半导体材料品类繁多,各品类的技术路线与纯度控制要求差异显著,但共同的核心壁垒并不在产能,而在客户认证:一款材料从研发立项到通过晶圆厂认证,过去一般需要2-3年,认证通过后客户切换成本高、对批次一致性与杂质控制要求严苛,因此材料环节玩家相对分散、赛道拥挤程度低,却壁垒高企。在供给端,以12英寸硅片为例,新增产能有限,下游晶圆厂一度持续消耗库存,供需失衡强化了在位者优势,也使国产替代的稀缺性更加突出。

品类分散,壁垒却高度一致

半导体制造环节多,每个环节所用材料各不相同:扩散环节用到硅片与特种气体,光刻环节涉及光刻胶、掩膜版、显影液,刻蚀与清洗环节依赖各类特种气体和清洗液,薄膜生长用到前驱体材料与靶材,抛光环节则是抛光液等CMP材料。

从规模结构看,硅片是最大的细分品类,占比32.90%;气体次之,占14.10%;其后依次是光掩模(12.60%)、光刻胶配套试剂(6.90%)、光刻胶(6.10%)、湿化学品(4.40%)、光刻胶和抛光垫(7.20%)、溅射靶材(3.30%)。(数据来源:中商产业研究院、华创证券)

品类虽小且分散,但壁垒逻辑相通。行业壁垒主要来自三方面:资金、认证与技术。资金端并不缺钱,缺的是好项目;认证端,国内晶圆厂对自主可控需求高涨,认证时间已从2-3年普遍缩短至半年左右;因此最核心的看点落在技术上——谁先突破技术壁垒并成功量产,谁就掌握主动权。

供给刚性如何强化在位者优势

材料环节的业绩爆发通常落后设备两到三个季度:晶圆厂先装设备、调试,之后才批量跑硅片和其他材料。随着新建晶圆厂投产,供给压力传导至材料端。

以12英寸硅片为例,由于新增硅片产能有限,下游晶圆厂持续消耗库存,库存周转天数一度降至1个月左右;进入新产能集中投产阶段后,硅片消耗量直线上升,进一步加剧供给紧张,硅片现货价格持续上涨。硅片巨头胜高(SUMCO)曾判断供需失衡至少持续到2023年底,并计划将长约价格提高30%。(数据来源:SUMCO、国盛证券研究所)

这种供给刚性,使已通过认证的在位供应商更容易获得稳定份额,也让国产替代的每一份突破都具备稀缺价值。

常见问题

半导体材料国产替代的主要壁垒是什么?

主要是资金、认证与技术三方面,其中认证与技术最为关键。材料通过晶圆厂认证后切换成本高,且对批次一致性和杂质控制要求极严,因此先突破者更容易形成稳定供应关系。

为什么材料环节的玩家相对分散?

因为细分品类多、单一品类体量小,且不同品类技术路线与纯度要求差异大,难以由少数企业通吃。同时行业壁垒高、此前关注度低,赛道拥挤程度不高。

客户认证周期为什么在缩短?

在国内晶圆厂自主可控需求高涨的背景下,认证时间已从过去的2-3年普遍缩短至半年左右,部分晶圆厂还会派技术人员与材料企业合作改进,新产品量产节奏明显提速。