半导体材料投资困境与破局策略

半导体上游材料包括制造材料和封装材料，在强技术壁垒领域，国产化能力刚刚起步，市场机会巨大。

以半导体上游材料产业为研究对象，本文聚焦三个问题：国产半导体材料面临怎样的发展时机？哪些细分领域值得重点关注？赛道玩家如何穿越周期获得持续增长？

内容概览如下：

1.时代机遇

① 国产替代机会：半导体产业集群向中国转移，大陆晶圆代工厂持续扩产，拉升材料需求，产业迎来黄金窗口期；

②行业周期机会：2个信号提示半导体行业即将回暖，未来或出现由智能手机、新能源汽车、IoT设备、AI等同时带动的上行周期；

③技术变革机会：制程升级、先进封装、第三代半导体等技术迭代，创造材料端新需求，有利国产企业弯道超车。

2.产业链条

①制造材料：硅片、光掩膜、电子特气、CMP抛光材料、光刻胶、湿电子化学品、靶材等领域的行业特性、细分赛道不同，企业能力画像各有侧重；

②封装材料：封装载板在国内长期供不应求，当前是布局良机；

③第三代半导体材料：SiC与GaN产业链上，外延和衬底价值占比巨大，值得重点关注。

3.赢家画像

①资金端：半导体材料是「三高三长」赛道，下半场投资思路将发生2个变化；

②资产端：厂商如何平稳穿越周期是重大命题，指数资本针对生产运营和资本规划分别给出建议。

时代机遇

1国产替代机会：供需缺口+导入窗口，呼唤本土材料厂商

■全球半导体集群转移，自主可控成刚需

半导体产业有大量细分链条，历史上前两次产业集群转移，形成了以美日韩及中国台湾四极分化的格局。21世纪以来，第三次全球半导体变革围绕「中国崛起」与「中美竞争」两大主线开展，全产业链开始向中国大陆转移。

主线之一，中国崛起。作为全球半导体市场最大消费国，中国通过「市场换技术」，吸引大量半导体巨头来华建厂，获得制造工艺授权；同时通过引进人才及政府补贴，创立了中芯国际、华为海思等优质企业。

主线之二，中美竞争。当前，中美博弈使全球半导体制造企业在材料、生产、设计和销售环节分化为多个发展阵营，半导体作为极少数可同时影响国防军工及经济发展的产业，自主可控已成必然选项。

▲中国是全球半导体市场最大消费国（数据来源：北京微电子国际研讨会，中信证券；图源：指数资本） ■大陆晶圆厂积极扩产，助推材料厂商国产替代

2022~2024年，全球将有众多晶圆厂完工上线，其中中国是晶圆厂新增数量最多的国家。随着全球晶圆产能转向大陆，国产半导体材料永续性需求提升。

指数资本判断，国内晶圆厂上一轮扩产周期的主要产能预计在2024年后释放，同时晶圆厂有意调整供应链以分散风险，给国产供应商更多机会。材料厂商可发挥本土供应链优势，趁机进行客户导入。另外，在稳定自身长协订单之外，抓住外资鞭长莫及的非长协订单，以加快客户验证进程。

在供给端，我国半导体材料供应商主要集中在封装及中低技术壁垒的制造材料。受益于大陆晶圆代工产业的快速发展，中低端产品有望进一步扩大产能、提高市占率；而在强技术壁垒的高端材料领域，国产化能力刚刚起步，材料厂商有望加速取得产品研发和客户导入进展，市场机会巨大。

2行业周期机会：汽车&AI或拉动第二增长曲线

▲本世纪以来，全球芯片销售量历经5轮起伏，当前仍处于第5个周期（未计入2000年互联网泡沫周期；数据来源：平安证券；图源：指数资本） ■过去：手机曾推动4轮上行周期

过去20年内，半导体行业经历了5轮大周期，平均周期年限为4~5年。上行期的核心推动力，主要来自消费级电子产品，其中手机推动了4轮周期的上行。

最新一轮周期从2019年开始，5G手机进入换机潮，叠加疫情下居家办公带来个人电子设备需求量飙升、「缺芯」事件等，推动行业上行。

2022年，行业进入库存修正周期。新冠疫情引发全球经济出现大规模衰退现象，需求疲软和经济的持续不确定性使消费、计算、通信等市场出货量明显下降，行业加速进入下行周期。

■当前：行业筑底下行中，已出现回暖信号

当前，已有两个信号揭示半导体行业即将回暖，预计行业将在1年内触底反弹，开启上行：

① 2023年10月，全球半导体销售额环比增长1.8%，实现连续8个月增长，行业已开始筑底回升；

②作为半导体行业的风向标，存储芯片价格企稳回升，供需关系加速好转，预计2023年4季度DRAM芯片平均涨幅约为3%~8%，NAND芯片平均涨幅约为8%~13%，释放行业复苏信号。

■未来：汽车&AI等场景或拉动第二曲线

▲新能源汽车加速渗透，将成为半导体行业重要推动力（数据来源：Markline，西南证券；图源：指数资本） 从2015年周期开始，工业级/汽车级材料成为除消费级产品以外的半导体行业推动力，催生新的材料需求。该类型材料由高性价比逐渐转向高性能，正带动第三代半导体材料的发展。

本轮周期，下游需求出现分化。一方面，4G时代后，智能手机已达出货量高峰，且产品创新力越来越低；另一方面，下游新能源汽车的快速增长，叠加Chatgpt/大模型等工具的出现，推动非消费级半导体产品高速发展，成为半导体市场的第二增长曲线。

其中，AI大模型爆发，带来GPU芯片需求井喷。目前，英伟达H100作为现有GPU产品中最适配大模型计算效率需要的GPU，成为最稀缺的半导体产品。其生产过程中需要使用到多项先进封装技术，已带动先进封装产线扩产。

未来经济复苏后，可能出现由智能手机、新能源汽车及AI同时带动的上行周期。

3技术变革机会：制程升级+封装前置+底层材料突破

■制程升级：持续扩大材料需求

制程升级是半导体技术变革的确定性方向。一方面，随着晶圆尺寸变大，制造材料需求持续扩大，各材料市场规模出现推力；另一方面，随着制程升级，工艺难度相应增加，对上游材料的性能要求更高，且每一种材料的质量都对芯片生产良率产生巨大影响。材料在半导体产业链中将被分配更多价值。

▲晶圆制造材料占比随先进制程的发展而快速提升（数据来源：SEMI, TSM，浙商证券研究所；图源：指数资本） ■先进封装：或颠覆产业格局，助推中国抢占市场

摩尔定律是人类科技发展的前提，但目前已来到瓶颈期。后摩尔时代，先进封装成为推动半导体发展的关键力量之一。

封装行业整体向集成化方向发展，形成SOC/SIP等封装理念。其中系统级封装SIP成为发展趋势，在工艺要求、晶圆要求、设计周期和成本等层面均优于SOC。SIP下衍生了先进封装工艺chiplet理念：将不同工艺节点的小芯粒，通过先进封装技术互联形成大芯片。

2.5D及3D封装工艺的出现，加快Chiplet理念落地。借助TSV（Through Silicon Via硅通孔技术），芯片封装可由原本的水平连接转变成垂直连接，从而通过垂直堆叠多层芯片以提升性能。目前2.5D/3D已落地应用，如苹果最新一代旗舰手机搭载的M1 Ultra芯片，将两块芯片进行桥联，使用的正是台积电针对2.5/3D封装工艺自研的cowos封装技术。

▲Chiplet技术是SIP理念下的新品类（资料来源：艾瑞半导体；图源：指数资本） 指数资本判断，半导体封装产业有以下发展趋势：

①封装产业链附加值提升：未来10年，半导体发展方向由先进制程逐渐转向先进封装，封装产业链由低附加值高劳动力业务向高技术高毛利业务转型；先进封装技术走入高速迭代期，未来在晶圆层面、堆叠层面等，均会出现不同封装技术；

②产业格局或出现结构性改变：封装的重要性显著提升，产业链各环节联结更加紧密，晶圆代工厂也会参与开发先进封装技术，未来晶圆代工+封装的一体化解决方案更受下游客户青睐。典型案例如台积电发展的cowos封装技术中，os部分就由台积电外包至日月光等OSAT厂商；

③先进封装更适合国产化替代的突破：部分先进封装技术及理念尚未完全成型，是中国抢占制定行业标准及市场的黄金机会。相比技术差距较大的先进制程，先进封装成为中国进入国际供应链的突破口；

④先进封装帮助中国缩短芯片性能差距：在无法获得先进光刻机的前提下，使用先进封装工艺来实现5nm制程芯片性能，使中国变相完成了「国产化替代」；

⑤先进封装可能带来某些细分领域的发展机会，例如散热；

⑥中国在封装产业话语权变强：国产半导体封装企业长电科技、长鑫存储、摩尔精英等加入了Chiplet行业联盟Ucle，未来在制定行业标准及规范的过程中，将拥有更大话语权。

■第三代半导体：有利国产材料厂商弯道超车

▲不同代际的半导体材料适用于不同领域（资料来源：浙商证券研究所；图源：指数资本）

以SiC和GaN为代表的第三代半导体（下文简称「三代半」）材料，下游需求广泛，渗透率逐年提升，2023年有望接近5%。

●下游新需求，驱动材料更新换代

当前，汽车芯片是半导体市场主要增长点之一，也是三代半的主要应用领域。其中SiC功率器件已应用于汽车内部关键电力系统，未来10年，SiC将逐步替代硅基器件，GaN功率器件也开始导入汽车电源及大功率应用场景。新能源汽车或成为三代半大规模商用的「杀手级」应用。

由于三代半材料生产工艺壁垒高，所包含必要劳动时间长，三代半的材料成本占产业链60%~70%。长期来看，衬底及外延层的价值量有望明显高于Si材料，产业链价值分布和分工模式将全面重塑。

新需求驱动新材料，三代半产线升级调配的过程中，将催生一大波三代半材料厂商崛起。

●新技术+新场景，有利中国弯道超车

在硅基半导体的先进制程方面，我国与国外有2~3代差距，较难追赶。三代半是中国弯道超车的好机会。

①技术差距小，国际巨头未形成生态垄断：相对于硅基半导体，三代半技术发展时间较短，技术水平差距小，国际产业和设备巨头尚未形成生态垄断；

② LED产业土壤可滋养三代半：作为工业强国，我国在LED行业的技术和产业积累，成为三代半尤其是GaN发展的不俗基础，包括制造设备、产业链配套和相关人才储备；

③三代半准入门槛相对低：三代半的难点在于工艺，对设备要求相对较低，投资额小，相比先进制程集成电路难度有所降低，生态要求也更低，国产厂商更易突破；

④中国市场拉力强大：我国下游应用市场规模大、领域广，包括全球最大的能源互联网、全球运营里程最长的高速轨道交通、全球增长最快的新能源汽车、全球最大规模的5G移动通信、全球产能最大的半导体照明产业等。多元需求和丰富场景能为三代半的发展注入动力；

⑤资金端加速布局：2023年以来，第三代半导体颇受资本关注，多家投资机构在产业融资窗口期内加速布局。今年起截至10月，SiC行业公开融资案例54起，合计金额超240亿人民币，相比去年全年公开融资金额（超40亿人民币）已增加超5倍。

产业链条

在硅基半导体中，材料价值占比约为整个产业链的15%。按应用环节，可分为晶圆制造材料和封装材料两大类，每种大类材料又包括数十到数百种具体产品，细分子行业多达上百个。2022年，全球半导体材料行业市场规模达727亿美元，同比增长8.9%。

▲半导体各类材料的中国市场规模、行业壁垒及国产化率比较（数据来源：中信证券、东方证券财富、太平洋证券、华金证券、国盛证券、开源证券、上海证券、国信证券、观研天下、中国银河证券研究院、中国半导体行业协会、东莞证券研究所、semi、华经产业研究院、民生证券研究院、中商产业研究院、前瞻产业研究院、亿渡数据等；图源：指数资本）

1制造材料

■硅片：12英寸是国产厂商突破关键

硅片是半导体产业链的基石，目前超90%的IC芯片都以硅片为衬底制造。硅片在半导体材料中成本占比高达31%，全球市场规模约126亿美金。

●行业特点：强周期，高投入，前期收益薄

硅片价格和毛利率波动剧烈，是强周期行业，主要受上游原材料价格、芯片售价和产能利用率的影响。上游原料电子级多晶硅主要依赖进口，但硅料厂商充分竞争且批量生产，硅片厂商受上游的限制逐步降低。从历史周期看，硅片市场需求与半导体行业景气度高度相关。

硅片生产属于重资产行业，产线投入大。大芯片所需投资规模更大，如12英寸硅片对厂房及设备的要求较高，月产能10万片的产线投资规模约16亿元，是8英寸的4倍。且硅片厂商扩产周期较长，前期收益较薄，更提高了行业的准入门槛。

硅片行业高度集中，美日巨头形成寡头垄断格局。近年来，中国硅片厂商突围，销量缓慢爬坡，2020年硅片行业CR5从93%降至87%，向头部集中的趋势放缓。

●赛道时机：短期供需失衡，是国内厂商机遇

短期看，2024年半导体行情有望上升，硅片供需缺口扩大，给硅片厂商尤其是大陆硅片企业带来结构性机会。

需求端，国内下游晶圆厂积极扩产，预计2024年12英寸晶圆产能将占全球约20%，释放大量对12英寸大硅片的需求；供给端，海外产能有限，市场上行时SUMCO等国际巨头只能优先满足长协订单；而近年国内硅片厂商加速扩产，产能释放预计提前于国际Top5大厂，迎来了战略发展期。

长期看，硅片厂商尤其是小尺寸厂商可能出现生产过剩风险，叠加毛利波动，利润可能收窄，在行业周期性波动中迎来洗牌。

●重点领域：大芯片及SOI等特色工艺芯片

▲不同尺寸半导体硅片市场份额，12寸硅片未来占比70%以上（数据来源：SEMI,浙商证券研究所；图源：指数资本）

硅片正在向更大直径发展，在同样工艺条件下，12英寸晶圆可使用面积超过8英寸的两倍以上，可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是8英寸硅片的2.5倍左右。12英寸硅片目前为市场主流应用，占比约69%，一般用于制造难度较高的逻辑芯片。同时随着DRAM与NAND闪存等技术升级，12英寸单晶硅片需求量急剧提升。

但在国产化率方面，2021年，8英寸硅片国产化率为55%，12英寸仅10%，后者是未来突破的关键。

另一方面，特色工艺硅片受益于智能化进程，也将迎来强劲增长。如SOI硅片（绝缘体上硅），主要用于射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器及星载芯片等，在智能手机、物联网、汽车电子等需求拉动下，市场规模快速增长。

●赢家画像：强调技术积累及大硅片产能扩充能力

半导体硅片对技术要求较高，尤其是12英寸硅片，厂商需掌握更复杂的生产工艺流程及成套的特殊控制技术，才能生产出合格产品。虽然12英寸大硅片的正片率在不断爬升，但「良率不高」依旧是阻碍12英寸硅片国产化进程的最大障碍。

指数资本认为，有较强技术积累及资金积累的企业，可以增加研发投入，提高生产良率，加大资本开支、积极扩产，更有机会抓住向12寸晶圆转移的关键节点。有12英寸硅片产线布局的企业，及在特色工艺硅片的细分领域实现技术突破的企业，值得重点关注。

■光掩膜：中国将成需求大国，2类厂商有机会 光掩膜在半导体材料中成本占比约12%，全球市场规模达56亿美元。

●行业特点：高度定制化，技术壁垒极高

光掩膜行业整体呈现高定制化逻辑，每一个掩膜都要根据晶圆需求及光刻机类型特殊设计，技术壁垒极高。目前我国在中高端光掩膜例如EUV光掩膜等领域仍处于空白状态。

光掩膜厂商分为晶圆制造厂内部的光掩膜工厂和第三方供应商，前者占据大量市场份额，第三方供应商中，海外TOP3企业占据大量市场份额，形成强寡头垄断格局。

光掩膜制造链条中，核心壁垒之一在于掩膜基板的工艺。目前全球仅有2家公司具备光掩膜的全链条生产能力，导致大量光掩膜供应商需从拥有掩膜基板制备能力的竞争对手处采购。

●赢家画像：拥有掩膜基板或下游客户资源或可跑出

中国大量扩建晶圆代工厂，未来或成为光掩膜消费大国。指数资本认为，在一级市场可重点关注2类机会：

①晶圆代工厂分离类机会，即顶级代工厂/国家队系中从业人员的二次创业及部门剥离标的，该类标的往往在工艺及获客能力上拥有较大优势；

②掩膜基板类机会。由于晶圆代工厂内部的掩膜部门仍需外采掩膜基板，该类供应商可以绕开与代工厂内部光掩膜部门的直接竞争，拥有核心技术的公司属于极度稀缺标的。

■电子特气：已逐步实现国产替代

电子特气一般特指在电子半导体领域生产使用的特种气体，核心气体超过50种，在晶圆制造成本中占比约11%，全球市场规模达51亿美元。中国地区的市场需求占比从2018年的50%左右提升至2022年的65%，是全球份额最大、增速最快的市场。

●行业特点：除技术外，商业模式及客户资源也是竞争重点

电子特气上游的原材料及设备未出现强垄断格局，中游制气环节中，主要技术壁垒在于气体提纯及气体混配工艺，除技术竞争外，商业模式及客户资源也是该领域玩家的重点竞争方向。

目前，全球电子特气领域呈现强寡头格局，接近80%市场份额被前四大供应商（林德/太阳日酸/液化空气/空气化工）垄断。该行业不受芯片法案影响，但中国已有头部供应商陆续跑出，逐步实现国产化替代。

●赢家画像：拥有客户资源及多气体服务能力

电子气体性质特殊，且种类繁多。在供应模式上主要分为零售制气和现场制气。前者以瓶装/液态为主，需使用卡车等方式运输至客户所在工厂，常用在电子特气领域；现场制气以管道供气为主，需在客户工厂周边建设制气工厂并铺设管道，常用在大规模用量的大宗气体上。

电子特气对半导体产品的质量有至关重要的作用，晶圆代工厂在选定气体供应商后，往往会长期绑定，替换意愿极低。出于供应链稳定性的考虑，代工厂会优先选择在同一供应商处采购多种气体。企业可从单一气体供应切入下游客户的供应商体系，逐渐转化成多气体供应，获得业务的持续性增长。

值得关注的标的，一是拥有丰富的客户资源标的，在客户覆盖率和体量上有规模优势的头部企业；二是在多种气体产品中拥有领先的技术优势，可同时为客户提供多种气体供应的综合服务商。

■ CMP抛光材料：下游需求多样化，新玩家有机会

CMP（化学机械抛光）是半导体硅片表面加工的关键技术，主要耗材有抛光液和抛光垫，分别占抛光材料成本的49%和33%。

未来，一方面芯片制程升级，驱动CMP材料市场扩容；另一方面，先进封装的运用使CMP从前道走向后道，应用面更广。

▲CMP抛光材料中，抛光液和抛光垫占成本比例超80%（资料来源：华经产业研究院，指数资本整理；图源：指数资本）

●行业特点：产品专用程度高，配方依赖实际经验

CMP抛光垫行业呈寡头垄断格局，CR1达79%，且进入门槛高、下游客户替换意愿低。其中微孔发泡工艺是生产中的主要技术难点。但整体技术迭代已经放缓，国内企业有机会实现技术追赶和突破。目前已有国产厂商跑出，实现批量供货。

CMP抛光液被美日巨头垄断，CR5占比67%。种类差异化使竞争格局相对分散，本土化自给率提升。抛光液的生产具备较高的环境准入资格，且成分复杂，配方需要长时间经验积累；研发过程需要抛光液厂商和晶圆厂紧密配合不断试错，进入壁垒高且客户替换意愿低。

●重点领域：抛光材料走向专用化&定制化

专用化、定制化抛光材料为未来发展趋势。当前，芯片制造不断用到新材料，这些材料对抛光液有很高的选择性，因此抛光液也不断演变，种类繁多。客户要求也走向多样化，龙头公司很难在所有细分领域掌握核心技术形成垄断，为很多公司提供了新进入该领域的机会。

抛光液的上游材料中，二氧化硅磨粒长期依赖进口，原材料被海外企业垄断，而磨粒正是卡脖子的技术难点。

指数资本建议关注两类机会：一是新技术带来的新增抛光液需求，如SiC相关抛光液研发厂商；二是掌握上游磨粒研发技术和抛光垫微孔发泡工艺的公司。

■光刻胶：芯片小型化驱动光刻胶走向「三高」

光刻胶是光刻工艺中最核心的耗材，其性能决定着光刻质量。全球市场规模约为92亿美元，其中KrF、ArF光刻胶的市场占比最高。

●行业特点：依赖稳定供给+长期经验

光刻胶的生产，在工艺技术、测试设备和下游认证等环节均存在较高壁垒：

①研发需要配方和经验的长期积累，且难以通过现有产品反向解构出配方；

②依赖原材料及设备的稳定供给，需要对应制程的光刻机配套，资本投入极大；

③稳定性对下游晶圆厂极为重要，从实验室产品到量产，每批次光刻胶产品性能都必须实现稳定一致；

④客户粘性极强，甚至会上下游合作开发新品，定制化程度高，产品替代验证的时间成本极高，验证周期长达12个月以上。

●重点领域：高端光刻胶替代空间广阔

分辨率、对比度、敏感度等是光刻胶的核心技术参数。随着未来市场对芯片小型化需求的发展，光刻胶将进一步朝着高分辨率、高对比度、高敏感度等方向发展。

目前，高端光刻胶大量生产专利在海外，国内优秀龙头公司正积极布局，寻求突破。适用于6英寸硅片的g线、i线光刻胶，国内自给率约为10%；适用于8英寸硅片的KrF光刻胶，自给率不足5%；适用于12寸硅片的ArF光刻胶基本依靠进口，而EUV光刻胶仍处研发阶段。

●赢家画像：具备三种能力更易跑出

在光刻胶领域，技术、设备和客户壁垒决定了，新进入者较难与现有企业竞争。指数资本认为，具备以下能力的厂商更容易在一级市场跑出：

①穿透技术壁垒，如收并购国外公司产线、专利、配方及设备的企业；且掌握多种产品矩阵，能提供一揽子光刻胶产品的企业更受下游客户青睐；

②掌握稳定可控的供应链，尤其是对关键原材料——树脂材料实现自主可控的公司，可实现反向出口，扩大营收空间；

③已与下游重点客户完成初步验证或合作研发的公司。

■湿电子化学品：区域性行业，有利国产替代

●行业特点：难点在高纯和复配，需不断推陈出新

湿电子化学品主要用于半导体、光伏和显示面板等领域，其中半导体行业由于精细加工要求，对湿电子化学品要求更高。其高附加值源于精密纯化与混配技术，并需要不断推陈出新，跟随下游电子信息产业快速更新换代。

●重点领域：高端市场亟待突破

我国湿电子化学品主要供应光伏市场、低代线平板显示市场和6英寸以下半导体市场，在8寸及以上半导体市占率缓慢提升至约20%，高端市场被国外巨头占据。但国内厂商在品类丰富度及提纯技术水平上不断提升，头部厂商已有能力生产部分G4、G5标准的湿电子化学品品类，高端市场国产替代进程有望加速。

●赢家画像：产品齐全、成本可控且配套能力强

该领域市场格局分散，初创企业进入壁垒不高，但对风险控制和运输能力要求高。行业具有区域性，国内厂商因为有运输、价格和售后等方面的本土化优势，有较大的国产替代空间。

指数资本建议重点关注产品齐全、配套能力强，对高纯度化学品实现技术突破，同时成本可控、产品稳定性高的国产厂商。

■靶材：已有本土厂商突破技术封锁

靶材是用物理气相沉积技术（PVD）沉积薄膜需要用到的原材料。主流镀膜方法PVD技术分为真空蒸镀法、溅镀法和离子镀法，其中溅射镀膜在半导体、显示面板应用广泛，因而也带动溅射靶材的需求。

靶材产业链分为金属提纯、靶材制造、镀膜和终端应用4个环节，其中上游金属提纯环节有较高技术壁垒，溢价能力较高，国内溅射靶材的高纯金属原料多依赖进口，但近年来已有部分企业在金属提纯方面取得重大技术突破，也推动了靶材更快实现国产替代。

▲靶材产业链图谱（资料来源：江丰电子招股书，中商情报网，民生证券研究院；图源：指数资本）

●行业特点：走向大尺寸+多品种+高纯化

半导体行业是对靶材的成分和性能要求最高的领域，在晶圆制造和封装环节中均用到了靶材材料。

随着更大尺寸的硅晶圆片制造出来，溅射靶材也相应朝大尺寸方向发展，技术要求呈指数级提高。品种上，多种类金属溅射靶材并存，都有一定市场空间。同时，所需要的溅射靶材纯度不断攀升，要求通常达99.9995%（5N5）甚至99.9999%（6N）以上。技术革新推动了铜、钽靶材的需求快速增长。

●赢家画像：向供应链上游延伸可获得高附加值

高纯溅射靶材属于技术密集型产业，研发生产投入高、周期长，需要大批具有深厚专业背景、丰富实践经验的高层次技术人才，下游客户认证过程也较为苛刻，厂商需要跟随晶圆的先进制程推出新的分类产品。

目前，靶材由国际巨头垄断，但已有国内企业突破技术封锁。指数资本建议重点关注掌握上游金属提纯工艺的靶材制造商，以向上游延伸形成完备的垂直整合能力，覆盖高附加值产业链部分。

2封装材料

■封装载板：长期供不应求，当前布局正当时

封装载板是封测环节中最核心的材料，在封装材料中价值占比约为33%；部分先进封装工艺中，封装载板价值量占比可达80%。

2022年，全球封装载板市场规模达108亿美元，中国地区市场需求增速最快，占比从2017年的19%左右提升至2022年的29%。

●行业特点：先进载板国产化率极低，头部玩家已在布产能

▲中国封装载板供应量严重不足，长期供不应求（数据来源：东方财务《沃格广电603773研究》；图源：指数资本）

封装载板的技术壁垒不仅在生产工艺，也在于良率的控制。产线属于典型高投入长周期项目，对公司的资金储备及周转能力要求很高，行业进入门槛极高。从世界竞争格局来看，Top 10厂商常年占据超80%市场份额，客户替换意愿极低，中国玩家应重点抢占国产替代机会。

国产封装载板长期供不应求。该领域国产化率达50.42%，但先进载板国产化率仅5%，目前大量玩家处于高端载板产能建设阶段。据兴森科技年报披露，大陆有超30家企业在建设高端载板产线，预计未来国产化率将进一步提升。

指数资本认为，结合半导体周期来看，现在是布局产线的黄金时点。假设2023Q4投产先进封装产线，预计投产时间为2026Q2；而本轮半导体周期预计在2024Q2结束，从低谷复苏至顶峰通常需要2年，则下一轮周期顶峰应在2026Q2。

●重点领域：FCBGA等高端载板有强替换需求

在先进封装的细分领域中，FCBGA作为最适配高算力芯片的载板，将抢占大多数市场份额。在国产替代叠加chiplet大背景下，以FC-BGA为代表的先进封装载板必然出现大规模国内替换需求，值得重点关注。

●赢家画像：经营效率能力是最终比拼项

一级市场的封装材料厂商，核心看技术量产能力和客户资源导入能力。其中封装载板领域玩家众多且有头部玩家出现，主要分为PCB厂商和芯片厂。指数资本判断：

①封装载板尤其高端载板，是典型的高投入、长周期行业，拥有现金牛业务或大量现金储备的公司才能获得入场券；

②先进封装载板属于高BOM毛利业务，但实际利润受产能/供需关系影响极大，拥有强订单导入能力的公司能获取更多利润；

③除了工艺技术能力以外，良率控制和经营效率能力也极为重要。

3第三代半导体材料

第三代半导体具有宽禁带、高击穿电场强度、高热导率、高电子饱和速率及高抗辐射的能力，适用于高压、高频场景。

第三代半导体与第一、第二代半导体之间并非相互替代，而是适用于不同领域，应用范围有所交叉。三代半主要包括SiC、氮化物、氧化物和金刚石等，其中SiC和GaN应用最广，工艺最成熟，且产业化推进最快速。

与SiC相比，GaN在高频器件应用中更有优势，主要的市场规模增长点在于消费电子与5G基站。GaN产业链同样是上游原材料成本较高，发展制约因素主要集中在衬底和外延环节，其中衬底目前主要采用SiC衬底，外延片主要采用金属有机气相化学沉积的生长方法。

■ SiC：IDM趋势下，上下游相互渗透

SiC作为衬底，有效突破硅基半导体的物理极限，满足高功率、高电压、高温等需求，下游应用领域包括新能源汽车、光伏风电、智能电网、5G通信等。在功率器件领域，SiC二极管、MOSFET已开始商业化应用。

下游领域持续景气，SiC衬底市场稳定增长，预计导电型SiC衬底2027年全球市场规模将增至21.6亿美元，半绝型SiC衬底2026年全球市场规模将达4.33亿美元。

两类SiC衬底市场集中度都很高，CR3均达90%以上。国外厂商占主要份额，国内厂商在半绝缘衬底领域具有一定优势。

●行业特点：衬底+外延附加值最高

▲SiC半导体的材料成本占比远高于硅基半导体（资料来源：CASA Research，英飞凌，中金公司研究部，相关公司公告；图源：指数资本） SiC行业存在产业链价值量倒挂现象。其成本构成中，上游价值量占比70%，远高于硅基，其中衬底占47%，外延占23%。

衬底是SiC未来大规模产业化推进的核心。SiC衬底的工艺难度很高，设备+工艺合作研发是关键，其中长晶是核心步骤和壁垒所在。长晶炉设备及工艺由各家厂商自主开发，主要有物理气相传输法（PVT）、高温化学气相沉积法（HT-CVD）和液相法，其中PVT是现阶段主流方法。

外延的质量则对最终器件的性能起关键作用，外延片的核心参数是厚度和掺杂浓度。SiC外延的制作方法包括：化学气相淀积（CVD）、分子束外延（MBE）、液相外延法 （LPE）、脉冲激光淀积和升华法（PLD）等，其中CVD法是最为普及的4H-SiC外延方法。

●重点领域：SiC衬底向大尺寸发展

衬底尺寸越大，单位衬底可制造芯片数量越多，边缘浪费越小，单位芯片成本越低。因此大尺寸是SiC衬底制备技术的重要发展方向。

当前，SiC发展主要受制于成本。近年来，半绝缘型及导电型衬底的单价都在逐年递减，预计随着全球产能扩张逐步落地，规模效应渐显，未来3年内衬底单价将以每年8%~14%的幅度继续下降，加速SiC下游渗透率整体提升。

●赢家画像：强协同能力&成体系管理

三代半的成本结构及其性能与结构设计、制造工艺关联性较强，使得全产业链布局具有优势，IDM模式成为行业趋势。

上游材料厂不断向器件端整合，最大化衬底端优势。衬底及外延占据产业链大部分价值量，因其面临技术壁垒与设备供应问题，上游材料供不应求，在整个产业链内掌握极大的话语权和主动权，具备向器件端延伸的天然优势。

下游器件厂商通过并购和战略合作方式，寻求向上游材料端延伸。器件厂商为降本保供，同时具备完善的产线、产业优势、客户资源等先发优势，向产业链高附加值的上游环节延伸。

指数资本对国产企业有以下建议：

①产能为王。加快产能建设，让SiC器件的产能跟上新能源市场的需求。新能源汽车未来2~3年将到达窗口期，对SiC的需求极其旺盛，大幅扩产不会造成SiC行业产能过剩，且衬底降价将反向刺激需求释放；

②加快主驱芯片可靠性验证工作。目前SiC最大的应用场景是新能源汽车的电驱部分，而电驱对芯片的可靠性要求极高，一般验证周期在1.5年以上，因此必须抓住时间窗口，尽快通过可靠性验证工作；

③ IDM模式下，具备产线跑通、产品成功孵化历程和多年经验的团队更容易跑出来。IDM模式中，企业自有产品的研发与生产，要求企业具备设计、工艺、设备、生产、检测、动力、质量、供应链、市场、应用、投融资、人力等平台跑通的协同能力。强协同、成体系的企业管理过程中，往往更考验厂商的组织能力和团队经验。

赢家画像

■资金端：布局「三高三长」赛道，深挖+赋能是关键

半导体材料是一个「三高三长」行业（高投入、高难度、高门槛；长研发周期、长验证周期、长应用周期），企业成长的「慢」与资本追求的「快」存在天然矛盾。创新难度高、回报时间长、客户切入难、细分赛道市场空间有限等问题，都提高了机构的入局门槛。

●半导体材料的4大行业壁垒

半导体材料有几点共同特性：

①技术人才壁垒：半导体材料属于高度技术密集型产业，研发生产过程复杂，细分领域涉及多种学科，且需要大量实际经验积累，需要具备综合专业知识和丰富生产经验的复合型人才团队；

②客户认证壁垒：材料质量直接影响芯片性能，为保证产品质量稳定一致，下游芯片制造企业对引入新供应商态度谨慎。新进材料厂商要经过体系认证、供应商认证、新产品认证等一系列认证过程，往往需要1~2年才能完成客户导入，因此客户资源极为关键；

③资金投入壁垒：半导体材料是重资产行业，产线投入大、投产时间长、前期收益较薄，进入行业需要充足的资金储备或充分的融资规划；

④供应能力壁垒：材料上游涉及的原材料和设备种类多、细分环节多，参与生产的企业多。如硅片行业，上游原材料涉及数十种耗材及设备，部分原材料或核心设备技术扔掌握在国外厂商手中。整条产业链的协同非常重要，极为强调公司的供应链管理能力。

●赛道下半场，投资逻辑的2个变化

当前，半导体材料行业已从国产化初期的从无到有，开始出现收敛整合趋势，部分中低端细分赛道逐渐拥挤。指数资本判断，半导体材料的投资已经进入下半场，投资逻辑会出现一定变化：

①大赛道系统性机会→细分赛道水下项目

在国产化主线上，一些共识性大赛道曾密集出现投资机会，过去机构通过「扫赛道」方式就能实现不错的收益预期。但当进入赛道下半场后，机会变得更分散、非共识，需要投资人深挖细分行业。机构的投资偏好从「大赛道、短周期回报、高收益」转向「低估值、早期、小份额、小额度」，一些在半导体细分材料领域深耕多年的企业将浮出水面，获得资本关注。

②交易型投资思维→产业型赋能思维

2020年之前，国内硬科技的投资逻辑大体趋同，以交易型投资为主，聚焦于项目的市场前景、成长潜力、管理团队、商业模式等要素，风险投资属性强。但近年来，资本市场的一系列改革逐渐抹平了一二级股权市场之间的价差，使交易型投资面临一定困境，收益缩窄。

随着各赛道陆续进入下半场，产业价值和落地价值成为新的收益点，投资逻辑开始分化。国资背景机构成为一级市场资金的主要来源，相比财务回报，他们更关注项目的落地价值、与地方产业的协同等。产业投资已代替财务投资，成为硬科技领域融资的主流，核心关注政策、ESG、生态伙伴、赛道行业等要素，具有较高的招商引资属性。

新常态下，两种投资逻辑将逐渐融合、趋同，机构需要以更加立体的视角评估项目，并在识别好赛道和项目的同时，尽力为企业提供上下游协同资源等价值赋能。

■资产端：撬动产业资源，平稳穿越周期

指数资本将企业的增长路径分解为4个环节：组织-运营-财务-资本。在半导体材料行业，技术研发、工程放大和客户导入等不同发展阶段，组织、治理、战略、研发、市场、资本等要素，轮流决定着企业的生死。大多为技术背景出身的创业者们，要搭建起具备科研能力、工程生产能力和商务销售能力等多个能力项的人才团队，才能带领公司平稳穿越周期。

●生产运营：整合产业资源的3条路径

在半导体材料行业中，产业链整合能力至关重要，既能让企业掌握更多产业资源，强化竞争力，也能帮助单一材料厂商快速成长为平台型材料企业，解决细分赛道天花板过低的问题。复盘巨头的成长路径可以发现，升级为覆盖多个下游应用市场的平台型材料公司，是对抗市场周期波动、提升盈利能力的重要方式。主要路径有三条：

①通过横向并购扩大规模、扩充产能

在技术取得突破、原材料供应充足、市场需求充足的前提下，并购整合能帮助厂商扩张产能、降低成本，形成规模化效应，还可以换取技术与市场，通过绑定下游客户提升市占率，实现快速崛起。

但同时，企业要关注整条产业链的市场变化，综合考虑技术水平与市场接受度，调整生产线和供应网络，而非一味扩张求大，避免陷入市场产能周期性波动的陷阱。

②通过纵向整合实现上下游协同，降低成本

产业链内部的垂直整合，可实现上下游交叉补贴和成本压力转移，尤其对上游原材料稀缺或价值量较高的行业，能完成从低附加值到高附加值的升级转变；同时，整合上游原材料环节、突破生产工艺，除自用外，还可对外销售或出口，拉高营收天花板，抵抗行业周期波动。

③围绕核心品类，拓展下游应用领域，拉升营收，打开第二曲线

材料企业在稳住主营业务基本盘之后，可以考虑提前布局新增长极。方向之一是拓宽应用场景，如龙头企业晶瑞电材的光刻胶业务，即同时布局泛半导体材料和平板显示等领域；方向之二是布局有高度产业协同的新品类，如抛光垫头部厂商鼎龙股份，多线布局40余种抛光液产品，成为平台化的CMP抛光耗材方案供应商。

●资本规划：及早导入战略资源，合理规划估值

在资本路径方面，指数资本有几点建议，供创业者们参考：

①及早导入关键战略资源。对材料企业来说，选择合适的产业资本，越早实现关键战略资源的导入越有利，这是行业高技术壁垒+高客户粘性的特点决定的。适当时机，可以选择具备优质下游产业集群的地方资金，及国家队、专业财投、金融系资金，以实现资本的多维度赋能。

②不必一味追求高估值。估值提升的本质，是业绩和利润增长带来的价值提升。半导体材料作为极高热度的赛道，当某一技术路径形成行业共识之后，投资机构往往在应用落地或工程化生产展开之前就提前布局卡位，导致估值和企业的真实发展阶段不匹配。未来，投资机构将逐渐回归理性，高估值也不再是企业融资的第一诉求。合理规划不同阶段的估值，实现企业与股东的共赢，才是良性增长。 ③适时考虑并购。在欧美日韩等成熟半导体市场中，并购整合交易频繁，细分赛道往往收敛形成集中度极高的寡头竞争格局。当前，中国上市路径趋严，半导体行业的退出端将逐渐形成顺畅的并购退出路径，企业可结合细分市场的产业规律，选择合适的资本化路径。

④快速完成小的商业闭环，实现自我造血，

审核编辑：黄飞