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半导体12大紧缺材料龙头梳理:从磷化铟到电子布,一只一只讲清楚

今天我们顺着产业链顺序,把12种当下供需偏紧的半导体材料拆开来讲,对应的本土龙头、产能现状、国产替代进度、里面藏着的风险点,全部摊开说清楚。看完之后,再去看半导体行情,你就不会只盯着下游成品涨跌,能看懂整条产业链的传导逻辑。


磷化铟,AI高速光芯片的核心衬底,当前紧缺程度最高
磷化铟不是用来做普通芯片的,它是高速光芯片的衬底基底,1.6T光模块、长距光通信、毫米波射频器件,全都离不开它。这两年全球算力网络大规模建设,光模块订单爆发,直接把磷化铟的产能挤到极限。现在全球有效产能跟不上需求,行业测算整体缺口超过五成,高端6英寸衬底的缺口更大,海外大厂的订单已经排到很久之后,现货价格持续走高,急单溢价非常明显 。


国内做磷化铟衬底最成熟的是云南锗业,控股子公司鑫耀半导体已经稳定对外供应4英寸磷化铟晶片,原有产能每年15万片,今年启动扩产项目,全部落地之后总产能提升到45万片,还布局了6英寸高端单晶产品,补齐大尺寸衬底的国产短板。公司前不久签下大额供货合同,供货周期横跨一年多,订单金额区间在5.7亿到8.55亿元,直接锁定长期客户需求,这也是它和很多只停留在样品阶段企业最大的区别 。有研新材主攻上游高纯铟原料,6N、7N级高纯金属提纯技术已经落地,磷化铟生产最核心的原料瓶颈就是高纯铟,它卡在产业链上游原料环节。

这里有一个坑要提醒大家,磷化铟属于化合物半导体材料,扩产周期很长,晶体生长良率很难快速提升,就算企业新建产线,想要稳定出货也要等很久。不是有钱建厂就能马上缓解紧缺,行情很容易出现短期供需错配。同时赛道里面不少企业只是小批量送样,没有稳定批量订单,单纯蹭磷化铟概念,要区分清楚。

高端光刻胶,先进制程绕不开的耗材,国产替代慢慢爬坡
光刻胶是晶圆曝光的核心材料,分好几个档次,g线、i线难度偏低,KrF属于中端,ArF高端光刻胶,先进制程离不开,EUV光刻胶目前国内还处在早期研发阶段。海外几家日系巨头长期垄断高端市场,ArF光刻胶国产化率还很低,认证周期漫长,一款光刻胶想要进入晶圆厂,反复测试往往要一到两年时间。


南大光电是国内KrF光刻胶推进比较快的企业,产品已经进入多家国内晶圆厂验证,小批量供货;北京科华在i线光刻胶这块放量稳定,积累了多年客户资源;晶瑞电材布局光刻胶的同时,配套湿电子化学品,客户渠道可以互相复用,KrF光刻胶逐步实现出货。光刻胶赛道的特点是,低端产品已经能实现自给,真正紧缺、卡脖子的全是ArF这类高端品类,短期很难一下子实现大规模替代。

很多人看到光刻胶涨价的消息就激动,觉得马上会迎来大行情。现实情况是,光刻胶属于强认证赛道,就算技术做出来,没有晶圆厂长期验证,很难拿到稳定订单,业绩兑现速度远慢于大家的预期。

12英寸大硅片,芯片制造最基础的基底材料

硅片是所有硅基芯片的载体,我们平时说的CPU、存储芯片、功率芯片,都要在硅片上面加工。12英寸是现在先进制程主流规格,全球供给长期被海外两家大厂把控,国内这几年持续扩产,但是高端良率、稳定供货能力还有差距。

沪硅产业是国内12英寸硅片龙头,产品已经进入中芯国际、华虹等头部晶圆厂,成熟制程持续送样验证,出货量稳步往上走;中环股份同步布局12英寸硅片和光伏硅片,产能规模大,成本优势突出。大硅片的紧缺,不是完全没有货,而是先进制程适配的高规格硅片供给紧张,普通成熟制程的硅片,国内供给已经宽松不少。

硅片行业是重资产赛道,一条产线投入巨大,折旧压力很重,行业周期性很强,一旦下游晶圆厂资本开支放缓,很容易出现产能过剩,这一点一定要记牢。

溅射靶材,薄膜沉积必备材料,国产替代进展较快

芯片制造里面,要在晶圆表面镀上金属薄膜,就要用到溅射靶材,铜靶、铝靶、钛靶,不同工艺对应不同规格。靶材的纯度要求极高,杂质控制要达到极致标准,早些年大部分依赖进口,现在国内头部企业已经打进全球供应链。

江丰电子是国内半导体靶材的标杆,铝靶、钛靶、铜靶批量供应国内多家晶圆厂,部分产品进入海外大厂供应链,在先进制程靶材上面持续突破;阿石创侧重中小尺寸靶材,同时布局显示面板配套靶材,半导体这块的营收占比相对低一些。靶材赛道是半导体材料里面,替代进度相对靠前的细分,但是超高纯度、超大尺寸的高端靶材,依然还有提升空间。

靶材的业绩,跟着晶圆厂的开工率走,晶圆厂扩产的时候,靶材需求同步上涨;一旦晶圆厂砍资本开支,订单会快速收缩,周期属性很明显。

湿电子化学品,晶圆清洗环节刚需耗材
芯片每一道工序之后,都要清洗晶圆,湿电子化学品就是清洗用的高纯试剂,包括高纯硫酸、双氧水、氨水、异丙醇,纯度分级很严格,半导体级别要做到ppt级杂质控制,一点点杂质就会造成整片晶圆报废。

晶瑞电材是湿电子化学品的核心企业,G5级高纯双氧水国内市占率靠前,稳定供货长鑫存储、中芯国际等客户,同时搭配光刻胶业务协同发展;江化微深耕高纯试剂,产品覆盖多种湿化学品,在国内中小晶圆厂渗透不错。湿化学品属于大宗耗材,用量稳定,但是市场竞争也比较激烈,拼的是纯度、批次稳定性和客户认证。

这类材料的好处是需求稳定,不会像磷化铟那样暴涨暴跌,缺点是产品单价不高,毛利率很难冲到很高,属于稳健型赛道。

电子特气,晶圆掺杂、刻蚀离不开的气体原料
半导体制造几十道工艺,都要用到特种气体,刻蚀、掺杂、沉积,每一类工艺对应不同气体,电子特气品类繁多,单一种类的市场空间不大,但是缺一不可,之前长期被海外企业垄断。

中船特气在六氟化钨等产品上实现突破,已经做到全球靠前的位置,客户覆盖国内主流晶圆厂;华特气体布局品类多,多款特气拿到海外大厂认证,是国内较早实现特气出口的企业。特气的难点不在于能不能生产,在于气体纯度、钢瓶分装、运输管控,还有持续稳定的批量供货能力,很多小众特气,国内依旧紧缺。

特气赛道的风险在于,气体属于危化品,生产、运输、存储都有严格监管,扩产审批流程繁琐,产能释放速度偏慢。

CMP抛光材料,晶圆平坦化耗材
晶圆经过多层薄膜沉积之后,表面高低不平,需要化学机械抛光材料做打磨,CMP抛光液、抛光垫就是对应的耗材,先进制程里面,抛光的步骤越来越多,耗材需求持续增加。

安集科技是国内CMP抛光液龙头,不同材质的抛光液陆续完成验证,铜抛光液已经大规模供货,是这个赛道里面兑现度最高的标的;鼎龙股份同时布局抛光垫和抛光液,抛光垫的技术门槛更高,目前处在持续验证放量阶段。

CMP材料的紧缺,集中在适配先进制程的高端抛光液和抛光垫,成熟制程的抛光材料供给已经比较充足。这个赛道跟着先进制程扩产节奏走,成熟制程放量,对它拉动有限。

高纯石英材料,晶圆炉管、光刻配套耗材
石英制品是晶圆高温热处理环节的容器,扩散炉、刻蚀设备里面大量使用,高纯石英砂是原料,纯度一旦不达标,高温环境下会析出杂质,污染晶圆。之前高端半导体石英砂长期独家垄断,国内企业花了很多年时间攻坚。


石英股份是国内半导体高纯石英砂龙头,产品已经进入国内多家晶圆厂,半导体级石英制品营收逐年提升,打破海外长期垄断;菲利华同样布局半导体石英,同时配套航天石英业务,客户结构分散。高纯石英的产能建设周期很长,矿石提纯工艺壁垒高,短期很难快速新增大量产能。

石英材料还有一个特点,海外供给弹性很小,一旦供应链出现波动,很容易出现阶段性紧缺,所以机构会把它当成供应链安全的重点跟踪方向。

电子布,高速PCB、算力载板的基础原料
很多人会疑惑,电子布怎么也算半导体紧缺材料。高速算力PCB、AI服务器载板,基材就是电子布,高频高速板对电子布的介电常数、损耗指标要求非常苛刻,普通电子布满足不了1.6T、3.2T高速算力板的需求。最近算力PCB持续放量,高频低介电电子布订单爆满,多家企业的高端电子布产能满负荷运转,年内多次上调报价 。

中国巨石是全球电子布产能龙头,电子布总销量常年全球第一,还在持续新建高频电子布产线,扩产项目落地之后,高端产品供给能力进一步提升;国际复材的高频高速电子布订单饱满,新建低介电电子布项目推进当中,产品专门匹配算力服务器PCB。

大家要分清普通电子布和高频低介电电子布,普通电子布产能充足,甚至还有过剩,真正紧缺的是适配高速算力板材的高端电子布,不要把玻纤板块全部当成紧缺赛道。

碳化硅衬底,第三代半导体核心材料
碳化硅适合高压、高频场景,新能源车电控、光伏逆变器、射频器件都在用,最近几年新能源车、储能需求持续释放,碳化硅衬底产能一直比较紧张,衬底是整个碳化硅产业链最卡脖子的环节,外延、器件环节国内企业更多。

天岳先进深耕碳化硅衬底,大尺寸衬底持续送样,导电型衬底逐步导入车企供应链;露笑科技布局碳化硅衬底产线,产能爬坡持续推进,客户以国内功率器件厂商为主。碳化硅衬底的痛点是长晶速度慢,良率偏低,扩产投入巨大,就算持续建厂,产能释放节奏跟不上下游爆发的需求。


碳化硅赛道还有一个现实问题,行业里面很多企业扎堆扩产,再过两三年,很有可能出现供给过剩,现在的紧缺是阶段性的,不是永久的。

掩膜版,芯片光刻的“底片”
掩膜版相当于光刻的底片,光刻机靠着掩膜版把图案转移到晶圆上面,制程越先进,掩膜版的精度要求越高,价格也越贵,先进制程掩膜版长期被海外企业把控。

清溢光电是国内掩膜版龙头,在成熟制程掩膜版、显示掩膜版这块出货稳定,半导体高端掩膜版还在持续验证;路维光电同样布局掩膜版业务,覆盖半导体和显示面板赛道。掩膜版属于小而精的赛道,单款掩膜版定制化程度很高,订单跟着芯片设计公司的流片节奏走,需求波动比较大。

掩膜版的认证周期极长,客户粘性很强,一旦进入供应链,更换供应商的意愿很低,新玩家很难挤进去。

前驱体材料,薄膜沉积的化学原料
很多人很少听过前驱体,它是原子层沉积、化学气相沉积用到的化学原料,先进制程里面薄膜工艺越来越多,前驱体的品类越来越多,大部分高端前驱体之前依赖进口,属于比较冷门但是必不可少的材料。

南大光电除了光刻胶,同时布局前驱体产品,多款金属前驱体通过晶圆厂验证;兴发集团依托化工基础,布局半导体前驱体和高纯磷化工原料,给磷化铟等化合物材料配套。前驱体细分品类太多,单款市场空间不大,但是技术壁垒高,纯度、热稳定性指标要求严苛,是容易被忽略的紧缺环节。

把这12类材料全部梳理完,大家就能看懂一个很核心的规律:半导体材料不是一刀切的紧缺,是高度分化的状态。磷化铟、高端电子布、碳化硅衬底,是当下供需缺口最突出的;大硅片、靶材、湿化学品、普通特气,成熟制程供给已经慢慢跟上,只有高端规格还存在缺口;光刻胶、EUV配套材料、高端掩膜版,是长期卡脖子,短期很难快速解决。

很多散户做半导体材料,最容易踩的第一个大坑,就是把“材料紧缺”等同于股价会一直涨。紧缺只是供需状态,不等于业绩马上兑现。材料企业普遍有很长的验证周期,就算订单来了,从送样、验证、小批量供货,再到大规模确认收入,中间要耗费很久。很多时候材料涨价的消息传出来,股价先涨一波,等到后面业绩落地,反而利好兑现,资金开始兑现离场。

第二个误区,分不清产能紧缺和产能炒作。有些企业公告扩产,但是设备还没到位、良率还没跑通,只是规划产能,市场就提前给很高的估值。规划产能不等于有效产能,能不能稳定出货,能不能拿到头部晶圆厂订单,才是判断好坏的核心标准。

第三个误区,把半导体材料当成一个整体板块。12种材料,周期属性、下游客户、验证难度完全不一样。磷化铟跟着光模块算力周期走,电子布跟着高速PCB节奏,碳化硅跟着新能源车储能,光刻胶、掩膜版跟着先进制程研发进度,板块内部涨跌节奏经常脱节,不存在同涨同跌。

放到当下大盘环境来看,现在整体是存量博弈行情,增量资金进场不多,资金偏好开始从下游成品,慢慢往上游材料转移。下游光模块、算力芯片经过一轮上涨之后,估值偏高,资金会去寻找上游供需偏紧、业绩还没充分兑现的材料细分。但这种轮动,大多是结构性行情,不是整个材料板块一起走大牛市。

对于持仓的朋友,有一个简单的跟踪办法。如果你手里拿着材料标的,不要只刷新闻看涨价消息,固定去盯三个指标:晶圆厂的开工率、产品的现货报价、企业的客户验证进度。报价持续上行、头部客户持续放量、订单排期拉长,才是真的景气;只有消息、没有持续订单落地,就要多一份谨慎。

空仓观望的朋友,不用因为材料紧缺就着急进场。半导体材料赛道波动一点不比芯片小,一旦下游算力、新能源车需求放缓,所有上游材料的紧缺逻辑都会快速松动。优先把这些龙头放进观察清单,持续跟踪供需变化,等估值和景气匹配的时候再考虑,不要追着短期涨价消息冲进去。

做长线的人也要明白,国产替代是一个漫长的过程,不是一年两年就能完成。很多材料需要十年甚至更久的工艺积累,中间会反复遇到验证失败、良率不及预期、海外巨头降价竞争的情况。这条赛道的机会,是长期慢慢兑现的,不是短期一蹴而就的暴富机会。

大家看完这12种紧缺材料的梳理,你觉得哪一类材料的紧缺持续性最强?你之前有没有关注过半导体上游材料,还是一直只盯着下游芯片和光模块?欢迎在评论区聊聊你的看法。觉得这份梳理对你看懂半导体产业链有帮助,可以点赞收藏,点个关注,后续持续跟踪上游材料的报价、订单和国产替代进展。

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