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半导体材料行业深度研究
半导体材料行业深度研究
1、半导体材料：晶圆制造+封装上游重要支柱
1.1材料种类丰富多样，广泛应用于晶圆制造和封装工艺
半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电
子器件的重要材料。按照工艺的不同，可分为晶圆制造材料和封
装材料。其中，晶圆制造材料主要包括硅片、特种气体、掩膜版、
光刻胶、光刻胶配套材料、（通用）湿电子化学品、靶材、CMP
抛光材料等。封装材料主要有封装基板、引线框架、键合丝、包
封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料等。
按照代际，可分为第一代、第二代和第三代。1）第一代半
导体材料主要是指硅（Si）、锗元素（Ge）半导体材料。主要用
于制造集成电路，并广泛应用于手机、电脑、平板、可穿戴、电
视、航空航天以及新能源车、光伏等产业。2）第二代半导体材
料主要是指化合物半导体材料，如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）；
三元化合物半导体，如GaAsAl、GaAsP；还有一些固溶体半导体，
如Ge-Si、GaAs-GaP；玻璃半导体（又称非晶态半导体），如非晶
硅、玻璃态氧化物半导体；有机半导体，如酞菁、酞菁铜、聚丙
烯腈等。主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件，
是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料，广泛应
用于卫星通讯、移动通讯、光通信和GPS导航等领域。3）第三
代半导体材料主要以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、
金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带（Eg2.3eV）半导体材
料。主要应用于半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器等。
相比于第一代、第二代半导体材料，第三代半导体材料禁带宽度
更宽，击穿电场更高、热导率更高、电子饱和速率更高、抗辐射
能力更强，因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，
通常又被称为宽禁带半导体材料，也称为高温半导体材料。整体
而言，全球半导体依然以硅材料为主，目前95%以上的半导体器
件和99%以上的集成电路都是由硅材料制作。
晶圆制造材料中，硅片为晶圆制造基底材料；光刻胶用于图
形转移；电子特气用于氧化、还原、除杂；抛光材料用于实现平
坦化。封装材料中，封装基板与引线框架起到保护芯片、支撑芯
片、连接芯片与PCB的作用，封装基板还具有散热功能；键合丝
则用于连接芯片和引线框架。
根据SEMI数据，2020年全球晶圆制造材料中，硅片占比最
高，为35%；电子气体排名第2，占比13%；掩膜版排名第3，
占比12%，光刻胶占比6%；光刻胶配套材料占比8%；湿电子化
学品占比7%；CMP抛光材料占比6%；靶材占比2%。2019年全
球封装材料中，封装基板占比最高，为48%；引线框架、键合丝、
包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料分列第2-6名，占比分别为
15%、15%、10%、6%和3%。
1.2行业规模创历史新高，中国已成为全球最大市场
根据SEMI数据，2006-2021年全球半导体材料市场规模呈
现波动并整体向上的态势，在2017年后，受益于消费电子、5G、
汽车电子、IoT等需求拉动，行业规模呈上升趋势，2021年创历
史新高，达到643亿美元，预计2022年将达到698亿美元，同
比增长8.6%，预计2023年将超过700亿美元。分类型看，半导
体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料，根据SEMI数据，
2006-2021年，晶圆制造材料市场规模稳步提升，从217亿美元
提升至404亿美元，占比从58.3%提升至62.8%；封装材料市场
规模先升后降，从2006年的155.4亿美元提升至2011年的236.2
亿美元高点之后，到2020年下降至204亿美元，2021年又上升
至239亿美元，占比37.2%。预计2022年晶圆制造材料市场规
模将达到451亿美元，同比增长11.5%，封装材料将达到248亿
美元，同比增长3.9%。
2021年中国半导体材料市场规模266.4亿美元，占比41.4%，
为全球半导体材料市场规模最高的国家。我们认为，在中美贸易
战背景下，半导体国产替代已经成为产业共识，半导体材料作为
晶圆制造及封装工艺的关键上游环节，国产厂商有望充分受益于
中国晶圆厂扩产以及自主可控的红利，景气度持续提升。
2、晶圆制造材料：行业地