來(lái)源：芯榜
近日中國臺灣成為中美關(guān)系緊張的核心關(guān)注點(diǎn)，而中國臺灣供應全球63%的芯片，由此芯片供應危機有可能加劇加深；同時(shí)，根據美國CNBC信息顯示，來(lái)自IDC（International Data Corporation）分析師稱(chēng)，全球芯片短缺尚未結束，且制造減速還將嚴重加劇短缺持續。
The global chip shortage will continue, and consumers will have to pay for it, an analyst from the International Data Corporation said.Sasirin Pamai | Istock | Getty Images
此前，俄烏地緣政治形勢持續為半導體產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節點(diǎn)施壓，芯片供給并不會(huì )顯著(zhù)、極速增加，因大量半導體材料、特殊氣體等等都是芯片生產(chǎn)制造的必須組成部分，無(wú)論設備構成還是工序中的耗材，都不可或缺。
IDC亞太研究中心分析專(zhuān)家Vinay Gupta介紹，俄烏都在全球半導體產(chǎn)業(yè)占據重要環(huán)節和份額，且都是氪氣（krypton）重要供應商、是芯片制造的必備特殊氣體之一。
▲電子特氣在晶圓制造中的應用 資料來(lái)源：CNBC、CNKI，IDC，2022年8月
01 “國產(chǎn)替代正當時(shí)”的半導體材料行業(yè)近況
半導體材料、包括特氣，是產(chǎn)業(yè)重要支撐和發(fā)展的基石，長(cháng)期供應格局基本被歐美日韓壟斷。中國作為最大的半導體市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)鏈重要參與者。
▲半導體材料貫穿制造全流程
一方面美國不斷加大制約力度、“卡脖子”愈演愈烈；另一方面國際巨頭競爭格局導致半導體材料份額搶占難度高，盡管中國大陸半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)今非昔比，但材料企業(yè)仍需形成由點(diǎn)到面的層層突圍，小編通過(guò)對于產(chǎn)業(yè)的觀(guān)察和描摹，挖掘材料和芯片制造環(huán)節所取得傲人成績(jì)背后的真實(shí)驅動(dòng)力。
SEMI統計數據顯示，2021年全球半導體材料市場(chǎng)規模達643億美元，同比增長(cháng)16%；中國半導體產(chǎn)業(yè)起步較晚，本土半導體材料廠(chǎng)商全球市占率僅13%。據SIA數據，2021年全球半導體市場(chǎng)規模同比增長(cháng)26%，達5559億美元、創(chuàng )新高；從區域看，中國仍為最大半導體市場(chǎng)，銷(xiāo)售額為1925億美元，同比增長(cháng)27.1%，占全球比重34.6%，連續多年蟬聯(lián)第一。
另外，受益于汽車(chē)電子、云計算、5G、IoT等下游需求高景氣以及國家政策支持，我國本土半導體材料生產(chǎn)廠(chǎng)商已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，在多個(gè)細分領(lǐng)域培養出一批重點(diǎn)本土半導體材料供應商，包括第一梯隊滬硅產(chǎn)業(yè)、上海新昇、有研新材、江化微等企業(yè)，并對晶圓代工企業(yè)，如中芯國際、華虹以及合肥晶合集成等都有著(zhù)持續研究和互動(dòng)。
小編注意到，半導體材料供應商能夠在國際巨頭技術(shù)、市場(chǎng)壟斷的先發(fā)優(yōu)勢下，于眾多企業(yè)競爭中脫穎而出，既依托政策支持、企業(yè)本身研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)力，也離不開(kāi)廠(chǎng)房產(chǎn)線(xiàn)等基礎建設，通過(guò)調研和業(yè)內訪(fǎng)談，我們發(fā)現在半導體EPC工程總包領(lǐng)域、產(chǎn)線(xiàn)建設和廠(chǎng)務(wù)工程方向多點(diǎn)布局的中電二公司，正積極布局中國半導體材料廠(chǎng)房全生命周期建設。
02 半導體及集成電路材料產(chǎn)業(yè)的工程“幕后英雄”
半導體材料廣泛應用于晶圓制造與封裝環(huán)節，涵蓋晶圓（硅片）、光罩（光掩模版）、光刻膠及輔材、化學(xué)試劑、電子氣體、靶材、CMP材料、封裝基板及引線(xiàn)框架等；硅片為半導體材料領(lǐng)域規模最大品類(lèi)，市場(chǎng)份額占32.9%，其次為氣體，占比約14.1%，光掩模占比為12.6%。
▲半導體材料占比 資料來(lái)源：團隊分析整理，2022年8月。
▲光刻原理示意圖
在眾多半導體材料中，硅片與光掩膜版是兩種非常重要而且特殊的材料，硅片是制作半導體的基礎材料，通過(guò)對硅片（又稱(chēng)硅晶圓）進(jìn)行光刻、離子注入等手段，可制成集成電路和各種半導體器件，而光掩膜版（或光罩，英文對應Mask）則是光刻機的關(guān)鍵配套材料，是限制最小線(xiàn)寬的瓶頸之一。 
▲光刻流程
關(guān)于上述兩種材料的國內產(chǎn)業(yè)化及工程要求，中電二公司電子行業(yè)設計專(zhuān)家陸晶表示，“半導體材料成本占比相對較低，卻對良率影響很大，目前，硅片與光掩模版的國際廠(chǎng)商已占據先發(fā)地位，但國內半導體材料廠(chǎng)商仍有角力空間及破局機會(huì )，進(jìn)行技術(shù)突破的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的廠(chǎng)務(wù)、生產(chǎn)線(xiàn)建設也不容忽視。某種程度上，甚至是決定半導體材料廠(chǎng)勝敗關(guān)鍵。半導體材料行業(yè)工程建設在廠(chǎng)房及產(chǎn)線(xiàn)設計、施工速度、施工質(zhì)量方面有著(zhù)極高的要求，促使工程服務(wù)行業(yè)不斷升級，工程總承包（EPC）也是產(chǎn)業(yè)化最終模式?！?/span>
據了解，近年國內半導體材料產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，尤其是在半導體硅片及光掩模版行業(yè)中，有多個(gè)EPC總包工程不斷突破著(zhù)工程行業(yè)的天花板，如在硅片廠(chǎng)商中滬硅、西安奕斯偉、浙江金瑞泓、浙江中晶等企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化項目，在光掩模版廠(chǎng)商中則有上海傳芯半導體掩模、廣州市光掩模等企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化項目。
“半導體材料產(chǎn)業(yè)化中采用工程總承包（EPC）模式可有效提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，從設計、采購、施工等各個(gè)環(huán)節減少原材料和能源的浪費，降低建筑工程成本，實(shí)現規模經(jīng)濟效益?；诤诵膬?yōu)勢和能力邊界的持續拓展，中電二公司已服務(wù)項目超過(guò)6000+個(gè)，國內前10名半導體企業(yè)服務(wù)占比90%，并在業(yè)內創(chuàng )新提出 L-EPC（精益EPC建造）模式，提倡營(yíng)銷(xiāo)實(shí)施一體化、設計施工一體化以及土建機電一體化，此模式也已經(jīng)得到了很多半導體業(yè)主的認可?！敝须姸驹O計專(zhuān)家陸晶介紹道。
▲中電二公司在半導體材料廠(chǎng)房部分業(yè)績(jì)
03 國內半導體材料工程EPC總包的未來(lái)
隨著(zhù)集成電路工藝制程技術(shù)持續演進(jìn)，產(chǎn)能擴張趨向于全球化，對半導體材料和光刻掩模版的生產(chǎn)制造提出了更高技術(shù)和效率要求，因此，具備智能工廠(chǎng)建設服務(wù)能力與系統統籌運作能力的工程EPC企業(yè)將更具有競爭力。
“十四五”期間，半導體工程EPC企業(yè)將堅持立足于國內國際雙循環(huán)新發(fā)展格局，面對歐美日韓的競爭和積極應對宏觀(guān)政經(jīng)形式，以國內市場(chǎng)為主體，全力服務(wù)國家區域協(xié)同發(fā)展戰略，強化區域營(yíng)銷(xiāo)與地方發(fā)展精準對接，在服務(wù)區域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中做大做強做優(yōu)國內市場(chǎng)。
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