，我国部分气体企业进入进入国际市场，2022H1 我国稀有气体出口量达 191.31 吨， 同比增长 16%，同时出口金额超越进口金额达 2.83 亿美元，同比增长 739%。目前国内参 与者主要有华特气体、金宏气体、派瑞特气、和远气体、雅克科技、南大光电等。其中华 特气体自主研发的 Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和 Kr/F/Ne 这 4 种混合气在 2017 年得到光刻机 厂商 ASML 的认证，全球仅 4 家，公司是目前是国内唯一获得认证的公司。派瑞特气生产 的三氟化氮、六氟化钨及三氟甲磺酸系列产品在国内市占率第一；金宏气体率先打破高纯 氨技术垄断；南大光电的磷烷和砷烷等都也通过自主研发打破了国外技术垄断。

3.3 光刻胶：国产替代是长期趋势，高端产品陆续认证

光刻胶主要应用在半导体光刻工艺中，技术壁垒较高。光刻胶是半导体光刻工艺中最关键 的材料，其技术壁垒高，研发难度大。主要成分是树脂、感光剂、溶剂、添加剂等，光刻 胶作为配方型产品，原料、用量配比及合成工艺具有较高 Know-how。光刻应用流程是在 一定波长的光照下光子激发材料中的光化学反应，进而改变光刻胶在显影液中的溶解度， 实现图形化。按曝光波长由大到小可分为 G 线胶（436nm）、I 线胶（365nm）、KrF 胶（248nm）、 ArF 胶（193nm）和 EUV 胶（13.5nm），分别对应不同制程节点。在实际生产中，由于负 性光刻胶在显影时易发生变形膨胀，只能达到 2μm，正性光刻胶应用更为广泛。光刻胶的 性能指标主要有分辨度、感光性能(敏感度、感光速度、对比度)、粘滞性和粘附性等。2021 年光刻胶整体市场规模持续大幅增长，下游行业景气度带动上游光刻胶需求。SEMI 数据显示，2021 年全球半导体光刻胶市场约为 24.71 亿美元，同比增长 19.49%，中国大 陆光刻胶半导体市场从 2015 年的 1.3 亿增至 2020 年的 3.5 亿美元，复合增速超 30%。光 刻胶按下游应用领域进行分类可分为半导体用光刻胶、显示面板用光刻胶和 PCB 用光刻 胶。根据智研咨询数据显示，下游三大应用领域分布较为均衡，PCB 光刻胶、面板光刻胶、 半导体光刻胶各占 1/4 左右。自 2020 年以来，全球晶圆市场以 20%以上的速度迅速扩张， 下游数据中心服务器及新能源汽车等行业的快速发展驱动晶圆厂积极扩产，这为上游半导 体光刻胶增长提供动力。IC Insights 数据显示 2021 年全球晶圆市场达 1101 亿美元，预计 2022 年全球晶圆市值将突破 1320 亿美元。

全球光刻胶市场主要被日本和美国公司垄断。目前光刻胶主流厂商包括日本的东京应化、 JSR、富士、信越化学、住友化学，以及美国杜邦、欧洲 AZEM 和韩国东进世美肯等。由 于半导体光刻胶属于高技术壁垒材料，生产工艺复杂，纯度要求高，认证周期需要 2-3 年， 新进入者导入有较大难度。随着海外管制愈发严格，国内企业导入进展加快。国内公司集中于中低端市场，多分布在 技术难度较低的 PCB 光刻胶领域，技术壁垒高的半导体光刻胶市场，国内有彤程新材(北 京科华)、华懋科技(徐州博康)、南大光电、晶瑞电材和上海新阳等几家，产品主要集中在 G/I 线光刻胶。目前北京科华和徐州博康实现量产 KrF 光刻胶。目前国内企业我国光刻胶 面临困难主要在于原材料、配方 know-how 少且验证困难、客户粘性强更换供应商意愿不 高三个方面。然而近期国际形势愈发错综复杂，逆全球化趋势加强，美国加快与中国技术 脱钩，也使得国内客户国产替代意愿提升。为保证上游供应链安全可控，国内厂商会加快国产光刻胶导入测试及替代，这有利于国产厂商缩短导入期及产品放量。

3.4 湿电子化学品：高等级产品逐步推出

湿电子化学品属于关键性基础化工材料。要求控制杂质颗粒粒径低于 0.5μm，金属杂质含 量低于 ppm 级，湿化学电子品的质量直接影响到电子产品的成品率、电性能及可靠性。湿电子化学品一般可分为通用湿电子化学品和功能性湿电子化学品。通用湿电子化学品一 般是单成份、单功能化学品，例如过氧化氢、双氧水、硫酸等。功能性湿电子化学品是指 通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复配类化学品，例如显影液、剥 离液、蚀刻液、清洗液等。按照 SEMI 分类，湿电子化学品可划分为 G1-G5 五个等级。1） 半导体领域：基本在 G3、G4、G5 水平，我国的研发水平与国际巨头有差距；2）平板显 示和 LED 领域：G2、G3 水平，国内企业生产技术能够满足大部分生产需求；3）光伏太 阳能电池领域：一般只需 G1 水平，是目前国产高纯化学品的主要市场。

全球湿电子化学品市场规模增速快，被欧美日三国垄断。在半导体、平板显示、太阳能等 下游推动下，全球市场规模保持高增。据智研咨询统计，全球湿电子化学品市场规模从 2011 年 25.31 亿美元增至 2020 年的 50.84 亿美元。据中国电子材料行业协会数据，2021 年全球湿电子化学品需求量为458.3万吨，其中半导体需求量209万吨，占比约为45.6%。市场格局来看，呈现欧美日垄断局面，据华经产业研究院统计，2020 年欧美、日、韩的 厂商占据全球湿电子化学品 75%的市场规模。其中高端半导体领域主要被巴斯夫、三菱、 住友等德、日厂商占据，中端平板显示及中端半导体市场的主要竞争对手为韩国。

国内厂商集中在中低端，替代空间巨大。据中国电子材料行业协会统计，下游拆分需求来 看，2021 年国内半导体湿电子化学品需求量为 70.3 万吨，平板显示需求量为 77.8 万吨， 太阳能需求量为 65.4 万吨。据智研研究预测，未来我国电子湿化学品市场规模由 2021 年 117.46 亿元增至 2027 年 210.38 亿元，年复合增长率 10.20%。目前国内厂商产品主要集 中在中低端，据中国电子材料行业协会数据，在集成电路端，电子湿化学品国产化率 23%， 8 英寸及以上晶圆制造用电子湿化学品国产化率不足 20%，国内企业产品供应主要集中在 6 英寸及以下晶圆制造及封装领域；在显示面板领域，包括各个世代液晶面板及 OLED 用 电子湿化学品整体国产化率为 40%，其中 OLED 面板及大尺寸液晶面板所需的电子湿化学 品部分品种目前仍被韩国、日本和中国台湾地区等少数电子湿化学品厂商垄断；在光伏太 阳能电池领域，国内企业已基本实现电子湿化学品自主供应。

半导体材料断供风险加剧，积极研发逐渐打破海外垄断。国内企业在成熟制程相关产品已 经有了很大进步，目前如中巨芯电子级氢氟酸、电子级硫酸、电子级硝酸，湖北兴福的电 子级磷酸、电子级硫酸、硅刻蚀液、铝刻蚀液，晶瑞电材的电子级双氧水，上海新阳的电 子级硫酸、铜电镀液、铜刻蚀后清洗液和铝刻蚀后清洗液等产品，已经在 8 英寸、12 英寸 集成电路生产线批量应用。展望未来，国产高端湿电子化学品会加速研发和导入客户。

四、特种半导体：把握高可靠半导体国产化机遇

今年以来特种半导体公 司业绩保持稳定较快增长，板块存货与合同负债高速增长，随着相应的订单不断转化为产 品交付，预计 2023 年特种半导体板块内公司业绩不断兑现，有望实现加速增长。同时， 2020-2021 年期间特种半导体板块内的公司人员数量增长明显加快，预计部分项目在后续 将集中落地，侧面印证特种半导体板块的景气度。

4.1回顾2022：特种半导体公司业绩稳步较快增长

今年以来特种半导体公司业绩保持稳定较快增长。根据我们的分类，2022 年前三季度特 种半导体板块收入 123.16 亿元，同比增长 42%，前三季度板块归母净利润 38.90 亿元， 同比增长 51%。Q3 单季度来看，22Q3 特种半导体板块收入 46.79 亿元，同比+45%，环 比+7%，Q3 板块归母净利润 14.80 亿元，同比+45%，环比+7%。由于国内各大军工集团 下属企业及科研院所等客户通常会在第四季度完成相关产品验收等工作，因此预计第四季 度板块业绩还将环比上升。随着陆、海、空、天等各型装备批产列装加快，配套的特种半导体公司交付量也会增加， 今年前三季度复旦微电、臻镭科技、振华风光等公司净利润实现较快增长。以复旦微电为 例，随着其高毛利率 FPGA 产品放量，业绩高速增长，今年前三季度复旦微电实现归母净 利润 8.59 亿元，同比增长 121%，且 Q3 净利润仍实现环比增长 10%。

盈利能力来看，2022 年特种半导体板块毛利率和净利率比较稳定，板块整体盈利能力较 强。特种半导体产品具有可靠性要求高、性能参数指标严苛等特征，且研发周期长、前期 投入大，因此特种半导体公司整体毛利率水平较高。由于高毛利产品放量以及产品结构变 化，复旦微电、臻镭科技等公司今年前三季度毛利率和净利率同比提升较多。

4.2展望2023：板块业绩有望不断兑现，实现加速增长

装备现代化发展趋势明确。根据政府预算草案，中国 2022 年的国防预算为 1.45 万亿元， 同比增长 7.1%。我国近年来持续强调“加速武器装备升级换代，推进武器装备现代化建 设”，预期十四五期间国防支出仍会保持稳定增长。另外，根据国防白皮书，2012-2017 年我国装备费占军费比例从 36%提高到 41.1%，占比逐年提升，军队装备支出增速持续 超过国防费支出增速。

国内特种半导体市场空间大，随着武器装备国产化需求提到新的高度，国产芯片占比将逐 步提升。根据前瞻产业研究院，2025 年我国军工电子行业市场规模预计将达到 5012 亿元， 2021-2025 年年均复合增长率将达到 9.33%。

短期由订单驱动，关注合同负债和存货变化。军工行业具有计划性特征，军品及其配套产 品的采购严格按照国家计划进行，供应商根据军方订单来组织生产活动。合同负债反映在 手订单情况，存货体现备货生产、交付情况，合同负债和存货可以提前反映特种半导体公 司未来业绩的变动趋势。2022 年 2 月雷电微力与客户签订两份配套产品合同，合计金额 为 24.1 亿元，是其 2021 年收入的 3.3 倍。今年以来，特种半导体板块存货与合同负债高 速增长，随着相应的订单不断转化为产品交付，预计 2023 年特种半导体板块内公司业绩 不断兑现，实现加速增长。

此外，从项目数量和项目所处阶段判断成长性，人员规模可作为间接指标。特种半导体企 业往往参与军工集团及其下属单位的配套研制，项目可分为方案、试样、定型、批产等不 用阶段。军品具有单一型号的换代周期长的特点，武器装备定型后配套供应商一般不会更 换，已批产项目供应关系稳定，且一个项目通常会连续交付几年，所以项目越靠近批产阶 段、项目数量越多，公司业绩增长的确定性就越强。军工行业是典型的以销定产行业，如 果配套企业参与项目的数量多，那么在交付前往往就会观察到人员数量的扩张，故可以参 考人员规模这一指标来判断成长性。在 2020-2021 年期间，特种半导体板块内的公司人 员数量增长明显加快，预计部分项目在后续将集中落地，从侧面印证特种半导体板块的景 气度。

五、功率：下游需求高景气，IGBT、SiC发展可期

5.1 市场总览：Q3维持高成长，扩产线、产品高端化趋势明显

板块 22 年 Q3 业绩整体上行，毛利、净利处于高点。选取 A 股上市/提交 IPO 申请的 17 家主攻功率器件的厂商为样本，统计其近两年分季度业绩情况，板块季度趋势不明显，但 通常 Q4 为营收高点。其中，22 年 Q3 板块总体营收、归母净利润和扣非归母净利润同比 增速分别为 11.14%、12.99%和 9.24%，环比增速分别为-0.02%、1.07%和 3.63%。板块 毛利率看，Q2、Q4一般为高点，净利率规律性较弱。其中，22年Q3板块毛利率为25.66%， 同比+1.35pct，环比+0.19pct，突破历史最高水位；净利率达 12.00%，同比+0.20pct，环 比+0.13pct，处于历史高位区间。

Q3 行业内公司营收与净利润增降各半，增长主要系新结构/高压 IGBT、MOS 等新产品放 量，高附加值提振盈利水平所致，以部分营收增速超 20%的公司为例：1）斯达半导：主驱用 IGBT 模块配套新能源车超 50 万辆（A 级及以上车超 20 万辆）， SiC MOS 模块也大批量装车，自研芯片的 650V/1200V IGBT 单管及模块成为户用型、 工商业、地面电站用并网逆变器和储能变流器的主要供应商；2）宏微科技：M5i 微沟槽 650V 光伏用单管、光伏逆变器用 80A 逆变模块获得验证并批 量交付；M7i 微沟槽 1200V IGBT（对标英飞凌第七代 IGBT）通过客户认证并获得小 批量订单；车用 820A/750V 模块产品获得客户认证并批量交付；3）东微半导：第 4 代高压超级结 MOS 批量出货，屏蔽栅 MOS 在 12 吋产线量产。同时 第 2 代 TGBT 电流密度提升至 500A/cm2，通过多客户验证并批量销售，营收同比增 长超 70 倍。功率器件业已小规模送样并实现小批量订单。4）时代电气：Q3 单季度新兴装备业务营收 17.01 亿元，YoY+138.85%，其中功率半导 体营收 5.2 亿元，YoY+47.49%，QoQ+31.0%。据 NE 时代 8 月数据，公司国内新能 源乘用车电驱动系统搭载约 1.7 万套，排名第 5；电控搭载约 1.9 万套，排名第 9；IGBT 功率模块搭载约 5.5 万套，排名第 4。此外，公司 SiC 主驱模块已于国内主流车企验证。5）扬杰科技：小信号产品收入同比增长 70%；1200V/80mohm SiC MOS 产品量产；1200V/10A-200A Trench IGBT 全系列开发完成，对应模块投放市场；SiC SBD 得到 国内 TOP10 光伏逆变器客户认可并批量出货；PSBD、PMBD 芯片批量应用于新能 源汽车三电领域。

Q3 行业内公司总体净利率和毛利率承压较大，主要系 1）需求不振，原材料价格上涨；2） 新产线建设初期良率、产能亟待爬升，或新产品处于送样和验证阶段，未能放量以弥补疲 软行业。

5.2 预测与展望：应用市场热度不减，国产替代促发展

IGBT 下游应用市场中汽车和新能源发电将领衔增长。近 20 年来各应用领域对功率器件 的电压和频率要求日趋严格，带动 IGBT 市场规模增加。据集邦咨询数据，以 2020 年中 国 IGBT 市场为例，下游应用中新能源汽车和新能源发电占比分别为 30%和 11%；据 Yole 数据及预测，2020年全球IGBT市场中新能源汽车和新能源发电占比分别为9.43%、1.28%， 20-26 年 CAGR 将分达+22.26%、+22.49%，两者合计占比预计不断提升，成为行业发展 的强力催化剂。Omdia 数据显示，2021 年全球 IGBT（分立+模块）市场规模约为 56 亿 美元，中国 IGBT 市场规约 22.46 亿美元，2024 年有望达 25.76 亿美元。

衬底技术突破带动 SiC 量产技术成熟，国产化具备想象空间。SiC 产业链可分为衬底材料 制备、外延生长、器件制造和应用，据前瞻产业研究和 CASA Research，衬底和外延在 SiC 功率器件成本结构中占比分别为 47%和 23%，合计占 70%，是主要成本来源。当前 我国第三代半导体领域技术已经基本完成从小批量的研发向规模化、商业化生产的成功跨 越，各环节技术、性能趋于稳定，与海外企业工艺技术上的差距正在缩小。

SiC 在新能源汽车、光伏等领域占比较高，国内车用 SiC 市场预计迅速增长至数十亿元。SiC 能满足高温、高功率、高压、高频、抗辐射等恶劣条件要求，广泛用于新能源车、光 伏发电、轨道交通、智能电网、国防军工等领域。Yole 数据显示，2021 年全球 SiC 功率 器件市场规模达 10.9 亿美元，下游应用看新能源汽车占 62.8%，光伏占 13.8%。据中汽 协和乘联会数据，2021 年中国新能源汽车渗透率为 16.39%，新能源汽车乘用车销量达 352 万辆，预测 2022 年有望达 600 万辆。考虑到 SiC 在高压（800V）新能源车的布局和 渗透，我们预测 2025 年中国新能源乘用车 SiC 需求将达 77.49 亿元。

2021-2030 年全球光伏市场发展或将持续加速，2025 年有望近百亿元。根据 CPIA 预测， 中性情况下 2022 年全球光伏新增装机量将达 218GW，至 2025 年有望达 300GW。据产 业调研网数据，目前光伏逆变器 IGBT 模块采购额约 2000-2500 万元/GW，SiC 价格约为 Si 基 IGBT 的 3-4 倍，分别取中值，则 SiC 功率器件采购额约为 7875 万元/GW。同时产 业调研网数据显示，目前 SiC 在光伏逆变器中渗透率约 2%，2025 年有望升至 30%-50%；随规模运用、技术发展带来成本降低，预计价格以每年 10%的幅度下调。

展望 2023 年，随产能释放和产品落地，国内相关企业或迎发展良机。1）全球市场看，车用 SiC 功率元件市场仍主要由欧美 IDM 大厂 ST、安森美、Wolfspeed、 英飞凌、罗姆等掌握，；衬底主要企业有 II-VI、Norstel 等，外延厂商有 Showa Denko、 英飞凌等，器件厂商有 ST、三菱电机等。Yole 数据显示，Cree、ROHM、Infineon、Mitsubishi 和 ST 等企业合计占 SiC 功率半导体 80%的市场份额。2）国内市场看，完整产业链已基本形成，下游持续繁荣和技术发展双支撑下，国产企业 已加速入局：三安光电已实现全产业链覆盖、天科合达和山东天岳在衬底部分逐步追赶， 但仍处于早期，发展空间较大；上汽、广汽等车企已着手布局 SiC 全产业链，比亚迪等车 企已启动芯片自研计划。随 2023 年 Q1 前后相关功率半导体公司诸多送样、验证阶段的 产品推进，行业内部分公司营收、利润端可初见成果。

来源：集成电路前沿；作者：贺茂飞

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