用人话讲一下半导体材料产业格局

全球半导体行业经历了三次迁移

自发展以来，全球半导体产业格局在不断发生变化。当前，全球半导体产业正在经历第三次产能转移，行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

全球半导体行业正在快速增长

2021年，全球半导体市场快速增长，共销售了1.15万亿片芯片，市场规模达到5560亿美元，创历史新高，同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。

从半导体细分领域来看，集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年，集成电路市场规模达到4630.02亿美元，同比增长28.2%，占全球半导体市场规模的83.29%。其中，集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路，2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。

此外，2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元，占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。

全球半导体行业企业开展多方面竞争

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到ATP(组装、测试和封装)。

据美国研究机构Gartner发布的报告显示，2021年全球半导体行业排名前十的企业分别是三星(Samsung)、英特尔(Intel)、SK海力士(SK Hynix)、美光(Micron)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科技(MediaTek)、德州仪器(TI)、英伟达(NVIDIA)、超威半导体(AMD)。其中，三星(Samsung)超过英特尔(Intel)，成为顶级芯片销售商。2021年三星的半导体收入激增31.6%，达到759.5亿美元。英特尔的收入下降到第二位，只增长了0.5%，达到731亿美元，销售额在前25家公司中增长最慢。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

半导体芯片产业是一个庞大、复杂的产业链条，产业的各个分支都有很多企业、无数员工不断研发、不断创新支撑着。半导体产业链从大的方向来说分为上游支撑、中游制造下游应用三个环节。上游支撑细分为半导体材料、半导体设备、EDA软件工具等。中游制造可以分为IC设计、晶圆制造、半导体封测三个环节。应用环节可以说渗透到了世界电子产品的方方面面，几乎所有的电子设备都需要用到芯片。

中美事件以来，国人对于芯片的概念已经有了初步的认识，几乎所有人认为中国应该摆脱芯片行业对外国的依赖，每个国人对于中国“缺芯”感到心痛，每个人都在问，中国何时能做到半导体芯片的完全国产化？但是很多人对于中国半导体芯片产业链各环节的国产化情况还不是很了解，现在就来给大家来梳理一下上游支撑环节的国产化情况。

首先介绍下上游支撑环节的国产情况。上游支撑环境可以说是半导体芯片领域最重要的环节，技术壁垒最高，研发复杂程度最大，西方垄断程度最大，也是真正掐我们脖子的地方。

首先是半导体设备这块。半导体设备可以分十一个大块。分别为：

1.去胶设备（国产率80%），这块国产化程度很高，而且已经做到了5nm工艺节点，几乎不用有任何担心。

2.刻蚀设备（国产率20%），这块国产化虽然不高，但是中微公司已经做出了5nm工艺技术，还给台积电供货，国产替代会马上起来，这块也不用担心。

3.热处理（国产率20%），由于国内最先进的制程就是14nm，这块技术已经足够满足中国的需求，但是还需要进一步研发，达到世界先进水平，这一块暂时不用担心。

4.清洗设备（国产率20%），这一块不是很担心，国产化率会起来的比较快。

5.PVD（国产率15%），这一块还得努力，国产化不高，技术水平也不是很好，好在北方华创这家公司比较靠谱，正在突破。

6.CMP（国产率15%），这一块已经有突破，国产化率会提得比较快。

7.CVD（国产率5%），这个技术难度比较大，差距大，国产率低，北方华创承担重任。

8.涂胶显影（国产率1%），技术难度高，国产率很低，差距比较大。

9.光刻机（0%），虽然说目前国产光刻机国产化几乎为0，但是上海微电子已经能量产90nm工艺，28nm的光刻机已经取得进展。但是光刻机是半导体产业链里技术最难的设备，而要达到7nm工艺制程，必须用到EUV光刻机，以目前中国的技术而言，未来几年能突破这一技术难点就很不错了。

10.ALD、离子注入（国产率0%），这一块往往是跟其他设备配套的，目前28nm其实已经够市面上大多数电子产品芯片的制备需求。

从这里可以看出，我们在半导体设备这块的国产化率还不是很高，但是在很多设备上其实已经达到目前主流电子产品芯片的制造要求。但是半导体设备领域里的光刻机是我们的痛点，没有先进的光刻机就不可能制造先进的芯片，关键先进的光刻机不是我们想买就能买到，荷兰为了遵守美国的命令，公然不交付中芯国际已经订下的EUV光刻机，我们对此毫无办法，是我们最应该大力攻破的点。

半导体材料可以细分为硅材料、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、光掩模、抛光材料、靶材等。

1.硅材料（高端的国产化不足1%），硅材料是半导体材料里产值最大的一块。目前上海硅产业、中环股份已经能生产12英寸的硅材料，这种材料国产替代起来会很快，估计用不了多久这块的国产化率会显著提升。

2.光刻胶（国产率不足5%），这块是半导体材料里技术含量最高的一种。目前02专项已经重点布局了几个公司攻克，期待有好消息。

3.湿电子化学品（国产率23%），这块还好，稳步进行国产替代。

4.电子特气（国产率不足15%），这一块的产品线很多，不可能有国际所有的气体都是最先进，这种注定需要全球化，不是很担心。

5.光掩模（国产率20%），正在大力推进国产化。

6.抛光材料（国产率5.5%）目前安集 科技 已经突破了先进的抛光液的技术，准备量产，抛光垫由武汉的鼎龙股份突破，马上量产。这块先进的材料会起来，国产化会提升地很快。

7.靶材（产品线多），产品线多，不一而足。

材料这块最重要的是光刻胶的发展。

目前国产率只有0.6%。不过华大九天国产EDA公司将会形成数字全流程化，并且在芯片制造、封装测试系统中不断优化升级，虽然华大九天的技术很好，但是目前华大九天只是解决了产业流程的1/3的最终解决方案，所以完全国产化还任重而道远。

我国各个环节的国产率几乎都很低，但是很多环节技术已经足够，不用很担心。真正让人忧虑的是光刻机和EDA软件这两块，这是真正技术壁垒非常强，我们急需攻破的地方，希望中国芯片完全国产化的一天早日到来。

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