半导体材料市场规模及国产替代分析

国产替代持续推进，多家企业积极布局先进封装材料。

1.我国半导体材料市场规模不断增长

根据中国化信的信息，半导体产业链上游包括 EDA（电子设计自动化）工具、IP 核（知识产权核）、 半导体材料和半导体设备；中游为芯片设计、晶圆制造及封装测试；下游广泛应用于消费电子、汽 车电子、医疗、信息通信、人工智能、物联网等领域。半导体材料是半导体产业链的上游支撑产业， 与半导体设备构建起半导体产业的基石。

随着 5G、物联网、人工智能、智能驾驶、云计算和大数据、机器人和无人机等新兴领域的蓬勃发展， 半导体产业具备长期成长性，但短期销售震荡。根据美国半导体产业协会数据，2023 年全球半导体 产业销售额为 5,192.80 亿美元，同比下降 10.99%；2024 年第三季度全球半导体产业销售额为 1,597.60 亿美元，同比增长 20.89%，环比 2024 年第二季度增长 9.17%。在 2022 年上半年强劲增长之后，受 到国际形势不确定性加剧、经济下行、制造业全球扩张导致原材料供应链面临挑战等因素影响，全 球半导体产业销售业绩出现下滑，2023 年下半年开始销售额有所回升。

半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节，对半导体产业发展起着重要支撑作用，具有产业规 模大、细分行业多、技术门槛高、研发投入大、研发周期长等特点。根据在半导体制造的不同环节 应用情况，半导体材料主要分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。其中，晶圆制造材料主 要包括硅片、掩膜版、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品、电子气体、抛光材料、溅射靶材等。晶圆 封装材料包括芯片粘结材料、键合线引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、塑封材料等。

2023 年半导体行业处于去库存阶段，晶圆厂稼动率下降，导致上游材料消耗同比减少。根据 SEMI 数据，2023 年全球半导体材料市场销售额约为 667 亿美元，较 2022 年的 727 亿美元同比下降 8.2%。 其中，晶圆制造材料销售额为 415 亿美元，同比下降 7.0%；封装材料销售额为 252 亿美元，同比下 降 10.1%；硅、光刻胶辅助设备、湿化学品和 CMP 领域的晶圆制造材料市场降幅最大，有机衬底领 域在封装材料市场降幅中占了很大部分比例。

分地区来看，根据 SEMI 数据，除了中国大陆以外，2023 年全球各地区半导体材料销售额均有不同 程度的下降。2023 年中国台湾、中国大陆、韩国的半导体材料市场规模分别为 191.76 亿美元（同比 -4.7%）、130.85 亿美元（同比+0.9%）、105.75 亿美元（同比-18.0%），位居全球前三。

半导体材料国产替代持续推进。根据中国化信的信息，历经多年发展，我国已实现大多数半导体材 料的布局或量产，但是中国半导体材料整体国产化率约为 15%。其中晶圆制造材料国产化率<15%， 封装材料国产化率<30%，尤其在高端领域几乎完全依赖进口。“十四五”规划明确将培育集成电路产 业体系、大力推进先进半导体等新兴前沿领域创新和产业化作为近期发展重点，在硅片、电子特气、 光刻胶等多种关键半导体材料方面，我国企业稳健布局产能与技术研发，未来有望逐步实现规模增 长与技术迭代，半导体材料国产化率将持续提升。

国家大基金三期成立，关键领域有望获支持。2024 年国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司 （简称“国家大基金三期”）注册成立，注册资本 3,440 亿元，规模超过前两期。根据证券时报的信息， 国家大基金三期旨在引导社会资本加大对集成电路产业的多渠道融资支持，重点投向集成电路全产 业链，包括大型制造以及设备、材料等环节，另外 HBM 产业等人工智能半导体关键领域也有望获得 国家大基金三期的投资。

2.半导体制造材料：国产替代空间较大，部分关键材料验证及导入进展良好

根据 SEMI 以及华经产业研究院 2022 年数据，在全球半导体晶圆制造材料市场中，半导体硅片占比 达到 33%，在所有半导体材料中占比最高；此外，电子特气占比 14%，光刻胶及其辅助材料占比 13%， CMP 抛光材料占比 7%。

部分晶圆制造材料国产替代已取得进展。近年来，一方面受益于国内下游晶圆产业的发展和政府对 产业的支持，同时半导体材料厂商积极吸纳、培养高层次技术人才，把握行业和技术发展趋势，积 累研发经验和攻克关键技术，募集资金投入产能建设，在新产品的研发、生产、客户导入等方面均 取得了一定突破。根据华经产业研究院的信息，目前本土厂商在部分半导体材料细分领域已经取得 了较高的市场份额，例如 8 英寸及以下半导体硅片的产能可基本满足国内晶圆代工产业的需求。 高端材料国产替代仍有较大空间。根据华经产业研究院的信息，12 英寸硅片、ArF 光刻胶等半导体 材料对产品的性能要求更为严苛、技术要求更高，本土厂商正在突破这些高端产品的技术和市场壁 垒。例如，在 12 英寸硅片领域，本土厂商沪硅产业正处于产能提升阶段；彤程新材等厂商在 ArF 光 刻胶领域稳步推进产品研发。受益于中国大陆晶圆代工产业的快速发展和国产替代趋势下企业得到 的政策、产业支持，本土半导体材料厂商有望保持快速成长；中低端产品有望进一步扩大产能、提 高市占率，高端产品有望加速取得产品研发、客户导入进展，不断拓宽企业成长边界。

半导体封装材料：国内企业积极布局先进封装材料项目

先进封装快速发展。先进封装工艺包括倒装封装（FlipChip）、晶圆级封装（WLP）、2.5D 封装 （Interposer）、3D 封装（TSV）、Chiplet 等。 全球先进封装市场规模持续增长，国内增速有望高于海外。Yole 数据显示，2023 年全球先进封装市 场规模约为 439 亿美元，同比增长 19.62%；中商产业研究院预测 2024 年全球先进封装市场规模有 望增长至 472.5 亿美元；Yole 同时预计 2022-2028 年全球先进封装市场规模有望以 10.6%的 CAGR 增长至 786 亿美元。国内方面，根据 Frost&Sullivan 统计，中国大陆 2020 年先进封装市场规模为 351.3 亿元，预计 2025 年将增长至 1,136.6 亿元，2020-2025 年 CAGR 达 26.47%，高于 Yole 对全球 先进封装市场年化复合增速的预测值。 海外先进封装渗透率有望超越传统封装，我国先进封装渗透率仍低于海外。根据中商产业研究院的 信息，先进封装在全球封装市场的占比呈现增长趋势，2023 年全球先进封装占整体市场的 48.8%， 中商产业研究院预测 2024 年全球先进封装市场份额有望增长至 49%，未来有望超越传统封装市场。 中商产业研究院数据显示，2023 年我国先进封装渗透率约 39%，低于全球；受益于 AI、服务器、数 据中心、汽车电子等需求放量，中商产业研究院预测 2024 年我国先进封装渗透率有望增长至 40%。

半导体封装材料：半导体产业的重要基础，国产替代需求迫切。根据华经产业研究院的信息，全球 封装材料中，封装基板占比最高，超过 50%，其次为引线框架和键合丝，此外还包括包封材料、底 部填充物、芯片粘接材料、晶圆级封装电介质、晶圆级电镀化学品。根据鼎龙股份投资者关系记录 表的信息，目前多款先进封装材料被国外企业垄断，供应链自主化率几乎为零，行业被严重“卡脖子”。 国内企业积极布局先进封装材料项目。上市公司中，鼎龙股份重点开发临时键合胶 TBA、半导体封 装 PI 等产品，其中部分产品已完成验证并开始导入。德邦科技 Lid 框粘接材料（AD 胶）已通过国 内头部客户验证、获得小批量订单并实现出货，芯片级底部填充胶（Underfill）、芯片级导热界面材 料（TIM1）部分型号获得关键客户验证通过，DAF 膜已稳定批量出货，CDAF 膜已通过国内部分客 户验证。飞凯材料产品包括应用于半导体制造及先进封装领域的光刻胶及湿制程电子化学品如显影 液、蚀刻液、剥离液、电镀液等。安集科技用于三维集成的 TSV 抛光液、混合键合抛光液和聚合物 抛光液进展顺利，公司在多家客户端作为首选供应商帮助客户打通技术路线，助力国内先进封装技 术的发展，实现销售。强力新材多款 PSPI 以及电镀材料产品适用于先进封装，目前处于客户送样验 证阶段。天承科技开发出了应用于集成电路先进封装领域的电镀专用功能性湿电子化学品，包括 RDL、 bumping、TSV、TGV 等。根据阳谷华泰公告的信息，公司拟通过发行股份及支付现金的方式向海南 聚芯、王传华等购买其合计持有的波米科技 100%股份并以询价方式发行股份募集配套资金。波米科 技主要从事聚酰亚胺材料的研发、生产和销售，主要产品包括非光敏性聚酰亚胺与光敏性聚酰亚胺 涂层材料以及液晶取向剂，主要应用于半导体分立器件制造、半导体（先进）封装与液晶显示面板 制造领域；经过持续多年的研发投入，波米科技在聚酰亚胺材料领域取得重大突破，打破了日本和 美国企业对相关领域的垄断，与国内知名客户建立了合作关系。

AI 驱动 HBM 放量，有望迎来新一轮成长机遇。HBM 是一种基于 3D 堆叠工艺的 DRAM 内存芯片， 通过将多个存储器堆叠在一起，形成高带宽、高容量、低功耗等优势，突破了内存容量与带宽瓶颈。 TrendForce 集邦咨询研究显示，受惠于 HBM 销售单价较传统型 DRAM（Conventional DRAM）高出 数倍，相较 DDR5 价差大约五倍，加上 AI 芯片相关产品迭代也促使 HBM 单机搭载容量扩大，推动 2023-2025 年间 HBM 之于 DRAM 产能及产值占比均大幅向上。产能方面，2023-2024 年 HBM 占 DRAM 总产能分别是 2%及 5%，至 2025 年占比预估将超过 10%；产值方面，2024 年起 HBM 之于 DRAM 总产值预估可逾 20%，至 2025 年占比有机会逾三成。 主流需求转向 HBM3，HBM 营收有望持续增长。根据 TrendForce 集邦咨询的信息，展望 2025 年， 由主要 AI 解决方案供应商的角度来看，HBM 规格需求大幅转向 HBM3e，且将会有更多 12hi 的产 品出现，带动单芯片搭载 HBM 的容量提升。TrendForce 集邦咨询预估，2024 年的 HBM 需求位元 年成长率近 200%，2025 年有望再翻倍。 目前 SK 海力士及三星占据 HBM 产品市场相对优势地位。从竞争格局来看，根据 TrendForce 的信 息，2023 年 SK 海力士的 HBM3 产品领先其他原厂，是 NVIDIA Server GPU 的主要供应商，三星着 重满足其他云端服务业者的订单，2023-2024 年两家企业 HBM 市占率预计相当，合计拥有 HBM 市 场约 95%的市占率，不过因客户组成略有不同，在不同季度的位元出货表现上恐或有先后。美光 2023 年则专注开发 HBM3e 产品。

国内厂商积极导入，国产自主可控进程加速。与 HBM 相关的材料品类繁多，涵盖前驱体、环氧塑 封料、Low-a 球铝、环氧树脂、封装基板、底部填充胶等细分领域。 前驱体方面，根据雅克科技 2024 年中报的信息，公司前驱体材料已经实现国内主要存储芯片、逻辑 芯片厂商全覆盖，市占率进一步提升，并开始为功率器件、射频和图形处理等功能芯片的厂商送样 测试。24H1 江苏先科国产化项目建设顺利，HCDS、TMA 以及 TiCl4 等产品已经获得不同客户端验 证，实现正式供应，同时积极开展半导体前驱体部分原材料的国产化供应。 环氧塑封料方面，华海诚科投资者关系活动记录显示，公司颗粒状环氧塑封料（GMC）已通过客户 验证，现处于送样阶段；此外，GMC 产品已经在多个客户考核通过，自主研发的 GMC 制造专用设 备已具备量产能力并持续优化。 Low-a 球铝方面，根据联瑞新材 2024 年中报的信息，公司持续推出多种规格、低 CUT 点、表面修 饰、Low α 微米/亚微米球形硅微粉、球形氧化铝粉，高频高速覆铜板用低损耗/超低损耗球形硅微粉， 新能源汽车用高导热微米/亚微米球形氧化铝粉。壹石通 2024 年中报显示，公司已成为全球少数能 够量产 Low-α 射线球形氧化铝的企业。

电子级环氧树脂方面，根据圣泉集团 2024 年中报的信息，公司积极开拓封装市场，目前有多款高纯 环氧，高端液体酚醛树脂在封装载板、高端 EMC、underfill、DAF、LMC、ACF、HBM、塞孔油墨 获得客户认证，实现持续增长。