來源：芯榜
近日中國臺灣成為中美關系緊張的核心關注點，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，根據美國CNBC信息顯示，來自IDC（International Data Corporation）分析師稱，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業鏈關鍵節點施壓，芯片供給并不會顯著、極速增加，因大量半導體材料、特殊氣體等等都是芯片生產制造的必須組成部分，無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家Vinay Gupta介紹，俄烏都在全球半導體產業占據重要環節和份額，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 資料來源：CNBC、CNKI，IDC，2022年8月
01 “國產替代正當時”的半導體材料行業近況
半導體材料、包括特氣，是產業重要支撐和發展的基石，長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、產業鏈重要參與者。
▲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業今非昔比，但材料企業仍需形成由點到面的層層突圍，小編通過對于產業的觀察和描摹，挖掘材料和芯片制造環節所取得傲人成績背后的真實驅動力。
SEMI統計數據顯示，2021年全球半導體材料市場規模達643億美元，同比增長16%；中國半導體產業起步較晚，本土半導體材料廠商全球市占率僅13%。據SIA數據，2021年全球半導體市場規模同比增長26%，達5559億美元、創新高；從區域看，中國仍為最大半導體市場，銷售額為1925億美元，同比增長27.1%，占全球比重34.6%，連續多年蟬聯第一。
另外，受益于汽車電子、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廠商已經進入快速發展階段，在多個細分領域培養出一批重點本土半導體材料供應商，包括第一梯隊滬硅產業、上海新昇、有研新材、江化微等企業，并對晶圓代工企業，如中芯國際、華虹以及合肥晶合集成等都有著持續研究和互動。
小編注意到，半導體材料供應商能夠在國際巨頭技術、市場壟斷的先發優勢下，于眾多企業競爭中脫穎而出，既依托政策支持、企業本身研發技術和生產實力，也離不開廠房產線等基礎建設，通過調研和業內訪談，我們發現在半導體EPC工程總包領域、產線建設和廠務工程方向多點布局的中電二公司，正積極布局中國半導體材料廠房全生命周期建設。
02 半導體及集成電路材料產業的工程“幕后英雄”
半導體材料廣泛應用于晶圓制造與封裝環節，涵蓋晶圓（硅片）、光罩（光掩模版）、光刻膠及輔材、化學試劑、電子氣體、靶材、CMP材料、封裝基板及引線框架等；硅片為半導體材料領域規模最大品類，市場份額占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，通過對硅片（又稱硅晶圓）進行光刻、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）則是光刻機的關鍵配套材料，是限制最小線寬的瓶頸之一。 
▲光刻流程
關于上述兩種材料的國內產業化及工程要求，中電二公司電子行業設計專家陸晶表示，“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商已占據先發地位，但國內半導體材料廠商仍有角力空間及破局機會，進行技術突破的同時，產業化相關的廠務、生產線建設也不容忽視。某種程度上，甚至是決定半導體材料廠勝敗關鍵。半導體材料行業工程建設在廠房及產線設計、施工速度、施工質量方面有著極高的要求，促使工程服務行業不斷升級，工程總承包（EPC）也是產業化最終模式。”
據了解，近年國內半導體材料產業化過程中，尤其是在半導體硅片及光掩模版行業中，有多個EPC總包工程不斷突破著工程行業的天花板，如在硅片廠商中滬硅、西安奕斯偉、浙江金瑞泓、浙江中晶等企業的產業化項目，在光掩模版廠商中則有上海傳芯半導體掩模、廣州市光掩模等企業的產業化項目。
“半導體材料產業化中采用工程總承包（EPC）模式可有效提高勞動生產率，從設計、采購、施工等各個環節減少原材料和能源的浪費，降低建筑工程成本，實現規模經濟效益。基于核心優勢和能力邊界的持續拓展，中電二公司已服務項目超過6000+個，國內前10名半導體企業服務占比90%，并在業內創新提出 L-EPC（精益EPC建造）模式，提倡營銷實施一體化、設計施工一體化以及土建機電一體化，此模式也已經得到了很多半導體業主的認可。”中電二公司設計專家陸晶介紹道。
▲中電二公司在半導體材料廠房部分業績
03 國內半導體材料工程EPC總包的未來
隨著集成電路工藝制程技術持續演進，產能擴張趨向于全球化，對半導體材料和光刻掩模版的生產制造提出了更高技術和效率要求，因此，具備智能工廠建設服務能力與系統統籌運作能力的工程EPC企業將更具有競爭力。
“十四五”期間，半導體工程EPC企業將堅持立足于國內國際雙循環新發展格局，面對歐美日韓的競爭和積極應對宏觀政經形式，以國內市場為主體，全力服務國家區域協同發展戰略，強化區域營銷與地方發展精準對接，在服務區域經濟社會發展中做大做強做優國內市場。
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