在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显
在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。
半导体材料：国产替代，材料先行半导体材料和设备是半导体产业链的基石，是推动集成电路技术创新的引擎。晶圆厂必须购买设备和材料并获取相应的制程工艺才能正常运作。另一方面，三者相互制约，材料的改进常常需要设备和工艺的同步更新，才能有效避免木桶效应。
在半导体产业链中，半导体材料位于制造环节上游，和半导体设备一起构成了制造环节的核心上游供应链。
不同于其他行业材料，半导体材料是电子级材料，对精度纯度等都有更为严格的要求，因此，芯片能否成功流片，对工艺制备过程中半导体材料的选取及合理使用尤为关键。今天呢，飞鲸投研就来分析一下半导体材料行业。
一、半导体材料市场概况
半导体材料市场规模大，近两年市场空间增长迅速。
2015-2019年全球半导体材料行业市场规模呈波动变化趋势，2019年受半导体产业整体大环境影响，全球半导体材料行业市场规模约521.4亿美元，同比下降1.12%。
但是2020与2021年受到全球半导体产品的强烈需求的影响，半导体材料市场规模快速上升。2021年达到643亿美元，同比增长15.86%，超过了在2020年创下的555亿美元市场高点。分产品来看，晶圆制造材料占比较封装材料更高，2018-2020年占比均超过60%。
中国大陆是全球第二大半导体材料市场。2021年占比达到18.6%，市场规模约为119.3亿美元，同比增长21.9%。
我国的半导体材料仍然集中在后端封装材料上，前端晶圆制造材料核心优势仍然不足。
2019年我国半导体封装材料占比约66.82%，晶圆制造材料占比约33.18%。我国芯片制造主要存在三大短板： 核心原材料不能自给自足、芯片制造工艺尚弱、关键制造装备依赖进口。随着中国晶圆制造产能的提升，晶圆制造材料占比有望不断提升。
二、半导体材料
1.分类
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。
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。
2.用途
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。
3.各成本占比
半导体硅片又称硅晶圆片，在半导体材料中市场占比达到35%，是半导体第一大材料。
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。半导体硅片是半导体材料中成本占比最高，在产业链中最关键的半导体材料。
三、材料细分领域公司
从全球角度看，硅片的市场规模已超过100亿美元，光罩、特气的规模则约为40亿美元。这些细分行业中，海外龙头均占据着主要地位，国产公司的市场份额则相对较少。
国内企业虽然处于相对落后位置，但国内半导体产业链生态圈已经开始壮大发展。在当前国产替代需求下，国内产业链重塑，为国内半导体打造更加安全、可靠、先进的发展环境，相关的各个子行业涌现出多个具有竞争力的企业。
1.沪硅产业
沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售，是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一，是中国大陆率先实现300mm半导体硅片规模化销售的企业。
沪硅产业自设立以来，坚持面向国家半导体行业的重大战略需求，坚持全球化布局，坚持紧跟国际前沿技术，突破了多项半导体硅片制造领域的关键核心技术，打破了我国300mm半导体硅片国产化率几乎为0%的局面。
2.立昂微
重组延伸半导体硅片，增强市场竞争力。公司前身为立立电子，2011年更名为浙江金瑞泓科，后于2015年与杭州立昂微签订增资认购协议，换股立昂微电股份。
立昂微电主营业务为半导体分立器件芯片的设计、开发、制造和销售；浙江金瑞泓主营业务为半导体硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的制造和销售。资产重组后，公司通过向半导体硅片产业链上游延伸，扩展了自身的业务领域，增强了自身市场竞争力。
3.TCL中环
TCL中环新能源科技股份有限公司长期专注于半导体和新能源光伏两大产业，主营业务围绕硅材料研发与制造展开。
公司主要产品包括半导体材料，光伏硅片，光伏电池、组件，光伏电站。产品广泛应用于光伏发电、集成电路、消费类电子、电网传输、风能发电、轨道交通、新能源汽车、航空、航天、工业控制等领域。
四、总结
国产替代已经成为中国半导体行业的主要诉求，下游厂商有更强的意愿为半导体材料厂商提供市场，以实现“获取市场→改善产品→进一步获取市场”的良性循环。
日本经济产业省在2019年7月1日宣布对韩国实行出口审查管制，将韩国自外汇出口贸易法令名单删除，并与2019年7月4日对出口韩国的OLED面板表层防护材料氟聚酰亚胺、半导体黄光制程关键材料光阻剂和刻蚀气体高纯度氟化氢等化学原料进行出口审查，一时间整个半导体市场炸了窝。此外有消息称韩国将从中国进口高纯度氟化氢等半导体材料，国内多氟多等相关公司股价一飞冲天。
除了氟聚酰亚胺和高纯氟化氢等外，另一种半导体材料溅射靶材也是必不可少的重要材料，江丰电子（300666.SZ）和阿石创（300706.SZ）、有研新材子公司有研亿金在溅射靶材领域已经颇具规模，在市场中也具有一定竞争优势，是半导体材料国产化中的重点企业。目前江丰电子和阿石创上半年业绩预告都已经披露，有研新材半年报业绩预告还不见踪迹，因此我们主要回顾下江丰电子和阿石创的业绩。
上半年业绩预告回顾
上市两个年头，江丰电子净利润减半
江丰电子业绩预告显示，公司2019年上半年归母净利润1598.59-1106.72万元，相比去年同期的2459.37万元，降幅35%-55%，业绩下降的原因主要是2019年实施了第一期股票期权激励计划，上半年摊销相关费用约为556.16万元，约占上年同期归母净利润的19.22%；报告期内随着公司产能和规模不断扩大、各项研发项目加大力度，导致报告期内研发费用、折旧等相关费用支出同比有所增加，再加上公司银行借款金额增加带来利息费用增加，以及预计公司今年1-6月份非经常性损益935万元，公司上半年业绩有较大幅度降低。
江丰电子的主营业务是高纯溅射靶材的研发、生产与销售，产品主要是各种高纯溅射靶材，包括铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等，主要用于集成电路、液晶面板、薄膜太阳能电池制造的物理气相沉积工艺即PVD，用于制备电子薄膜材料。
江丰电子是2017年6月上市的，上市之初公司净利润还有2000万元的规模，而上市刚满两个年头净利润就下滑至原来的一半，也显得不太正常。
售价下跌，阿石创利润跌破千万元
阿石创在业绩预告中提到，公司上半年归母净利润870-1250万元，相比去年同期的1919.88万元，归母净利润下降34.89%-54.68%，公司上半年业绩与江丰电子一样腰斩了。
阿石创在公告中提到，公司根据下游市场变化情况，不断优化产品销售结构，促使营收较上年同期相比稳定增长，但部分产品受到积极的销售政策影响导致销售单价下滑，同时由于优化产品结构所投入的高端大型设备产能未能完全释放导致折旧等固定成本增加，因此净利润较上年同期有所下降。
阿石创是一家专门从事各种PVD镀膜材料研发、生产与销售的企业，主要产品是溅射靶材和蒸镀材料，其中溅射靶材主要用于平板显示、光学光通讯、节能玻璃等行业，蒸镀材料主要用于LED、平板显示和半导体分立器件等领域，同时公司拟还加大力度，积极拓展半导体、光伏等行业。
阿石创2017年9月上市，比江丰电子晚了三个月，上市之初公司拟净利润3500万元左右，但倘若半年报披露后公司净利润真的降到800多万的话，公司的投资价值就要重估了。
什么是溅射靶材？
江丰电子、阿石创和另一家上市公司有研新材（600206.SH）子公司有研亿金均有溅射靶材这项业务，那么什么是溅射靶材，这三家公司的溅射靶材业务有什么区别，笔者下面做个简单介绍。
先说溅射靶材。溅射靶材主要应用在晶圆制造和先进封装过程中。以芯片制造为例，我们已经知道在芯片制造过程中有几大关键步骤：光刻、刻蚀、离子注入和抛光等，在抛光工艺CMP之后还有一个金属化的过程，溅射靶材就是在芯片金属化过程中，通过CVD设备使用高能粒子轰击靶材然后在硅片上形成特定功能的金属层，比如阻挡层和导电层。
溅射靶材产业链主要环节有金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用，其中靶材制造和溅射镀膜是关键环节，江丰电子给我们介绍了铝靶的制造过程如下（其他靶材制造过程类似）：
靶材的分类很多，按照应用领域分类，靶材可分为半导体用靶材、平板显示用靶材等不同类型，其性能一起也有较大差别：
智研咨询数据显示2016年全球溅射靶材市场规模达到113.6亿美元，其中平板显示、半导体、太阳能电池、记录媒体和其他用五大类型的靶材市场规模分别为38.1亿美元、11.9亿美元、23.4亿美元、33.5亿美元和6.7亿美元，平板显示市场容量占比达到33.54%，半导体市场占比仅有10%左右。相比于千亿美元级别的集成电路市场，溅射靶材的市场规模就小了很多，但其成长性较高，2016年智研咨询的数据显示，预计2016-2019年溅射靶材市场规模GAGR13%， 2019年达到160亿美元左右。
在集成电路用高纯金属靶材领域，江丰电子打破了美日跨国公司的垄断，填补了国内电子材料行业的空白，解决了从无到有的问题，但若要想在该行业内竞争，现有实力还是远远不够。毕竟在全球范围内，美国霍尼韦尔、普莱克斯、日本日矿金属、东曹、住友化学等无论是技术水平还是研发实力、资金实力等都是全球领先，也占据着全球溅射靶材市场绝大部分份额，2015年日本日矿金属在整个溅射靶材市场的份额高达55%，前五大厂商市场份额达到80%。实际上包括溅射靶材在内的半导体材料领域，中国占全球市场的比例2016年仅有2%左右，国产化率也仅有20%左右，还以中低端为主，在高端领域，国内企业想做的功课还很多。
在国内江丰电子还面临诸多国内企业的竞争。除了江丰电子，国内目前做溅射靶材的公司主要有有研新材和阿石创，其中有研新材子公司有研亿金生产半导体用溅射靶材，阿石创主要生产平板显示用溅射靶材，而江丰电子半导体溅射靶材和平板显示溅射靶材均有。
靶材三杰的比较
业务差异
招股书资料显示，江丰电子的靶材主要分为铝靶、钛靶（包括钛环）、钽靶（包括钽环）、钨钛靶，其中钛靶和钽靶主要用于半导体领域，铝靶和钨钛靶有一部分可用于太阳能电池领域，下游客户半导体领域江丰电子的产品进入台积电、格罗方德、中芯国际等一线半导体企业，太阳能用靶材的主要客户是SunPower：
阿石创是从事PVD镀膜材料的研发，目前该产品分为两大类：溅射靶材和蒸镀材料，其中溅射靶材主要是用于平面显示，按照原材质种类阿石创将溅射靶材分为以下三个种类，分类标准与江丰电子不同：
蒸镀材料是阿石创的另一大产品，按照材质公司也将蒸镀材料分为氧化物蒸镀材料等三大类，蒸镀材料主要用于光学元器件、LED、平板显示等：
在收入构成上，2018年阿石创主要的收入是PVD镀膜材料，占到公司营收的96.84%，其中溅射靶材收入占比77.93%，蒸镀材料收入占比18.91%。
客户群体上阿石创与江丰电子相比稍逊一些，招股书显示公司主要客户为北方光电、中电 科技 （南京）电子信息发展有限公司、湖北森浤光学有限公司和南玻集团和蓝思 科技 等，而江丰电子在平面显示领域的客户为京东方和华星光电。
有研新材的业务比江丰电子和阿石创更复杂，其主要业务是高纯金属及稀贵金属材料、高端稀土功能材料等，其全资子公司有研亿金从事的是溅射靶材及蒸发材料等微电子用薄膜材料，目前有研亿金的主要产品有以下几种：
其中在4-8寸芯片制造用靶材市场有研亿金市国内占率第一，在8-12寸先进封装行业用靶材市场公司同样市占率第一。在客户方面，有研新材的主要客户有日立材料、日本先进材料株式会社、优美科等，客户质地同样要好于阿石创。
营收规模有研亿金最高
既然说到了公司就不能不说营收规模。有研新材业务多，体量大，其营收规模也是三个公司中最大的，2018年有研新材、阿石创和江丰电子的营收分别为47.68亿元、2.56亿元和6.50亿元，营收规模阿石创最小。
有研亿金是有研新材体系中从事溅射靶材的主体，如果将有研亿金与阿石创和江丰电子对比，从营收规模上来看有研亿金还是最大的，2018年其营收规模达到17.01亿元，远高于阿石创和江丰电子：
从营收增速来看，阿石创、江丰电子和有研亿金2016年以来的营收增速是放缓的，这与过去几年整个半导体行业景气度下行相关。有研新材复杂的业务体系决定了，即便个别业务下降，但在其他业务增长之下，整体业务还是可以保持增长。
综合盈利能力江丰电子最稳定
笔者简单对照了下这几家公司的综合毛利率，发现江丰电子的综合毛利率一直维持在31%左右，其他公司毛利率近几年均有不同程度的下滑，这个可能与江丰电子优质的客户资源有关，毕竟其最主要的产品半导体溅射靶材已经进入台积电等供应链体系，平面显示溅射靶材的客户也是京东方这样的优质客户。但是ROE方面这三家公司都出现一定幅度的下降，尤其是江丰电子和阿石创，ROE下降幅度很大，这与公司成本费用控制能力、原材料价格波动等因素有关，鉴于时间太晚的缘故，笔者就不展开了，等这三家公司半年报正式发布了，再依次讨论：
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