半导体材料和设备是半导体制造工艺的基石，制程的进步推动半导体材料价值量增加，需求相应进一步提升。市场规模增长迅速，2021年达到643亿美元，同比增长15.86%。

　　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。目前国产半导体材料整体还相对薄弱，2021年国内半导体材料国产化率仅约10%左右，这对于国产半导体材料厂商来说既是一个机遇，也是一个巨大挑战。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。

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　　半导体材料是半导体制造工艺的核心基础。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。半导体产业链具体包括上游供应、中游制造和下游应用。其中，半导体材料处于上游供应环节，材料品类繁多。半导体材料和设备是基石，是推动集成电路技术创新的引擎。

　　半导体材料按应用环节划分，可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。主要的晶圆制造材料包括：硅片、电子特气、光刻胶及配套试剂、湿电子化学品、抛光材料、靶材、光掩膜版等；主要的封装材料包括：引线框架、封装基板、陶瓷材料、键合金丝、切割材料等。

　　从半导体制造材料细分领域来看，大硅片占比最大，占比为 32.9%。其次为气体，占比为14.1%，第三是光掩膜，占比为12.6%，其后分别为抛光液和抛光垫、光刻胶配套试剂、光刻胶、湿化学品、溅射靶材，占比分别为7.2%、6.9%、6.1%、4%和3%。

　　制程的进步推动半导体材料价值量增加，需求相应进一步提升。摩尔定律提出，每隔 18-24个月，芯片上集成的晶体管数目就会增加一倍，也就是说处理器的功能和处理速度会翻一番。随着芯片工艺制程的技术节点不断进步，半导体材料的需求与性能要求也不断提升。

　　半导体材料市场规模大，近两年市场空间增长迅速。根据 SEMI 数据，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%。

　　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。SEMI数据显示，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。

　　晶圆制造材料核心优势不足，自给率低，国产替代空间大。根据中国海关总署公布的数据显示，2020年上半年，我国集成电路产品进口额达1546.1亿美元，远高于本土集成电路销售额3539亿元人民币。据国际半导体产业协会（SEMI）数据显示，中国2021年半导体材料的市场约为119亿美元，与2020年的98亿美元相比增长21.9%。可以看出，我国半导体材料市场规模增速显著，国产替代空间较大。

　　半导体材料景气度持续提升，国产替代进程有望加速。根据 SEMI 数据显示，2021 年全球半导体材料市场收入增长15.9%，达到643亿美元。中国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21.9%。

　　外部环境影响供给，内部扩产增加需求，政策加码鼓励国产替代，半导体材料量价齐升。同时，晶圆厂产能的提升及技术节点的进步驱动了半导体材料的需求量显著提升。自2014年以来，中国政府大力主导推动整体产业发展，从“八五”到“十四五”，政策持续推动半导体国产化。国产半导体材料在内外因素共同驱动下，量价齐升。

　　硅片是第一大半导体制造材料。根据《我国集成电路制造材料产业现状及发展态势》发布的数据，2020Q4全球集成电路制造用材料市场结构中35%为硅材料，而我国2021年硅材料占比达40%。

　　根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以 SOI 硅片为代表的高端硅基材料。

　　伴随单晶硅制造技术进步，硅片尺寸趋于增大。根据 Gartner 预测，2016-2022 年，全球芯片制造产能中，预计20nm及以下制程占比12%，32/28nm至90nm占比41%，0.13μm及以上的微米级制程占比47%。

　　目前，90nm及以下的制程主要使用12寸半导体硅片，90nm以上的制程主要使用8寸或更小尺寸的硅片。尚普研究院指出，硅片持续朝向大尺寸方向发展，1970年硅片主流尺寸是50mm，2000年以后主流尺寸向12寸发展。

　　8 寸硅片市占率趋稳，12 寸渐成市场主流。2011 年起，8 寸半导体硅片市场占有率稳定在25-27%之间，2018年，受益于汽车电子、工业电子、物联网等应用领域的强劲需求，以及功率器件、传感器等生产商将部分产能从150mm转移至8寸，带动8寸硅片继续保持增长，出货面积同比增长6.25%，2020年占比在25.4%。

　　根据应用领域的不同，工业气体可以分为大宗气体和特种气体。大宗气体指纯度要求低于5N，产销量大的工业气体，根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体。特种气体指被应用于特定领域，对纯度、品种、性质有特殊要求的工业气体。特种气体按应用领域分类可分为电子特气、医疗气体、标准气体、激光气体、食品气体、电光源气体等。在所有特种气体中，电子特气的市场规模最大，在特种气体市场规模占比超过60%。

　　半导体为电子特气第一大应用领域。电子特种气体主要用于集成电路、显示面板、LED（发光二极管）、光伏等领域，其中，集成电路领域的应用占比最高，为43%，之后是显示面板、LED、光伏等应用领域，应用占比分别为21%、13%和6%，电子特气在半导体领域的应用最多。

　　在下游新兴行业快速发展，国家政策鼓励特种气体发展的环境下，中国特种气体市场有望继续保持增长，据亿渡数据预计到2026年中国特种气体行业的市场规模将达到808亿元，2021-2026年复合增长率为18.76%。中国特种气体市场被发达国家的龙头企业垄断。2020 。