全行業(yè)“缺芯”，缺的到底是什么?

高盛報告指出，全球有多達169個行業(yè)不同程度地受到芯片短缺的影響。

“缺芯”已然成為老生常談。在全球疫情嚴峻導致產(chǎn)能利用率不足、中美貿(mào)易摩擦加劇，疊加自然災害導致芯片交期延長等因素影響下，芯片短缺的困境并未得到紓解，反有蔓延至各大電子制造業(yè)的趨勢。

產(chǎn)能不足的問題也從晶圓制造傳導至上游原材料和設備、下游封裝測試，乃至整個半導體制造產(chǎn)業(yè)鏈。

而產(chǎn)能不足的背后，實際反映了先進及成熟半導體制程產(chǎn)能集中在少數(shù)企業(yè)的問題。

據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)，全球前十大晶圓廠產(chǎn)能集中度由2009年的54%提升至2020年的70%，前二十五大晶圓廠產(chǎn)能集中度由2009年的78%提升到了2020年的89%。

除了晶圓制造環(huán)節(jié)，半導體原材料和設備的國產(chǎn)化進程同樣決定了產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控程度，只有不斷減少產(chǎn)業(yè)配套的對外依賴度，我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈的安全性才能獲得切實保障。

2014年6月，國務院發(fā)布的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進推進綱要》指出，集成電路產(chǎn)業(yè)一直是我國的“卡脖子”問題之一，其中核心耗材半導體光刻膠等產(chǎn)品領域存在明顯“受制于人”的問題。

據(jù)公開資料顯示，中國在包括光刻膠、CMP拋光材料、濺射靶材等在內(nèi)的半導體制造材料上，對外依存度達80%以上，在封裝基板、電鍍液、超純試劑等材料領域則僅實現(xiàn)一小部分國產(chǎn)替代。

光刻膠是集成電路最核心的材料之一，其質(zhì)量和性能與電子器件良品率、器件性能以及器件可靠性直接相關。

由此，光刻膠行業(yè)具有極高的技術、資金和客戶壁壘，長期呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面。SEMI數(shù)據(jù)顯示，2020年，全球光刻膠市場規(guī)模達87億美元，前五大廠商占據(jù)了將近90%的市場份額，行業(yè)集中度極高。

從用途來看，光刻膠主要分為半導體用光刻膠、平板顯示用光刻膠，以及印刷電路板用光刻膠，其中技術門檻最高的當屬用于半導體的光刻膠，其國產(chǎn)化進程也相對較慢。

按技術門檻區(qū)分，半導體用光刻膠產(chǎn)品由低端到高端可以分為g線、i線、KrF、ArF和EUV光刻膠。目前，中國大陸僅實現(xiàn)了KrF光刻膠的量產(chǎn)，ArF光刻膠產(chǎn)品仍處于客戶驗證階段或量產(chǎn)供貨前期，而在被美日企業(yè)壟斷的高端EUV光刻膠領域的技術儲備幾乎空白。

2021年，日本福島地震導致光刻膠龍頭企業(yè)信越化學的產(chǎn)能受限，對部分晶圓廠停止供貨，在全球新增晶圓廠對光刻膠需求旺盛的背景下，光刻膠供應的緊張態(tài)勢加劇。

與此同時，晶圓制造材料市場規(guī)模穩(wěn)步提升，中國大陸市場增速居全球前列。據(jù)SEMI預測，2021年全球半導體光刻膠及其配套試劑的總體市場規(guī)模占比將達12.9%，僅次于硅片和電子特氣。中國大陸市場方面，彤程新材(SH：603650)數(shù)據(jù)顯示，2025年國內(nèi)半導體光刻膠市場規(guī)模有望達到100億元。

需求端方面，半導體材料的國產(chǎn)化推進也存在諸多利好。

一方面，新建晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)擴張勢必將拉動上游半導體材料需求量，也是光刻膠需求增長的核心驅(qū)動力;另一方面，隨著智能汽車、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，汽車、5G手機等領域有望成為驅(qū)動半導體行業(yè)進一步增長的重要動力。

在承接全球第三次產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移的趨勢下，中國半導體國產(chǎn)化替代進度不斷加快，國產(chǎn)半導體材料和設備各環(huán)節(jié)的技術突破也逐步加速。

在半導體光刻膠細分品類中，g線/i線低端光刻膠是目前國產(chǎn)化程度較高的品類，國產(chǎn)化率達20%以上;KrF被認為是國內(nèi)未來增速最快的細分品類，國產(chǎn)化率不足5%，主要企業(yè)有如彤程新材子公司北京科華，其已實現(xiàn)KrF量產(chǎn)供貨，KrF光刻膠產(chǎn)線年產(chǎn)能為100噸。

據(jù)公開資料顯示，目前，高端光刻膠ArF光刻膠通過客戶驗證的只有南大光電(SZ：300346)，同時已建成年產(chǎn)25噸產(chǎn)業(yè)化基地。

2021年7月，南大光電公告稱，公司承擔的國家02專項ArF光刻膠項目通過驗收，這種光刻膠可用于90nm-14nm甚至7nm技術節(jié)點的集成電路制造工藝。

除彤程新材和南大光電以外，晶瑞電材(SZ：300655)也擁有達到國際先進水平的光刻膠工廠，其產(chǎn)品已向中芯國際、揚杰科技等公司供貨，目前i線光刻膠年產(chǎn)能100噸，KrF光刻膠產(chǎn)品進入客戶驗證階段，ArF光刻膠產(chǎn)品也在加緊研發(fā)中。

此外，2021年6月，上海新陽自主研發(fā)的KrF厚膜光刻膠產(chǎn)品已通過客戶認證，處于中試結(jié)束到客戶驗證階段，預計于2022年實現(xiàn)量產(chǎn)，并進一步研發(fā)ArF光刻膠產(chǎn)品。

只有當國產(chǎn)半導體光刻膠企業(yè)從研發(fā)、中試，逐步實現(xiàn)產(chǎn)品導入、通過客戶驗證、量產(chǎn)供貨，才能進入業(yè)務發(fā)展的正向循環(huán)，方能夠有充裕資金投入高端產(chǎn)品的自主研發(fā)，以期突破國外企業(yè)的專利技術封鎖。

半導體產(chǎn)業(yè)鏈垂直分工的格局決定了要想持續(xù)推進中國半導體事業(yè)，不僅需要細分配套環(huán)節(jié)的尖端技術逐個擊破，更需要全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)齊頭并進。

億歐智庫將在《2022中國半導體材料行業(yè)研究》中對半導體材料行業(yè)展開深入分析與探討，剖析芯片制造環(huán)節(jié)中涉及的各類半導體材料技術、市場現(xiàn)狀，以及未來國產(chǎn)替代的發(fā)展機會與挑戰(zhàn)，敬請期待。

(關鍵字：半導體)