走进“芯”时代系列深度之七十五“半导4核心材料”：万丈高楼材料起，夯实中国“芯”地基

华金证券电子团队一走进“芯”时代系列深度之七十五“半导4核心材料” 万丈高楼材料起，夯实中国“芯”地基 分析师：孙远峰S0910522120001分析师：王海维S0910523020005 2024年2月26日 本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 核心观点 u中国大陆为全球半导体材料第二大市场，2022年占比为17.84%，然而国产厂商在多类材料的自给能力低且主要为低端产品。在半导体全产业链国产化的大背景下，半导体材料国产化迫在眉睫。 u封装基板：AI算力助力封装基板腾飞。2022年全球封装基板市场规模约174亿美元，ABF载板加速国产化迫在眉睫，需求显著。我们认为，国内ABF厂商有望迎高速增长期。 u光刻胶：光刻胶全产业链亟需国产突破。我国生产的光刻胶约94%为技术难度较低的PCB光刻胶，显示/半导体光刻胶国产化率处于较低水平，同时上游原材料是光刻胶产业链最薄弱环节。我们认为，国产厂商享有光刻胶全产业链广阔的国产替代空间。 u电子气体:产能扩张推升电子气体需求。2023年中国电子气体市场规模约249亿元。电子气体贯穿制造全流程，我们认为，随着晶圆厂产能持续扩张，电子气体有望稳步提升。 u环氧塑封料：高端品海外厂商垄断。2021年中国大陆环氧塑封料市场规模为66.24亿元，然而应用于先进封装等领域的高端环氧塑封料基本被国外厂商垄断。我们认为，随着先进封装蓬勃发展叠加国产化需求，国产厂商迎来发展良机。 u建议关注标的：深南电路（封装基板），兴森科技（封装基板），南大光电（光刻胶及配套试剂），雅克科技（光刻胶及配套试剂），强力新材（光刻胶原材料），广钢气体（电子大宗气体），中船特气（电子特种气体），华海诚科（环氧塑封料），安集科技（CMP材料），鼎龙股份（CMP材料），艾森股份（电镀液及配套试剂），天承科技（PCB功能性湿电子化学品），上海新阳（清洗液、光刻胶、研磨液），清溢光电（掩模版），江丰电子（靶材），飞凯材料（临时键合），联瑞新材（硅微粉）。 u风险提示：行业与市场波动风险，国际贸易摩擦风险，新技术、新工艺、新产品无法如期产业化风险，主要原材料供应及价格变动风险，产能扩张进度不及预期风险，行业竞争加剧风险。 目录 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 建议关注标的 风险提示 分目录 Ø1.1半导体产业链上游，支撑中游制造和封测两大环节Ø1.2下游代工厂产能利用率提升拉动半导体材料需求 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 其他材料 分目录 2.1两类封装载体，封装基板多应用于高端封装领域2.2封装基板可看作线宽线距更小的高端PCBØ2.2.1减成法工艺流程Ø2.2.2加成法SAP/改良型加成法mSAP工艺流程Ø2.2.3侧蚀是阻碍实现更小线宽线距的主要因素Ø2.2.4加成法工艺流程2.3封装基板可按基板材质分类，ABF封装基板适用于高算芯片Ø2.3.1固化剂影响ABF树脂的介电性能、耐热性能、吸水率等性能Ø2.3.2硅微粉影响ABF树脂的热膨胀系数、杨氏模量、介电损耗等性能2.4新技术Ø2.4.1无芯封装基板Ø2.4.2埋入式封装基板Ø2.4.3玻璃封装基板2.5市场情况Ø2.5.1封装基板增速位居PCB市场第一，内资厂商产值占比低Ø2.5.2封装基板与封测较大的国产化率差异加速国产化替代进程Ø2.5.3服务器、AI芯片和5G基站成为ABF封装基板增长新动力Ø2.5.4国际大厂产品迭代时，所需封装基板总面积不断提高2.6倒装工艺中封装基板成本占比明显提升2.7产能预订一空，2024年将是产能释放高峰年2.8国产厂商积极布局FC-BGA基板，现已取得一定进展2.9天和防务打破味之素垄断，推出类ABF材料“秦膜”2.10投资规模大叠加产能爬坡周期长铸就高行业壁垒 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔Ø 其他材料 分目录 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 3.6显示光刻胶：六类显示光刻胶，TFT涂布曝光次数高 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 Ø3.6.1 LCD面板：彩色滤波片和TFT基板的制造均需用到显示光刻胶Ø3.6.2 LCD面板：彩色滤波片和a-Si TFT基板制造流程Ø3.6.3 OLED面板：OLED LTPS基板光刻胶需涂布12次，OLED光刻胶几乎全进口 3.7 PCB光刻胶：用于制作PCB线路图 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 3.8市场情况 Ø3.8.1百亿美元市场稳步增长，日美厂商占据主要市场Ø3.8.2半导体光刻胶：高集中度，低国产化率Ø3.8.3显示光刻胶：彩色光刻胶为主，多类产品国产化率低Ø3.8.4 PCB光刻胶：湿膜和光成像阻焊油墨国产化率高 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 3.9市场壁垒 Ø3.9.1原材料壁垒：上游原材料是光刻胶产业链最薄弱环节Ø3.9.2树脂：中国光刻胶用树脂超90%依赖进口Ø3.9.3感光材料：进口依存度高，不同种类价格、用量差异大Ø3.9.4设备壁垒：光刻机进口限制加大，研发存在设备瓶颈Ø3.9.5认证壁垒：认证周期漫长，客户更换供应商动力弱 其他材料 3.10需求端 建议关注标的 Ø3.10.1先进制程产能提升推动高价值光刻胶用量Ø3.10.2 NAND层数堆叠显著推升ArF光刻胶用量Ø3.10.3晶圆产能上涨空间大，ArF光刻胶本土供应能力不足Ø3.10.4显示面板产业东移，24年各面板厂出货面积和稼动率同比有望上涨Ø3.10.5面板大尺寸化大势所趋，推升显示光刻胶用量Ø3.10.6 PCB产值规模提升进而拉动PCB光刻胶用量 风险提示 分目录 7Ø4.1贯穿半导体制造全流程，分为电子大宗气体和电子特气两类Ø4.1.1沉积：不同种类薄膜所需气体反应物不同Ø4.1.2光刻：DUV光源采用准分子激光器，EUV光刻技术推动氢气需求Ø4.1.3刻蚀：采用气体的干法刻蚀已成为主流刻蚀技术Ø4.1.4腔室清洗：刻蚀气体大多可用于腔室清洗Ø4.1.5晶圆清洗：技术节点进步带来清洗步骤增加Ø4.1.6掺杂改善导电性质，退火修复晶格结构Ø4.2电子大宗气体Ø4.2.1氮气为主，电费为最主要生产成本Ø4.2.2氦气供应链高度垄断，进口依存度大Ø4.3电子特气Ø4.3.1含氟气体为主，合计占比超30%Ø4.3.2 NF3：制程微缩+3D NAND推升需求，25年国内或出现较大供应缺口Ø4.3.3 WF6应用于化学气相沉积工艺，国内量产企业较少Ø4.3.4新型含氟电子特气优势明显，或可实现借道超车Ø4.4对比：电子大宗气体具备对抗周期性波动的特点Ø4.5市场规模：电子特气为主，中国占据近半市场Ø4.6竞争格局：国内电子大宗气体市场四强割据，电子特气集中度更高 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 其他材料 建议关注标的 风险提示 分目录 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 Ø5.1环氧塑封料为主要包封材料，可分为四大类Ø5.2片状、GMC和LMC采用压缩法实现包封，LMC可应用于HBMØ5.3组分：填料占比最高，不同性能间存在相互制约关系Ø5.3.1环氧树脂：对环氧塑封料整体性能起到明显影响Ø5.3.2填料：降低热膨胀系数，加速热传导速率Ø5.4硅微粉优点众多，高端环氧塑封料以球形硅微粉为主Ø5.4.1硅微粉三大研究方向Ø5.4.2硅微粉表面改性Ø5.4.3球形硅微粉制备方法Ø5.4.4不同粒径球形硅微粉复配方式Ø5.5芯片级底部填充胶：可应用于倒装芯片与基板的连接Ø5.6市场规模：2021年中国环氧塑封料市场规模为66.24亿元Ø5.7竞争格局：高端环氧塑封料基本被国外品牌产品垄断 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 其他材料 风险提示 分目录 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 Ø6.1前驱体Ø6.2 CMP材料Ø6.3湿电子化学品Ø6.4掩模版Ø6.5靶材Ø6.6临时键合与解键合 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 其他材料 建议关注标的 风险提示 分目录 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 Ø7.1深南电路（封装基板）Ø7.2兴森科技（封装基板）Ø7.3南大光电（光刻胶及配套试剂）Ø7.4雅克科技（光刻胶及配套试剂）Ø7.5强力新材（光刻胶原材料）Ø7.6广钢气体（电子大宗气体）Ø7.7中船特气（电子特种气体）Ø7.8华海诚科（环氧塑封料）Ø7.9安集科技（CMP材料）Ø7.10鼎龙股份（CMP材料）Ø7.11艾森股份（电镀液及配套试剂）Ø7.12天承科技（PCB功能性湿电子化学品）Ø7.13上海新阳（清洗液、光刻胶、研磨液）Ø7.14清溢光电（掩模版）Ø7.15江丰电子（靶材）Ø7.16飞凯材料（临时键合）Ø7.17联瑞新材（硅微粉） 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 建议关注标的 风险提示 分目录 Ø1.1半导体产业链上游，支撑中游制造和封测两大环节Ø1.2下游代工厂产能利用率提升拉动半导体材料需求 半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫 封装基板：先进封装+算力高增助力封装基板腾飞 光刻胶：光刻核心原材料，国产厂商亟需突破 电子气体：贯穿制造全流程，大宗气体高稳定性 环氧塑封料：高端产品海外厂商垄断，国产替代空间广阔 其他材料 1.1半导体产业链上游，支撑中游制造和封测两大环节 u半导体材料作为半导体产业链上游，支撑中游生产的制造和封测两大环节，故可分为制造材料和封测材料两大类。 u市场规模：SEMI数据显示，2022年全球半导体材料市场规模为726.90亿美元；其中，中国台湾和中国大陆为前两大市场，合计占比为45.53%。 u竞争格局：全球半导体材料市场由日本厂商主导，其中制造材料市场集中度较高，而封装材料市场集中度较低。 1.2下游代工厂产能利用率提升有望拉动半导体材料需求 u8寸：MOSFET、IGBT、模拟芯片等产品大多使用8寸晶圆。根据TrendForce数据，由于需求疲软且价格竞争激烈，23Q48寸晶圆产能利用率预计降至20Q4以来的最低点，其中联电、三星的产能利用率不足50%。 u12寸：得益于补库需求，12寸产能利用率有望逐步上行；TrendForce预计23Q4台积电、晶合集成和中芯国际产能利用率维持在80%左右。u中国大陆持续扩充晶圆产能，以成熟制程为主。根据Tre