【芯片】全球竞争格局梳理

【芯片设备】

半导体设备全球市场格局和国产化进度美国市占率70%，我国在光刻机、刻蚀机等领域取得零到一的突破。

目前，全球半导体设备主要由美国和日本公司占据，美国占全球设备的70%（含光刻机），日本占25%。虽然目前多数设备国产化率不足20%，但经过多年努力，我国在半导体设备领域已经取得了从零到一的突破。

光刻机光刻是晶圆制造的核心工序，在整个硅片加工成本中占到1/3，主要使用光刻机和涂胶显影机。光刻机市场规模约115亿美元，市场上荷兰阿斯麦占比75%，日本尼康和佳能占比13%、6%。光刻机国产化率不到1%，上海微电子是国内技术最先进的光刻机厂商，但目前只能量产90nm光刻机，28nm光刻机正在研发中。涂胶显影机方面，芯源微的前道Barc涂胶设备可以满足28nm工艺。

刻蚀机刻蚀是有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程，刻蚀机市场规模约120亿美元，市场上美国泛林半导体和应用材料分别占比50%、15%，日本TEL占比25%。刻蚀机国产化率达到23%，北方华创的硅刻蚀机在14nm工艺上取得重大进展，硅刻蚀进入中芯国际28nm生产线，中微公司第二代电介质刻蚀设备已广泛应用于28到7nm后段制程以及10nm前段制程，介质刻蚀机已经打入台积电5nm制程。

薄膜沉积设备薄膜沉积是芯片中各类薄膜形成的最主要方式，工艺分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和外延。PVD、CVD、ALD（CVD的一种）设备市场空间合计约125亿美元，其中CVD设备市场规模最大，达到80亿美元，美国应用材料和泛林半导体占比30%、21%，日本TEL占比19%。国内CVD设备国产化率不到5%，PVD设备国产化率则达到30%，北方华创的PVD设备已经用于28nm生产线中，14nm工艺设备也已实现重大进展，拓荆科技的PECVD设备已在中芯国际40-28nm产线使用，ALD设备也在14nm工艺产线通过验证。

清洗机几乎所有工艺流程都需要清洗环节，将硅片表面的颗粒、有机物、金属杂质等污染物去除，清洗机市场空间约35亿美元，日本DNS和TEL占比45%、25%，美国泛林半导体占比15%。国内清洗机国产化率达20%，北方华创、盛美上海、至纯科技、芯源微的清洗装备均可实现国产替代，其中盛美上海是国内唯一进入14nm产线验证的清洗设备厂商。

【芯片材料】

半导体材料全球市场格局和国产化进度日本市占率超50%，我国半导体材料主要依赖于进口，国产替代空间较大。

从产业角度看，国产半导体材料在需求放量时间节点上较半导体设备有滞后，随着国内晶圆厂商扩产进程推进，后续产线建成之后将迅速拉动材料需求的放量。全球半导体材料主要由日本公司占据，在光刻胶、硅片等领域市占率超50%，国产半导体材料自给率基本不足30%，并且大部分是技术壁垒和价值量较低的封装材料，在晶圆制造材料方面国产率更低，主要依赖于进口。2020年我国半导体材料市场规模约为107亿美元，国产替代空间较大。

光刻胶2019年全球光刻胶市场规模90亿美元，预计2022年将超过100亿美元。全球光刻胶市场由日美企业占据，日本合成橡胶、东京应化、越占比70%，美国陶氏化学占比8%。

高技术壁垒的面板和半导体光刻胶基本依赖进口，目前适用于6英寸硅片的g线和i线光刻胶国内自给率约20%，适用于8英寸硅片的KrF光刻胶国内自给率不足5%，适用于12英寸硅片的ArF光刻胶几乎完全进口。彤程新材子公司北京科华KrF光刻胶正加速导入客户；晶瑞股份i线光刻胶已向国内头部半导体企业供货，KrF光刻胶完成中试；南大光电自主研发的ArF光刻胶产品近期已获得小批量订单。

硅片2019年，全球半导体硅片市场规模为735亿元，其中中国大陆市场约91亿元，2020至2024年，全球硅片需求有望保持5.1%的复合增长率。目前，日本越（27.6%）和Sumco（24.4%）、韩国SK Siltron（10%），以及德国Siltronic（14%）、中国台湾环球晶圆（16%）合计占据全球92%的市场份额。

中国12英寸硅片主要依赖进口，国产化率仅13%，8英寸硅片也只有少数厂商可以供应。在国产供应商中，沪硅产业、立昂微、中环股份较为领先。沪硅产业主营8、12英寸半导体硅片生产，于2018年率先实现12英寸硅片国产化突破，目前已实现28nm以上所有节点的产品认证以及64层3D NAND产品验证。立昂微是国内第二大半导体硅片供应商，6/8英寸硅片产线近年早已实现大规模出货，12英寸硅片于2021年底达到15万片/月的产能规模，产品最高可满足14nm工艺要求。中环股份目前8、12英寸硅片均已实现量产，产能达到70万片/月、15万片/月。

湿电子化学品半导体湿电子化学品主要用于光刻涂胶显影去胶、蚀刻和清洗工序以及先进封装领域，全球市场规模约58亿美元，欧美占35%（德国巴斯夫、美国亚什兰），日本占28%（住友、东京应化），韩台占32%（韩国东友、东进，台湾东应），市占率合计达95%。

目前中国大陆半导体领域的湿化学品国产化率只有23%。其中，江化微半导体湿电子化学品营收占比超40%，产品进入中芯国际、长电科技8英寸先进封装产线和华润微、士兰微6英寸晶圆制造产线；晶瑞股份硝酸、氢氟酸等产品达到G4级，可用于0.09-0.2μm制程，双氧水产品达到G5级，可用于90nm以下制程，已打入华虹宏力、长江存储等产线；5月18日，多氟多公告称正式进入台积电合格供应商体系，并于近期开始向台积电南京批量交付高纯电子化学品材料。