作者：關牮、肖雋翀
序言
我們將陸續(xù)推出全球半導體材料/設備供應鏈的系列報告，本篇為晶圓制造材料報告第一篇。我們將晶圓制造材料分為硅晶圓相關材料、光刻材料和其他材料(單位驅(qū)動材料、產(chǎn)能驅(qū)動材料)三類，對產(chǎn)業(yè)鏈上相關公司進行了系統(tǒng)性梳理。
在接下來的系列報告中，我們試圖從以下兩個視角構(gòu)建分析框架，以期能更好的追蹤產(chǎn)業(yè)趨勢：
①、公司視角：龍頭公司歷年財務表現(xiàn)，預期未來財務表現(xiàn)，產(chǎn)能利用率情況，股價走勢等；
②、供應鏈視角：產(chǎn)品價格走勢，訂單/出貨變動走勢，進出口數(shù)據(jù)變動走勢，細分行業(yè)指數(shù)，數(shù)據(jù)相關性分析等；
目錄
一、全球市場概覽
1.1 市場規(guī)模
1.2 晶圓制造材料
二、產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤
2.1 分類
2.2 跟蹤分析框架
三、硅晶圓產(chǎn)業(yè)鏈
四、光刻產(chǎn)業(yè)鏈
五、其他材料
一、全球市場概覽
1.1市場規(guī)模
根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2018年全球集成電路銷售額再創(chuàng)新高，達4688億美金。
“微縮”是集成電路行業(yè)的代名詞和發(fā)展引擎。
過去幾十年，集成電路行業(yè)基本遵循“摩爾定律”發(fā)展，即當價格不變時，集成電路上可容納元器件數(shù)目約每隔18-24個月增加一倍，性能提升一倍。
我們對全球主要的20家IDM、Foundry的營收進行了統(tǒng)計，這20家公司2018年合計實現(xiàn)營收規(guī)模占全球集成電路銷售額的70%以上。
根據(jù)SEMI最新數(shù)據(jù)，2018年全球半導體材料銷售額為519.4億美金，其中晶圓制造材料322億美金、封裝材料197億美金。
1.2 晶圓制造材料
如前文所述，全球晶圓生產(chǎn)廠商有較明顯的大客戶集中性。晶圓制造材料的最終客戶是晶圓制造廠，這意味著材料供應商在技術研發(fā)、銷售、提供優(yōu)質(zhì)服務等方面面臨較大壓力。
目前7nm是已實現(xiàn)量產(chǎn)的最先進制程，4月3日臺積電宣布其已進入5nm制程的試產(chǎn)階段。隨著制程的不斷進步，對材料的品質(zhì)、穩(wěn)定性等要求越來越高，而能提供先進制程材料的供應商越來越少。
2017年的IRDS(International Roadmap for Devices and Systems)對設備、材料、制造工藝如何在“More Moore”的發(fā)展道路上保持技術領先性，給出了時間表：
注：以下我們還將反復提到的事實是，隨著下游客戶間的不斷整合，數(shù)量上便較以往年度更少，這將導致材料供應商之間的競爭越來越激烈，而不斷出現(xiàn)并購現(xiàn)象。越往先進制程發(fā)展，上游材料供應商的壟斷現(xiàn)象則愈加明顯。
晶圓制造材料分為硅晶圓、光罩、光刻膠、光刻膠輔助材料、濕化學品、氣體、靶材、研磨液/墊和其他材料。
DBS Bank在2018年6月的一份報告中對晶圓制造材料在未來4年的市場規(guī)模的成長空間作了預估，根據(jù)其測算，成長性比較明顯的是硅晶圓和氣體：
我們匯總整理了全球主要晶圓制造材料供應商在半導體材料領域的歷年財務數(shù)據(jù)，如下所示：
可以看到，全球營收排名靠前的材料供應商主要分布在日本、美國和韓國，他們的匯總營收超過200億美金。其中，全球幾大硅晶圓龍頭供應商的營收排名都較靠前，信越化學更是以33.46億美金的營收獨占鰲頭（公司不僅供應硅晶圓，與此同時還生產(chǎn)光刻膠、掩模版的石英基板等半導體材料）。
我們對晶圓制造材料供應商供應的產(chǎn)品進行了匯總，如下所示：
在材料領域，很多公司都基于自身技術的領先性優(yōu)勢和強大的研發(fā)能力，同時涉足多種不同的材料；從市場規(guī)模的角度來講，也是因為很多細分類別材料的市場空間都很小，以至于材料公司在產(chǎn)品類別上會具有更多的多樣性。
二、產(chǎn)業(yè)鏈跟蹤
2.1分類
我們將晶圓制造材料進行不同以往的分類，分為：硅晶圓相關材料、光刻材料和其他材料(單位驅(qū)動材料、產(chǎn)能驅(qū)動材料)三類。進行這樣分類的原因主要有以下幾點：
①、硅晶圓產(chǎn)業(yè)鏈，硅是集成電路發(fā)展至今的基石，硅晶圓在整個晶圓制造材料中占比超過30%，硅的純度直接與制造工藝的精度相關，目前為了適應先進制程的純度要求，信越生產(chǎn)的硅晶圓純度已經(jīng)達到13個9；
②、光刻產(chǎn)業(yè)鏈，光刻是“微縮”的關鍵技術，光刻的分辨率決定了集成電路工藝的發(fā)展程度，光刻技術的發(fā)展帶來了材料突破、設備升級。因此，把光刻產(chǎn)業(yè)鏈單獨羅列出來，是非常有必要的；
③、其他，研磨墊/液、靶材、濕化學品、氣體等這些材料都劃分在“其他材料”這個類別，并根據(jù)這些材料在制造工藝中的“資產(chǎn)屬性”進行細分。
每生產(chǎn)一單位的產(chǎn)品需要消耗的材料，我們稱為“單位驅(qū)動材料”(Unit-drive Materials)，如研磨液/墊、靶材、濕化學品、石英部件等。
與下游Fab產(chǎn)能投資拉動密切相關所消費的材料，我們稱為“產(chǎn)能驅(qū)動材料”(Capital-drive Materials)，如氣體、流體處理部件等。
2.2 跟蹤分析框架
我們試圖從以下兩個視角來構(gòu)建跟蹤分析框架：
①、公司視角：龍頭公司歷年財務表現(xiàn)，預期未來財務表現(xiàn)，產(chǎn)能利用率情況，股價走勢等；
②、供應鏈視角：產(chǎn)品價格走勢，訂單/出貨變動走勢，進出口數(shù)據(jù)跟蹤，行業(yè)指數(shù)，相關性分析、材料代理商經(jīng)營變動情況等。
三、硅晶圓產(chǎn)業(yè)鏈
前幾年硅晶圓廠商擴產(chǎn)的不積極導致近兩年硅晶圓供不應求狀況顯著，單片價格不斷調(diào)漲，2018年全球硅晶圓實現(xiàn)114億美金銷售額，接近于2007年的121億美金的歷史峰值。
硅晶圓的制造大致會經(jīng)過如下步驟：多晶硅料熔煉和精煉、長晶、切割、拋光、清洗等，最后制成硅晶片。
通常將在半導體生產(chǎn)過程中使用的硅晶圓的直徑值來衡量硅晶圓的大小，直徑尺寸從25.4mm到450mm之間不等。目前主流硅晶圓大小為200mm（8吋）、300mm（12吋）。
我們跟蹤、分析的硅晶圓產(chǎn)業(yè)鏈上材料有：硅晶圓(Silicon Wafer)，再生晶圓(Reclaimed Wafer)、多晶硅料(Polysilicon)、石英部件(Quartz)、晶圓運輸盒(Shipping Box)、晶圓承載盒(Carrier)等。
四、光刻產(chǎn)業(yè)鏈
光刻(Lithography)是通過清洗、烘干、旋涂光刻膠、對準曝光、顯影、刻蝕、清洗、檢測等一系列生產(chǎn)步驟，將晶圓表面薄膜的特定部分除去的工藝。光刻生產(chǎn)的目標是根據(jù)電路設計的要求，生成尺寸精確的特征圖形。
2018年全球半導體用光刻機共出貨374臺，其中ASML、Nikon、Canon分別出貨224臺、36臺、114臺，實現(xiàn)同比增長12.6%、38.5%和62.9%。
集成電路的光刻工藝，我們對其進行如下細分：
注：橙色方框為步驟，藍色方框為設備類，黃色方框為材料類；
我們分析、跟蹤的光刻產(chǎn)業(yè)鏈上材料有：光刻膠(Photoresist)、掩模版(Photomask)、掩膜版基板(Mask Blank)、掩模版盒(Mask Pod)等，所涉及公司包括但不限于以下列表：
五、其他材料
研磨液/墊、靶材、濕化學品、氣體等則在“其他材料”這一部分進行跟蹤，因涉及公司較多，在此不逐一列出，將在后續(xù)系列報告中詳述。
