2024年中国半导体材料行业总览：高端材料国产化持续推进（摘要版）

团队介绍 Our Team 头豹深耕行企研究6年，凭借丰富的内容生产、平台运营和知识管理经验，基于人工智能、大模型、云计算等先进数字技术，构建了业内领先的全产业覆盖、百万级原创研究内容数据库，首创全开源、多方协同、可拓展的智慧行研平台——“脑力擎KnowlengineTM”知识管理与研究辅助KaaS系统，并通过“AI推理+AI搜索”双引擎辅助分析师提升工作效能，加深行研精度，助力行业实现数字化转型升级，赋能数字中国建设。 头豹科创网(www.leadleo.com)拥有20万+专业用户，全行业赛道覆盖及相关研究报告产出数百万原创数据元素，每年数千场直播及视频内容，用户覆盖了超过70%的投融资机构、金融机构和资本市场服务机构。近年来，头豹研报在资本市场的影响力逐年提升。据不完全统计，已有上百家拟上市及上市公司在其信披材料中大量引用头豹数据及观点。头豹精选报告被全球著名的财经资讯平台路孚特(Refinitiv)广泛收录，帮助中国企业获得国内外投资机构重点关注，吸引投资，赋能企业发展。 报告作者 Report Author 姓名：张俊雅 职位：头豹研究院TMT+行业分析师 Email：jacob.zhang@leadleo.com 半导体材料是半导体制造工艺的核心基础，可分为晶圆制造材料和封装材料 半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。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，因此也是半导体制造工艺的核心基础。半导体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、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。 半导体材料市场中，晶圆制造材料占比62.8%，封装材料占比37.2% 从半导体材料的市场结构来看，可分为晶圆制造材料和封装材料。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2021年全球半导体材料市场中，晶圆制造材料市场规模占比为62.8%，封装材料占比为37.2%。在晶圆制造材料中，硅片占据半导体材料总体市场的22.9%，而封装材料中的封装基板占据总体市场的14.9%。 2024年半导体材料市场规模预计在AI产业驱动、存储芯片补货、晶圆厂扩建的驱动下回暖 根据SEMI数据，全球半导体材料市场由2015年的433亿美元增长至2022年的727亿美元，呈现波动上涨态势。其中，晶圆制造材料和封装材料2022年市场规模分别为447亿美元和280亿美元。自2017年起，全球半导体材料市场的增长主要受益于消费电子、5G、汽车电子等下游市场的需求拉动。2023年全球半导体材料市场规模有所下滑，主要由于半导体行业增长整体放缓且晶圆厂产能利用率下降。预计2024年全球半导体材料市场在AI产业快速发展和存储芯片补货需求上涨，以及晶圆厂大规模扩建的驱动下，将呈现逐步回暖的态势。 半导体材料：半导体制造工艺的核心基础，可分为晶圆制造材料和封装材料 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，是半导体制造工艺的核心基础。 按照工艺的不同，半导体材料可分为晶圆制造材料和封装材料 IC工艺流程及对应半导体材料 （晶前圆道制）造 电子特气 光刻胶 电子特气 湿电子化学品 电子特气清洗液 电子特气 靶材 清洗液 靶材 电子特气 CMP材料 光刻胶辅助材料掩膜版电子特气 背面减薄- 晶圆切割切割材料 贴片 封装基板/引线框架 引线键合键合丝 模塑 陶瓷封装材料 切筋/成型- 成品测试 芯片- （封后装道测）试 半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料，半导体材料的电导率在欧/厘米之间，一般情况下电导率随温度的升高而增大。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，因此也是半导体制造工艺的核心基础。 半导体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、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。 半导体材料细分市场：晶圆制造材料占比62.8%，封装材料占比37.2% 根据SEMI，2021年全球半导体材料市场中，晶圆制造材料和封装材料市场规模占比分别为62.8%和37.2%。从细分材料来看，前道硅片和后道封装基板分别占据半导体材料市场的22.9%和14.9% 半导体材料分类及占比 从半导体材料的市场结构来看，可分为晶圆制造材料和封装材料。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2021年全球半导体材料市场中，晶圆制造材料市场规模占比为62.8%，封装材料占比为37.2%。在晶圆制造材料中，硅片占据半导体材料总体市场的22.9%，而封装材料中的封装基板占据总体市场的14.9%。 半导体材料市场规模：2024年市场在AI产业驱动、存储芯片补货、晶圆厂扩建的驱动下回暖 根据SEMI，2022年全球半导体材料市场规模达727亿美元，同比增长13.1%。2023年市场规模有所下滑是由于全球半导体行业增长放缓且晶圆厂产能利用率下降。预计2024年受益于AI驱动和晶圆厂扩建等因素，市场将有所回暖 全球各国家/地区半导体材料市场规模占比，2021-2022 全球半导体材料市场规模，2015-2022 单位：[亿美元]800 单位：[%]100%90%80%70%60% 727 11.8%5.9%8.6%10.9% 11.9%6.3%8.6%9.9% 700 600 500 400 300 200 100 0 643 553 280 527 521 239 469 433 428 204 17.7% 197 18.2% 193 50%40%30%20%10%0% 191 193 182 17.8% 18.1% 447 404 349 330 328 278 246 240 27.7% 26.5% 2015 2016 2017 2018 2019 封装材料 2020 2021 2022 2021 中国大陆 2022欧洲 晶圆制造材料 中国台湾 韩国 日本 北美 其他地区 根据SEMI数据，全球半导体材料市场由2015年的433亿美元增长至2022年的727亿美元，呈现波动上涨态势。其中，晶圆制造材料和封装材料2022年市场规模分别为447亿美元和280亿美元。自2017年起，全球半导体材料市场的增长主要受益于消费电子、5G、汽车电子等下游市场的需求拉动。2023年全球半导体材料市场规模有所下滑，主要由于半导体行业增长整体放缓且晶圆厂产能利用率下降。预计2024年全球半导体材料市场在AI产业快速发展和存储芯片补货需求上涨，以及晶圆厂大规模扩建的驱动下，将呈现逐步回暖的态势。 根据SEMI数据，凭借大规模晶圆代工能力和先进封装优势，中国台湾以201亿美元的销售额连续第13年成为世界上最大的半导体材料消费地区，2022年全球占比为27.2%。中国大陆继续保持强劲的增长态势，2022年全球半导体材料销售额占比排名第二，达17.8%。 硅片：通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可制成集成电路和各种半导体器件 硅片又称硅晶圆片，是制作半导体的重要材料。按照纯度分类可分为半导体硅片和光伏硅片；按照工序分类分为抛光片、退火片、外延片和SOI片；按照尺寸分类有12英寸/300mm、8英寸/200mm、6英寸/150mm 硅片分类 半导体硅片所处产业链位置 以及156mm 分布式光伏发电领域 主要用于中低端产品，如功率半导体，市占率近6-7%。 硅片又称硅晶圆片，是制作集成电路的重要材料。通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成集成电路和各种半导体器件。 硅片按照纯度分类的主要应用领域分为半导体硅片和光伏硅片。在光伏领域同时使用单晶硅及多晶硅，纯度要求为99.9999%左右（4-6N），主要用于制作电池片，被广泛应用于光伏电站、屋顶分布式光伏发电等领域。在半导体领域只使用单晶硅，随着其制程的不断缩小，要求其纯度达到99.999999999%（11N）以上，主要用于制作芯片，被广泛应用于通讯、消费电子、汽车、工业等领域。硅片按照工序分类分为抛光片、退火片、外延片、SOI片，单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后可得到抛光片。抛光片本身可直接用于制作半导体器件，此外也可作为外延片、SOI硅片的衬底材料；按照尺寸分类为12英寸/300mm、8英寸/200mm、6英寸/150mm，其中200mm和300mm规格的硅片应用范围较为广阔。 硅片：硅片尺寸朝向12英寸演进为主流趋势，但8英寸硅片依然具有应用优势 根据摩尔定律，半导体硅片尺寸越大，可制造芯片数量就越多，使得单位芯片成本下降。12英寸硅片应用于逻辑芯片（CPU、GPU）、存储芯片、FPGA和ASIC等高端领域，8英寸硅片用于功率器件、电源管理器、MEMS等领域 硅片对应制程节点和应用领域 半导体硅片技术演进史 单位：[mm] 不同尺寸硅片出货占比， 尺寸 制程 应用领域 10nm/7nm/5/3nm 高端智能手机处理器、高性能计算机、显卡 高端显示卡（GPU）、智能手机处理器、高端存储芯片、计算机处理器、FGPA芯片等 16/14nm 12英寸先进制程 存储芯片、中低端智能手机处理器、计算机处理器、移动端影像处理器等 20- 22nm 150 100 50 0 100mm 3英寸75mm 2英寸50mm 搜索《2024年中国半导体材料行业总览：高端材料国产化持续推进》 Wi-Fi/蓝牙通信芯片、音效处理芯片、存储芯片、FPGA芯片、ASIC芯片等 12英寸硅片8英寸硅片 28- 32nm 12英寸成熟制程 DSP处理器、传感器、射频、Wi-Fi /蓝牙/GPS/NFC通信芯片、存储芯片等 6英寸及以下硅片 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 45- 65nm 根据摩尔定律，集成电路上的晶体管数量每隔18个月就提升一倍，对应集成电路性能增强一倍，成本下降一半。半导体硅片的直径越大，在单片硅片上可以制造的芯片数量就越多，单位成本亦随之降低。由于大尺寸硅片的利用率更高，硅片尺寸持续向大尺寸发展，由1970年的50mm（2英寸）发展到1980年的100mm（4英寸），到2000年以后主流尺寸向300mm（12英寸）发展。2021年，全球12英寸硅片出货面积占比已达68.47%。 65- 90nm 物联网MCU芯片、射频芯片、模拟芯片、功率器件等 汽车MCU芯片、基站通信设备、物联网MCU芯片、射频芯片、模拟芯片、功率器件等 90nm -0.13μm 8英寸 指纹识别芯片、影像传感器、通信MCU、电源管理芯片、功率器件、LED驱动IC、传感器芯片等 0.13μm-0.15μm 从应用层面来看，12英寸硅片多用于 90nm 以下半导体制程，主要应用于逻辑芯片（CPU、GPU）、存储芯片、FPGA和ASIC等高端领域；8英寸硅片通常用于 90nm 以上半导体制程，主要应用于功率器件、电源管理器、MEMS、显示驱动与指纹识别芯片领域。 0.18μm-0.25μm 影像传感器、嵌入式非易失性存储芯片等 0.35μm-0.5μm MOSFET功率器件、IGBT等 6英寸 目前，硅片尺寸朝向12英寸演进为主流趋势，但8英寸硅片依然具有应用优势。 0.5μm-1.2μm MOSFET功率器件、IGBT等、MEMS、分立器件 硅片：全球