珠海格力金融投资管理有限 公 司

2024 / 04

格新

投研

工作汇报

（第 2 期）

编辑 徐子千

责编 钟瑞军

三审 卫舸琪、杨涛、陈恩

人间四月 , 春暖花开。值此美好时节，格力金投投资研究工作汇报材料《格新投研》

第二期如约与大家见面了。本期我们聚焦珠海市重点发展的集成电路产业领域，通过四

篇文章分别研究探讨开源指令集 RISC-V、光刻胶和碳化硅三个细分行业的发展现状、行

业趋势及投资机会，并分析总结半导体企业科创板 IPO 过程中主要问询问题及影响因素。

与第一期刊登文章主要来自格力金投投资研究部及博士后创新实践基地研究成果不同，

本期文章注入了来自公司投资部门的力量和跨部门研究成果。我们非常高兴看到越来越

多同事关注《格新投研》，并踊跃参与投稿，分享、探讨和交流自己在专业领域的研究

成果及观点看法。

习近平总书记多次强调，关键核心技术是国之重器，核心技术受制于人是我们最大

的隐患。集成电路作为现代信息社会的核心技术之一，在通信、计算机、工业控制和自

动化、医疗健康、交通运输、军事国防等各行各业均有广泛应用，对于一个国家的发展

和安全具有极其重要的意义。中国是世界上最大的芯片消费市场之一。自 2013 年，中国

集成电路进口额首次超过原油后，集成电路已连续 10 年名列第一大进口商品。然而，由

于长期依赖进口，近年来，随着美国对华半导体出口管制不断升级，我国集成电路陷入

“卡脖子”困境。为奋力突围破解难题，我国加大了对集成电路产业的扶持引导，集成

电路各环节国产化替代快速推进。从 2021 年开始，我国集成电路的进口量和进口金额已

连续两年下滑，进口金额从 2021 年高峰期的 4326 亿美元降到了 2023 年的 3502 亿美元，

进口依赖有所缓解。但目前我国集成电路产业发展仍面临诸多挑战，亟需在多个关键技

术领域实现自主突破，推进更全面的国产替代，以保证供应链安全和核心技术自主可控，

不断提升我国发展的独立性、自主性、安全性。

在新机遇、新形势和新挑战面前，珠海作为广东集成电路产业的重要集聚地，正加

快整合科技创新资源，加速推进招商引资和优质项目储备，奋力推动集成电路产业高质

量发展。我们衷心期望本期工作汇报能帮助大家加深对集成电路部分关键领域的了解，

提高深入研究集成电路行业的兴趣，更好把握产业发展趋势，抢抓产业投资机遇，助力

珠海凝“芯”聚力，做强产业链，加快构建以新质生产力为代表的万亿级现代化产业体系。

前 言

RISC-V 行业投资策略研究

Risc-V Industry Investment Strategy

Research

行业研究 05 PAGE

X86、ARM 架构作为两种最常见的处理器架构，在芯片产品市场上已经主导多年。其中，X86 在

PC 市场上主导多年，而 ARM 在移动和便捷设备上有明显的低功耗优势。随着美国“禁售令”的到来，

ARM 也中断了对中国芯片设计的供应，只出售 IP（技术知识产权），以华为为代表的处理器厂商均受

到影响，无法使用最新的架构。以 RISC-V 为代表的开源指令集架构横空出世，以其开源、精简和低成

本等优势，突破 ARM、X86 架构指令授权“卡脖子”、指令集篇幅大、开发成本高等问题。本文分析了

基于 RISC-V 开源指令集架构的芯片的优势，以及基于该架构芯片的重点下游应用领域。关注 RISC-V

指令集架构对于我国积极应对“卡脖子”问题，以及投资布局国产半导体上游芯片设计具有重要意义。

目录 CONTENTS

01

行业研究 17 PAGE

光刻胶是光刻过程中最核心的材料，直接决定刻蚀精度的优劣，目前我国高端光刻胶材料国产化率

不超过 10%，属于我国重点被卡脖子的材料。本文重点介绍了不同领域（PCB、LCD、半导体等）涉

及的光刻胶种类、上下游基本情况以及我国的最新进展情况。随着我国先进制程半导体产业的发展，未

来我国 KrF、ArF、EUV 等高端光刻胶有望迎来国产化率的快速提升，可关注先进制程光刻胶带来的阶

段性投资机遇，同时也需关注新型技术如 Chiplet、纳米压印技术等带来的增量光刻胶市场空间。

光刻过程核心电子化学品——光刻胶

The Core Electronic Chemical Of Photolithography

Process - Photoresist

02 WORK REPORT

碳化硅产业链分析报告

行业研究 27 PAGE

碳化硅被誉为功率器件皇冠上的明珠 , 因其优异的材料特性 , 可以满足功率电子对高温、高

功率、高压、高频及抗辐射等恶劣工作条件的新要求，是半导体材料领域最有前景的材料之一。

在全球节能减排及新能源政策的催化下，新能源汽车、光伏风电行业的高速增长带动了碳化硅市

场蓬勃发展，行业开始进入发展的黄金期。本文对碳化硅产业链进行了介绍，分析了其应用及市

场情况，重点对衬底、外延和制造与器件等关键环节进行了梳理，并对行业投资策略进行了分析，

认为应重点关注产业链关键环节的细分配套领域的投资机会，关注有利于材料端降本的细分环节。

Silicon Carbide Industry Chain

Analysis Report

03

行业研究 39 PAGE

在全球科技革新和经济一体化的推动下，半导体行业已成为国际竞争的关键领域。科创板的设立为

半导体行业高新技术企业提供了资本市场的独特支持，在 2023 年，众多企业的 IPO 申请标志着国内

半导体产业的快速发展和面临新的挑战。本文综合分析了科创板半导体公司 IPO 申请，探讨了市场规模、

技术创新、监管环境、财务状况及国产化进程等关键要素，并揭示了成功上市的关键因素。同时，针对

如何应对挑战、把握机遇，提出了具体建议，旨在为半导体企业的发展规划和投资决策提供参考。科创

板监管问询为一级市场投资机构在募资、投资、管理和退出等环节提供了重要信息，增强了投资决策的

透明度。投资机构可利用这些信息，更有效地向潜在投资者展示投资机会，精准评估投资风险，优化投

资组合，并在投后管理中提供战略指导，促进被投企业的长期稳定发展。

科创板半导体企业 IPO

监管机构问询浅析

Analysis On The Inquiry Of The IPO Regulators Of Semiconductor

Companies On The Science And Technology Board

04 WORKREPORT

一 RISC-V 的行业概况

（一）定义

RISC-V 是一种基于简化指令集计算设计原理的开源指令集体系架构（ISA）。所谓指令集，指的是计算机中处理

器运行的一系列程序和指令，包括算数、逻辑、存储和加载运算等。指令集架构主要分为 RISC 和 CISC 架构，不同

的指令集架构深深影响着处理器执行指令的方式。

RISC（ 精 简 指 令 集 计 算，Reduced Instruction Set Computer） 和 CISC( 复 杂 指 令 集 计 算，Complex

Instruction Set Computer) 是处理器的两种指令集架构。RISC 以其开源、精简性和高度可编程性为特点，应用在更

先进的下一代处理器。而 CISC 通过复杂指令来进行运算，以 Intel、AMD 公司的 X86 CPU 为代表。通常 CISC 所含

的指令数目少则 300 条，多则超过 500 条，这种架构会增加 CPU 结构的复杂性和对 CPU 工艺的要求，致使硬件越

来越复杂，造价也越来越高。

早期的微处理器大部分为 CISC 架构，存在诸多缺点：

① 各种指令的使用率相差悬殊，多数复杂指令只在很少的时候被用到。

② 复杂的指令带来了结构的复杂性，使得设计成本大幅提高且更容易出现设计失误。

③ 一直以来，CPU 的 CISC 主流架构都是 X86 的天下 , 然而英特尔对 X86 的授权卡的很严 , 而基于 RISC 的

ARM 的指令集授权很贵，ARM 也中断了对中国芯片设计的供应，致使我国芯片 IP 核心设计面临严重的“卡脖子”现状。

针对上述弊端，RISC-V 应运而生。其透过开源协作，采用了一种更简单、更高效的设计理念，只包含使用频率

很高的少量指令，提供一些必要的指令以支持操作系统和高级语言，缩小了指令集宽度和芯片面积，降低了开发成本，

并且在同样的工艺水平下，可以生产出功能更强大的处理器。

05

RISC-V INDUSSTRRISC-V 行业投资策略研究

INSIGHT

文 - 余辉 胡燕妮

（二）起源和发展历史

RISC-V 指令集是基于精简指令集计算 (RISC) 原理建立的开放指令集架构 (ISA)，该架构始于 2010 年加州大学

伯克利分校的一个项目。当时，创始者 Krste Asanovic 教授需要使用一个微处理器指令集，然而 Intel 的 X86 架构指

令集存在专利问题，ARM 指令集的架构又十分昂贵。在此背景之下，该研究团队决定从零开始设计一套全新的指令集，

RISC-V 就此诞生。这里的“V”包含两层意思，一是代表伯克利大学从 RISC-I 开始设计的第五代指令集架构，在此之

前，伯克利研究团队已研制了四代精简指令处理器芯片 , 二是它代表了变化 (variation) 和向量 (vectors)。

2015 年，国际 RISC-V 基金会由硅谷相关公司发起并设立，负责 RISC-V 标准的制定，董事会来自谷歌、英伟达、

图表 1 RISC-V 起源和发展路径 资料来源：谷歌，RISC-V 国际基金会

（三）RISC-V 与 X86 或 ARM 架构相比较的特点和优劣势

RISC-V 架构对比基于 CISC 的 X86 和基于 RISC 但闭源的 ARM，在指令数目、指令集宽度（占用编程空间）、

开源性、编译难度、开发成本、应用领域、生态完善程度等方面各有不同（图表 2）。

06

STRY INVESTMENT

RATEGY RESEARCH

恩智浦、加州伯克利分校等，负责制定 RISC-V 指令集架构的标准及软硬件生态的推广。在 RISC-V 基金会的高级会

员中，中国企业占据 80%，包括华为、中兴通讯、阿里云、赛昉科技、紫光展锐、希姆计算、晶芯科技（台湾）、

成为资本、中科院计算所（ICT）、中科院软件所（ISCAS）等，在贡献技术和应用方面扮演核心角色。2018 年，第

一个 RISC-V 行业组织“中国 RISC-V 产业联盟”在上海成立。RISC-V 架构对我国芯片发展有着重要意义 , 被认为是

国产芯片实现自主可控的新机遇。图表 1 展示了 RISC-V 技术的起源和发展路径。

2010 2015 2018 2019 2020 2022

始于加州大学伯克

利分校的一个微处

理器指令集项目

2020 年 , RISC-V 基

金会总部从美国搬迁到

瑞士 , 规避政治风险

2018 年 , 中国 RISC-V 产业联盟成立

2018 年 , 中国开放指令生态 (RISCV) 联盟

成立 , 简称 RISC-V 中国联盟 , 由倪光南

院士担任理事长

RISC-V International

国际基金总部成立

Intel 设 10 亿美元 (63 亿元 )

投资支持其代工服务公司

IFS 进军 RISC-V 架构研发

阿里平头哥发布首款玄铁

910RISC-V 处理器

兆易创新发布首个基于

RISC-V 内核 32 位通用 MCU

（四）RISC-V 架构生态系统

RISC-V 需要围绕它的完整软件生态系统才能蓬勃发展。生态系统组件是多种多样的，从底层处理器核心，到操

作系统、设计和验证工具、开发平台，遍及所有层。这些组件中的每一个对于确保 RISC-V 的成功都很重要。

07

图表 2 RISC-V 和 ARM、X86 主流处理器的架构、性能和应用对比 资料来源：百度，中国 RISC-V 产业联盟

1、 处理器核心

处理器核心是基于 RISC-V 指令集架构设计和开发的计算单元，这些计算单元根据下游应用可以被开发成具有不

同的性能和功能特点的执行算数和逻辑操作的关键组件，是运算器的最小单元（硬件结构）。

2、 操作系统

操作系统是计算机系统的核心组成部分，为应用程序提供了运行环境和资源管理。RISC-V 生态系统中的操作系

指令集宽度

支持 16 位 : 压缩指令

32 位：RV32C

64 位：RV64C

RISC-V U8

工艺：7nm

主频：2.6GGHz

面积：2.63mm²

适用领域：

轻型、低功耗嵌入式系统

可穿戴设备

智能传感器

有待完善

性能参数及

应用领域：

以 RISC-V

U8、ARMCortexA78、

Intel-i9

比较为例

生态完善度

32位：Armv8-A（A32）

Armv8-A（T32）

64位：Armv8-A（A64）

ARM-Cortex A78

工艺：5nm

主频：3.4GHz

面积：≈ 5.26mm²

适用领域：

移动处理器

嵌入式系统

物联网设备

数据高性能计算

生态成熟

32 位：IA-32（x86）

64 位：MD64(X86-64)

Intel-i9 9900KS

工艺：14nm

主频：最高 5.4GHz

核心面积 :> 5.26mm²

适用领域：

高性能移动终端设备

手机

PC

生态成熟

综上表所示，RISC-V 架构拥有以下特点。① 更少量的指令数目，仅有 40 余条基本指令，再加上其他常用模块

子集指令，总指令数也仅几十条。指令集宽度（占用编程空间）更小。相比之下，X86 架构的指令数目众多，且不同

架构分支彼此不兼容。不过，指令数目多也为X86架构带来了很好的兼容性，而RISC-V由于指令精简尽管执行速度快，

但在开发时软件兼容性较差。因此，对于某些对开发生态要求高、软件广泛可用、系统兼容性好的芯片，还需考虑使

用 X86 架构。② 具有开源性，RISC-V 的开源生态系统使其成为初创公司、中小企业和学术研究机构的理想选择，

它降低了进入市场的门槛。例如，采用 RISC-V 指令集设计的汽车 MCU 可让芯片厂商开发者快速完成低门槛、低成

本的芯片设计，并可针对特定应用场景进行定制化、灵活性指令设计。相比之下，X86 和 ARM 架构的使用可能需要

支付高昂的授权费用和专利费用。③ 可扩展性，RISC-V 架构支持可扩展定制指令，使用户能够根据需求进行定制化

扩展；X86 或 ARM 架构不支持可扩展性。此外，RISC-V 架构采用了模块化的设计，允许使用不同的指令子集来满

足不同的应用需求，也正是由于模块组合的灵活性，RISC-V 架构也十分适用于轻型、小面积、低功耗嵌入式场景。

④ 生态系统有待完善，实际上，上述讨论的扩展性能、成本、功耗等问题也取决于设计过程中基于场景对指令集的

选择和优化，从而实现优化的性能和功耗。ARM 生态已经十分成熟，可以根据不同市场需求提供不同的指令集扩展，

实现特定功能。而目前 RISC-V 生态有待完善，国产 RISC-V 处理器距离全面进军诸多市场还有很长的路要走。

采用指令集

开源性

X86

基于 BSD 开源协议 / 免费开放

RISC-V

几十条

较简单

可扩展性

RISC

ARM

高

指令数目

编译难度

指令集架构

闭源 / 需 ARM 授权购买

几十条

较难

RISC

较高

闭源 / 需 Intel 授权购买

数百条

较难

CISC

较低

二 RISC-V 行业的市场分析

目前关于RISC-V在全球范围内的市场份额的具体数据尚未有最新且完整统计。然而，从现有的发展趋势和报道中，

可以得出一些关于RISC-V市场份额的一般观察。虽然RISC-V相对于传统的ARM和x86架构在市场份额上仍然较小，

但其在特定领域的应用逐渐增加，表现出潜在的成长趋势。据 RISC-V 国际基金会披露，截至 2022 年底，市场上量

产的 RISC-V 处理器已经达到 100 亿颗，其中至少 50% 来自中国。据 Counterpoint Research 预测，到 2025 年时

采用 RISC-V 架构的芯片数量将增长至 800 亿颗，届时 RISC-V 将占据全球 28% 的 IoT 市场、14% 的 CPU 市场、

12% 的工业市场和 10% 的汽车市场。本文选取了汽车市场、数据中心和服务器市场、嵌入式系统和物联网、边缘计

算四个基于 RISC-V 架构的具有优势的下游应用市场展开介绍：

08

（一）RISC-V 全球及我国市场规模

4、 开发平台

为了支持开发者的 RISC-V 应用开发，各种 RISC-V 开发板和开发平台也应运而生。HiFive 开发板：由 SiFive

推出的 HiFive 开发板是基于 RISC-V 的一系列开发板，用于快速原型设计和开发；另一个是 QEMU 模拟器，QEMU

是一款广泛使用的开源虚拟机模拟器，支持 RISC-V 架构的模拟和开发。

5、 开源社区和合作

RISC-V 生态系统的发展离不开全球范围内的开源社区和合作。推动开源的有两类组织：第一类是 RISC-V 国际

和国内的基金会，作为推动 RISC-V 发展的组织，汇集了全球的企业、学术机构和个人，负责 RISC-V 技术的创新和

推广。第二类是开源平台上的开源社区，例如，在 GitHub 等开源平台上，有许多 RISC-V 相关的开源项目和社区，

供开发者共同参与技术研究和交流。

1、 汽车市场

RISC-V 架构内核有望率先在车规级 32 位 MCU 取得突破。这是由于原本使用 ARM 架构的汽车厂商正在面

临 ARM 架构是闭源的生态和商业模式问题，ARM 要求所有使用其公版 CPU 的企业必须接受整套公版方案，包括

GPU、NPU、ISP 等，这使汽车厂商在选择 ARM 架构时面临限制，难以灵活地进行定制；此外还涉及到授权、侵权

等法律问题；而 RISC-V 的开源性鼓励车企创新，允许汽车公司基于开源指令集开发定制硬件，开发者可以选择 IP

提供商或自行构建核心，这为车企打破 ARM 带来的限制带来新机会。

从国产替代角度，RISC-V 架构内核在车规 MCU 国产替代空间大。长期以来，高性能车规 MCU 市场一直由美

欧日芯片巨头主导，据 Omdia 数据统计，全球前六大车规级 MCU 厂商（恩智浦、微芯、瑞萨电子、意法半导体、

英飞凌、德州仪器）占据 MCU 市场超 80%，国内的 MCU 市场约 85% 也被外资把持。而作为 MCU 最大下游市场

的车规级 MCU 我国芯片自给率不足 10%、国产化替代率仅为 5%。图表 4 展示了 2020-2021 年全球车规级 MCU

芯片 top5 厂商恩智浦、微芯、瑞萨电子、意法半导体、英飞凌的全球车规级 MCU 芯片销售额。

统支持为不同应用领域提供了适配的操作系统选择。其中一个是 Linux，Linux 操作系统已经支持 RISC-V 架构，开

发者可以在 RISC-V 平台上运行标准的 Linux 发行版。目前另外一个与之适配的操作系统是 FreeRTOS，是一款轻量

级实时操作系统，适用于嵌入式系统和物联网设备。

3、 设计和验证工具

工具链是开发者编写、调试和优化程序所需的工具集合，包括编译器、调试器、汇编器等。RISC-V 生态系统

中的工具链为开发者提供了在不同硬件平台上开发 RISC-V 应用的基础设施。例如，GNU 工具链是一个开源的、

广泛使用的工具集合，包括 GCC 编译器、GDB 调试器等，用于开发 RISC-V 应用；另一个流行的开源工具集合是

LLVM，提供了 Clang 编译器、LLDB 调试器等，也支持 RISC-V 开发。

09

图表 3 2019-2025 年全球车规级 MCU 市场规模增长趋势 资料来源：RISC-V 产业联盟数据

图表 4 2020-2021 年全球排名前列车规级 MCU 芯片销售企业 资料来源：Yole Intelligence

单位：亿美元

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

40

60

80

20

0

2020 年 2021 年

1500

2000

2500

3000

3500

1000

500

0

65

恩智浦 微芯 瑞萨电子 意法半导体 英飞凌

62

76

85.59

93.66 102.15

111.12

最后，32 位车规 MCU 市场空间大。一辆汽车中用到的 MCU 数量有几十个到上百个，从电脑、发动机、液晶

仪表到底盘等大大小小的组件都需要 MCU。根据 RISC-V 产业联盟数据，全球 2022 年车规级 MCU 芯片市场规模

约为 80 亿美元，合 574 亿人民币左右（图表 3），而随着工艺升级成为主流的 32 位 MCU 在汽车 MCU 中占比约

60%，因此，按照该比例计算的 32 位车规级 MCU 的全球市场规模在 48 亿美元（超 300 亿人民币），市场规模较

为可观。因此，从以上市场规模推测，对 32 位 RISC-V 来说也具有很大的市场空间。

2、 数据中心及服务器

出于我国在先进计算和信创产业对信息安全的需要，RISC-V 架构的服务器具有可替代性。目前我国多数数据中

心里的服务器都是采用国外的基于闭源性质的 ARM 架构的 CPU、GPU、NPU 等，这对我国实现安全自主可控的信

创产业（软硬件）发展都带来了极大的弊端。运用基于 RISC-V 架构的处理器取代 ARM，可以带动数据中心和服务

器行业上下游的发展，对于保护未来国内数据芯片的国产化进展具有突破性作用。尤其是随着数据成为各国新一轮国

际政治博弈中争夺的基础性战略资源和主要焦点，数据中心领域的服务器存储安全和网络应用将成为全球大数据产业

最重要的市场，也是我国用 RISC-V 来实现信创自主可控的主战场。

同时，RISC-V 架构的服务器具备高性能计算能力。高性能计算是指利用集群、网格、超算等计算机技术，通过

合理地组织计算机资源以及算法，提高计算效率和处理能力，实现对大量、复杂、高要求的科学计算和数据处理等任

务的高效、精确地运行。随着 ChatGPT 等 AI 大模型成为主流趋势，以 RISC-V 架构打造的处理器更符合 AI 大模型

的实际运行场景，并进行高性能计算（High Performance Computing，以下简称 HPC）。大量的短字节文字信息在

常规的数据中心里处理会浪费大量的算力，而在以 RISC-V 处理器为核心搭建的数据中心里，短字节数据可以被精准

分配到各个线程中处理，显著提升处理效率。RISC-V 在线性化与串行化结合的程序执行表现较为优秀。而 X86 架构

已经难以适应图形和文字分析等小体量却多次数的任务需求。在 2023 年 8 月召开的 RISC-V 中国峰会上，平头哥开

发的玄铁RISC-V高性能芯片及平台支持170余个主流模型，在安卓商业化应用、视频视觉、数据中心等已经率先落地。

100

120

4000

单位：百万美元

10

3、 物联网（IoT）和嵌入式系统

RISC-V 在我国嵌入式系统和物联网（IoT）应用的市场空间大，应用场景丰富。嵌入式系统和物联网在我国都是

万亿级别的市场，且市场规模逐年扩大。据统计，2023 年中国嵌入式系统软件市场规模约为 1 万亿元；2023 年我国

物联网市场规模约为 3.6 万亿元。根据 GSMA 统计，2023 年我国物联网连接数量达到 200 亿台，近四年年均复合

增长率高达 20.42%，未来年均复合增长率约为 14.66%，将持续保持增长态势（图表 5）。物联网最大的特点就是

海量的互联设备和丰富应用场景，由此带来了海量的芯片需求。目前市场已开始实现规模应用的物联网芯片主要包括

SoC 主控芯片、通讯射频芯片和安全芯片等，其中，SoC 主控芯片、安全芯片等均需要使用嵌入式 CPU 技术。同时，

物联网场景碎片化、多样化、个性化等特点对嵌入式 CPU 提出了新的要求。在此情形下，很难使用一款通用芯片平

台来满足不同应用场景的需求，国际主流嵌入式 CPU 厂商无法通过某几款竞争力强的产品满足丰富的目标场景需求，

而必须针对不同的场景使用专用的定制化芯片。RISC-V 的开放性质使得嵌入式系统和物联网设备的开发者能够进行

定制化设计。

可满足物联网和嵌入式系统对低功耗、高效能、低成本的要求。RISC-V 架构可以满足物联网设备需要在有限电

池寿命内运行的低功耗需求，其精简指令集和可定制性能力使其适合在低功耗环境中工作。

图表5 全球物联网设备连接数量(亿台) 资料来源：GSMA Intelligence，中国信通院

2016 2018 2019 2020 2021 2022 2025

100

200

250

50

0

4、 边缘计算

RISC-V 架构对边缘计算可提供更高效、更灵活的方案。随着物联网、5G 等技术的飞速发展，可穿戴设备、移

动智能终端、智能网联汽车和机器人等各类智能设备对 AI 芯片在数据处理和 AI 算法学习效率方面提出更高要求。

RISC-V 因其定制化裁剪，可以适应不同的 AI 算法（如深度学习、神经网络等），计算效率更高，且其模块化的设计

可以不断重构，灵活地应对 AI 算法的要求。据估计，2023 年全球边缘计算总体市场规模在 700 亿美元左右；同年

我国边缘计算服务器的市场规模在 50 亿美元左右，在 2025 年将会增至 70 亿美元左右（图表 6）。

图表 6 2020-2025 年我国边缘计算服务器市场规模预测 资料来源：前瞻产业研究院，IDC

边缘计算机服务器 增长率

3000

4000

5000

6000

7000

2000

1000

0

10%

5%

20%

0%

30%

25%

15%

300

2017 2023 2024

63 75

90

110 130

150

170

200

230

250

8000

2020 2021 2022 2023 2024 2025

150

单位：百万美元

11

RISC-V 在同时兼顾数据传输速度与传输量方面较 X86 和 ARM 有优势，尤其是应用在 IoT 和边缘计算方面，需

要将数据处理推向离数据源更近的地方，要求设备能够进行快速、低延迟的数据处理，RISC-V 的精简性、高度定制

性和可扩展性为边缘设备提供了该性能支持。

2、 快速、低延迟特性

（二）RISC-V 行业发展的市场驱动因素

1、 开源性和自主可控

RISC-V 的开放性质鼓励创新和合作，有助于满足新兴技术领域对于开放标准的需求。从我国希望在信息安全和

软硬件领域拥有自主可控的、安全的技术角度出发，RISC-V 是一个备受关注的选择。

三 RISC-V 行业的产业链上下游分析

RISC-V 行业的上游是处理器核设计服务公司 (IP and Design Services)、处理器核供应商 (Semiconductor IP)

以及集成电路设计和芯片制造公司（Foundry Services）。中游就是 RISC-V 架构本身，以及为研究和支持 RISC-V

（三）RISC-V 行业的市场未来发展趋势

1、 生态系统正在加速构建

RISC-V 开放的生态系统正在吸引更多的开发者和企业参与 RISC-V 技术的发展，任何人都可以访问并使用

RISC-V 的指令集规范和相关工具，从而促进了技术创新和共享。这种开放性质促进了新的想法、算法和优化的产生，

为 RISC-V 生态系统的进一步发展提供了源源不断的动力。目前的生态系统建设主要是由 RISC-V 开源项目、商业公

司和研究机构之间的合作与竞争共同推进的。

以新兴技术如 5G、人工智能（AI）、自动驾驶为首的领域需要高性能的处理器支持，对高性能处理器的需求日

益增加；企业正在考虑 RISC-V 在这些领域中的应用优势。

4、 高性能

3、 低功耗、节能性

通常 IoT 设备和边缘设备通常需要长时间运行，RISC-V 的低功耗特性有助于延长设备电池寿命。

2、 开发成本降低

RISC-V 开源社区的存在降低了芯片设计和开发的门槛，特别是对于小型企业、创业公司和个人开发者而言。开

源的指令集规范和工具链可以免费使用，社区成员共同贡献代码、工具、文档等，帮助构建各种处理器核心、工具链、

操作系统和应用程序，减少了专利授权费用和其他开发成本。

3、 指令集规范向标准化和合规化演进

任何一项信息技术的演进与突破，都离不开对技术标准的制定。RISC-V 指令集规范是由开源社区制定和推动的。

RISC-V 的标准化过程，为开发者提供一个稳定和可靠的基础。社区共同讨论和制定相关标准，如处理器核心接口、

外设接口等，从而推动 RISC-V 生态系统的发展和合规性。

4、处理器设计商与芯片制造商合作降低制造成本

处理器设计公司将会通过与芯片制造商合作，来降低沟通成本和制造成本，从而在市场上获得竞争优势。

12

图表 7 RISC-V 产业链上下游 资料来源：公开资料

上游处理器核设计服务公司以及处理器核供应商主要包括国外的 SiFive、Andes、NVIDIA、Western Digital、

Qualcomm、Intrinsic ID 等。开发的处理器核心主要用于低功耗物联网嵌入式应用、GPU 和 AI 加速器、存储器。国

内的处理器核设计和供应商包括科大讯飞、寒武纪、海思（华为海思）、腾讯、国芯科技、龙芯中科、芯原微电子、

苏州高瞻半导体、芯来科技等。科大讯飞（002230.SZ）是中国领先的智能语音和人工智能技术公司，已经设计了一

款名为 \"K210\" 的 RISC-V 处理器核心，该处理器核心在嵌入式 AI 和物联网领域具有广泛应用；寒武纪科技是一家专

注于 AI 芯片设计的公司，推出了基于 RISC-V 架构的 \"Cambricon-X\" 系列 AI 加速处理器，这些处理器广泛应用于

人工智能计算中；华为海思是华为旗下的芯片设计子公司，在 RISC-V 领域也有一定的布局，计划在其 AI 芯片中集

成 RISC-V 架构的处理器核心以提高 AI 计算性能；国芯科技（688262.SH）是国产嵌入式 CPU 设计龙头公司，于

2022 年上市科创版，致力提供 IP 授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品，主要应用于信息安全、汽车电子和

工业控制、边缘计算和网络通信三大关键领域；芯原微电子（688521.SH) 是一家依托自主半导体 IP, 为客户提供平

台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体 IP 授权服务的企业，在芯原芯片设计平台即服务 (Silicon Platform as

a Service) 经营模式下 , 通过基于公司自主半导体 IP 搭建的技术平台 , 芯原微电子可在短时间内打造出从定义到测试

封装完成的半导体产品；苏州高瞻半导体是一家专注于自主研发芯片的公司，该公司推出了一款名为 \"GAPUINO\" 的

RISC-V 处理器，主要用于物联网和边缘计算。芯来科技是 RISC-V CPU IP 核心解决方案提供商。

中游是支持 RISC-V 运行的系统环境及开发工具的企业。目前可以在 RISC-V 架构上运行的计算机环境并有了

良好适配的操作系统有 Linux、安卓、RTOS、AliOS Things 等。在国内，开发工具和系统的厂商主要是阿里、华

为、统信等，它们开发的麒麟、龙蜥、鸿蒙、酷开等操作系统正在迅速推进高性能 RISC-V 芯片的研发，全力加速

上游

中游

下游

架构的软件服务商（Development Tools）和一些云服务平台（Cloud）。下游主要是其应用领域，从宏观角度包括

汽车芯片、数据中心和服务器、嵌入式系统和物联网、边缘计算、5G、人工智能等领域中的大应用市场 ( 图表 7)。

硬件

RISC-V 指令集及生态适配软件

行业应用领域

操作系统

开源算法库

开源工具链

编译软件

RISC-V 指令集架构（ISA）

处理器核供应商（Semiconductor IP) 集成电路设计和制造公司

汽车芯片

数据中心和服务器

人工智能

5G

嵌入式系统和物联

边缘计算

......

13

RISC-V 软件生态的成熟。

下游主要是其应用领域的终端产品，如汽车芯片（如系统级芯片 SoC 和微控制器单元 MCU）、智能家居（如可

穿戴设备的处理器）、消费电子设备（基于 RISC-V 技术的深度数智的 ROMA 笔记本）、语音处理、计算机视觉等。

目前市场在智能汽车的预期较好，因为作为车企，哪家智能化体验越好，哪家的新车就更有可能占据市场主导权。车

载芯片承载的显示车速、温度等车辆状态信息的功能需要高度准确性、及时性和一致性，要求比手机要高得多。在行

业缺“芯”和国产化大背景下，可以进行大量数据处理的迈向智能化的芯片是市场必然趋势。以下介绍在汽车芯片和消

费电子芯片领域几家典型的初创公司：

图表 8 基于 RISC-V 架构的 ROMA 笔记本 资料来源：百度

芯科集成电路（苏州）有限公司（简称“芯科集成”），成立于 2022 年 4 月，是一家专注于车规级 MCU、MPU

的芯片设计公司，已于 2022 年完成了天使轮金额达数千万人民币的融资。产品覆盖车身控制、电机控制、底盘控制、

仪表、车载网络、智能座舱等品类齐全的车规级 MCU/MPU 和域控制器 SoC 芯片。芯科集成推出的 CX3288 是首

款采用 32 位 RISC-V 内核、支持浮点运算指令、主频达到 300+MHz 的高性能车规级 MCU，CX3288 设计符合功

能安全 ISO26262 ASIL-B 的要求。

凌思微电子（厦门）有限公司（简称“凌思微”）是一家专注工业和车规级高性能、高可靠性无线微控制器

(Wireless-MCU) 领域芯片设计的公司，公司擅长高性能和低功耗模拟芯片设计、专用硬件加速模块设计、算法设

计和生态方案建设。凌思微也推出基于 RISC-V 架构的车规级无线 MCU 产品系列。LE503x 系列产品是凌思微基于

RISC-V 架构和 BLE5.0/1 规范的车规级无线 MCU 系列产品之一，是一款具备极低功耗的 BLE MCU 产品。凌思微

已与阿里的平头哥合作开发基于 RISC-V 的车规芯片。

浙江深度数智科技有限公司（以下简称“深度数智”），成立于 2020 年 7 月，注册资本 1000 万元人民币，注册

地位于浙江省衢州市，所属行业为软件和信息技术服务业。曾在 2023 RISC-V 中国峰会上正式发布基于 RISC-V 的

开源芯片；推出了第一批 RISC-V 笔记本电脑 ROMA 并成功交付客户，全球首次实现 RISC-V 技术在笔记本电脑领

域的商业落地。ROMA 笔记本搭载赛昉科技的昉·惊鸿 -7110 SoC（JH-7110），配有 8G 内存，128G EMMC 及 1T

SSD；操作系统预装多种语言支持的 openKylin，内置办公软件、浏览器等，可满足基本的办公需求（图表 8）。

14

四 RISC-V 的投资逻辑

广东跃昉科技是一家聚焦于研发基于 RISC-V 开源指令集架构的物联网 SoC 芯片产品的公司，已经荣获国家科

技型中小企业称号，公司自主研发的 RISC-V 架构的边缘智能高端处理器芯片 NB2 已在 2021 年流片成功，主频高达

2GHz，目前已实现量产，并在国家电网应用。

（一）重点关注的投资细分领域的机会

1、 RISC-V 在高性能 CPU 处理器的投资机会

基于 RISC-V 的处理器在高密度和高能效计算方面预期可与基于 ARM 架构的处理器计算效能平起平坐。目

前，虽然 RISC-V 处理器核与 ARM 和 Intel 在性能上存在一些差距，但差距也正在快速缩小。国内一直在努力发

展 RISC-V 芯片，以期摆脱对 ARM 和 X86 的依赖。中科院研发的基于 RISC-V 架构芯片香山第一代（雁栖湖）、

香山第二代（南湖）、香山第三代（昆明湖），分别对标 ARM 的 A76、N2、V1。图表 9 展示了中科院研发的基于

RISC-V 架构的处理器与基于 ARM 架构的处理器每分钟可以处理的线程的数量对比，单位为分 /GHz。线程是操作

系统能够进行运算调度的最小单位，每个线程都是一个单一的顺序控制流，可以并行执行不同的任务。由图可见，香

山第一代对标 ARM A76，为工业控制、汽车和通信领域提供 CPU IP 核；香山第二代对标 ARM N2，为数据中心、

算力建设提供 CPU IP 核；香山第三代对标 ARM V1，为消费电子、汽车电子、物联网领域提供 CPU IP 核。基于

RISC-V 架构的香山系列性能已十分接近 ARM 的性能，展示着我国 RISC-V 研发和技术突破的新进展。

图表 9 来自互联网对国内 RISC-V 厂商与 ARM 的单线程测评 资料来源：百度

A72（AWS Graviton1)

A76（Kirin980)

N1（AWS Graviton2)

V1（AWS Graviton3)

N2( 倚天 710）

玄铁 910

香山第一代（雁栖湖）

香山第二代（南湖）

香山第三代（昆明湖）

P650（Sifive）

VT Chiplet(Ventana)

Intel Xeon E5-2620 v4

7.88

9.9

12.94

15.7 16.82

6.11 6.92

15

10 11

13.39

19.73

10

15

20

5

0

25

单线程 SPECCPU2006( 分 /GHz)

15

图表 10 SiFive 公司 RISC-V 的 CPU 内核平面图 资料来源：SiFive 网站

图表 11 SiFive 公司 RISC-V 的内核 P670 架构 资料来源：SiFive 网站

SiFive 公布的最新数据显示，SiFive P670 系列是专为高密度和高能效计算、面向高性能需求研发的处理器内

核 IP。在单线程测试中，SiFive P670 的性能与 ARM Cortex-A78 已经十分接近，却比 ARM Cortex-A78 面积小

50%、整体性能密度高出 2 倍。

在投资项目的选择上，重点关注基于 RISC-V 的“高性能网络”和“信创服务器”领域的产品以及生态兼容性。这是

因为，无论是强调数据计算和存储性能的网络边缘计算，还是强调服务器基础硬件（芯片、服务器等）、基础软件（操

作系统、数据库等）计算能力和信息安全，都是我国信创行业（软硬件）国产化替代和数字化产业升级的核心和重点。

随着中美科技脱钩，我国信创行业链条从基础硬件到基础软件，从数据库到操作系统，自主创新和国产化替代都

再如，用 SiFive 公司的基于 RISC-V 开发的 P670 核心与当下主流 ARM Cortex A78 性能作对比。SiFive 是全

球领先的 RISC-V 芯片公司，在 2022 年推出了面向智能手机及高端穿戴市场的内核 IP-Performance P670（图表

10、图表 11），性能可以对标 ARM Cortex-A78(12 分 /GHz），P670 具有以下特性：

在 5nm 中实现超过 3.4GHz 的最大频率；

最大支持 16 核互联；

支持 IOMMU 等虚拟化技术；

性能高于 12 SpecINT2k6/GHz，在有限面积和功率范围内提供最优的性能；

与传统解决方案相比，提供更高的单线程性能和两倍的计算密度；

包括一个 2x128 位向量 ALU，符合 RISC-V Vector v1.0 规范。

16

余辉，现为格力金投投资二部负责人，本科毕业于武汉理工大学经济学和计算机科学专业，主要关注半导体、通信技

术和信息技术等领域，主要投资项目包括：海目星、飞骧科技、和美精艺、晶存科技等。

胡燕妮，现为格力金投博士后研究员，博士毕业于纽约市立大学电子信息系统专业，关注新一代信息技术。

作者简介 About The Author

2、 RISC-V 在 SOC 芯片的投资机会

基于国产 SOC 芯片在关键领域对自主可控的要求，关注 RISC-V 架构在 SOC 芯片的投资机会。SOC 芯片几乎

涉及国民经济各大领域，包括智能手机、平板电脑、智能家电、智能家居等消费级领域，网络通信、信息安全、汽车

电子、工业控制与自动化、智能电网、高铁、电力等工业级领域，以及物联网、车联网、人工智能等新兴应用领域，

特别是基于自主可控要求较高的应用场景更值得重视，如军工电子、信息安全、汽车电子、工业控制、边缘计算和网

络通信等关键领域。在投资项目的选择上，更关注团队过往在 RISC-V 芯片设计的经验以及行业资源。

3、 RISC-V 在生态构建的投资机会

重点关注基于鸿蒙操作系统上构建 RISC-V 生态的核心企业。目前，RISC-V 生态不如 X86、ARM 成熟。仅仅

指令集的开源还远远不够，整个产业要实现类似互联网行业的敏捷开发、快速迭代，需要包括开源处理器、开源工具

链、开源 IP、开源 SoC、操作系统、编译软件等全方位生态的支持。不过，在对生态依赖较小的嵌入式、低功耗场

景应用方面进展较快的专用芯片已有一定出货量，但整体覆盖面仍不够、安全指令仍较为缺乏，距离生态丰富且稳固

的服务器、桌面以及手机等传统领域还有很长一段路要走。

（二）投资风险

1、 开源发展速度不及预期

由于 RISC-V 属于开放式指令集架构，相比封闭式指令集架构，如 ARM，在市场占有率、历史积淀、终端产品

丰富性和技术水平等方面均仍存在一定差距，现阶段 ARM 在全球范围内占据绝对的领先地位，且其每年均投入巨额

的研发费用以维持产品竞争力。而目前 RISC-V 的市场份额相对较小，存在发展速度和完整性风险，需要更多的时间

和努力来发展，这也是目前 RISC-V 生态发展最大的风险和局限性。

2、 市场应用遭受竞争

ARM 公司对 RISC-V 市场打压，尤其在物联网领域中，RISC-V 等新指令集的应用可能会导致原有市场和技术局

面发生重大变化，如果公司的技术升级迭代速度和成果未达到预期水平，同时受到 ARM 生态的竞争，将导致公司行

业地位和市场竞争力下降，从而对公司的经营产生不利影响。

3、 知识产权和专利纠纷

RISC-V 存在潜在的知识产权纠纷风险以及不同国家对知识产权保护法律差异问题，国内企业需要从全球视角考

虑专利、集成电路布图设计和软件著作权等众多知识产权的保护。

4、 供应链风险

国际贸易关系和地缘政治局势的影响、全球芯片短缺等供应链压力会对 RISC-V 高性能产品开发带来较大影响。

突破在即，信创市场国产化尤其在 CPU 市场需求量较大。目前，国内主要六大 CPU 厂商，海光信息、兆芯、龙芯中科、

华为鲲鹏、飞腾信息和申威科技进入信创名录，并且硬件核心主要都是基于 ARM 架构，只有申威、龙芯两家能够自

主可控 , 其余四家都需要授权 , 皆受制于人。因此，投资端可以关注类似具有基于 ARM 架构并有潜力开拓 RISC-V

技术和市场的 CPU 团队，重点关注团队过往在 CPU 芯片设计经验，同时也要考虑核心团队的融资能力。

TCHEMICAL OP17

光刻过程核心电子化学品 : 光刻胶

文 - 陈道良

一 主要背景

光刻工艺是半导体加工的核心环节。为阻止我国在半导体先进制程领域取得突破，西方阵营对我国半导体产业实

施严格封锁，禁止 ASML 销售先进光刻机给中国，严重阻碍我国半导体事业的发展。除光刻机外，由于前期我国先进

半导体产业环节缺失，光刻过程需要使用材料主要包括光刻胶、湿电子化学品、电子特气等均严重依赖美日韩等国家；

其中光刻胶是光刻过程中的核心材料，如西方阵营对我国实施原材料禁运，我国现存半导体加工产业也会受到严重影

响。随着我国与西方国家竞争的加剧以及地缘政治影响，我国面临严重的核心材料断供风险，必须大力发展我国核心

原材料产业以确保我国半导体产业安全。

g/i

INSIGHT

图表 1 我国光刻胶材料国产化率情况

光刻胶类型 国产化率

资料来源：珠海市精细化工与电子化学品研究报告

30%

KrF 10%

ArF

TFT 光刻胶 26.48%

黑色光刻胶 13.08%

彩色光刻胶 6.36%

干膜光刻胶 5%

湿膜及阻焊油墨 >50%

EUV

<2%

研发阶段

二 市场规模

光刻胶属于半导体八大核心材料之一，根据全球半导体行业协会（SEMI）最新数据，光刻胶在半导体晶圆制造材

料价值占比 5%，光刻胶辅助材料占比 7%，二者合计占比 12%，光刻胶及辅助材料是继硅片、电子特气和光掩模之

后的第四大半导体材料。根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2016-2018 年，全球半导体材料市场规模逐年增长，

2019 年市场规模下降至 521.4 亿美元，同比下降 1.1%。随着半导体需求持续增长，2020-2022 年全球半导体材料市

场规模快速上升，2022 年达到 727 亿美元，同比增长 8.9%。按此计算，2022 年全球光刻胶及辅材市场空间合计为

87.24 亿美元。

THE CORE ELECTRONIC

F PHOTOLITHOGRAPHY

PROCESS PHOTORESIST

18

我国大陆凭借劳动力成本和终端市场需求等优势逐渐成为全球最大的电子信息产品制造基地，随着半导体、

PCB、面板产能的不断增长，上游材料光刻胶市场需求实现同步增长，光刻胶产量快速增长。数据显示，我国光刻胶

市场规模由 2017 年的 58.7 亿元增至 2020 年的 84 亿元，年均复合增长率为 12.7%，2022 年我国光刻胶市场规模达

98.6 亿元。华经产业研究院的数据显示，2020 年我国光刻胶产量达 13 万吨，同比增长 18.2%。据中商产业研究院数据，

2022 年我国光刻胶产量达 19 万吨。

从光刻胶市场内部的占比来看，根据锐观网《2023-2028 年中国光刻胶行业投资规划及前景预测报告》，全球光

刻胶市场结构占比中，PCB 光刻胶占比 23%，LCD 光刻胶占比 28%，半导体光刻胶市场占比 22%。而我国光刻胶

行业发展起步较晚，生产能力主要集中在 PCB 光刻胶、TN/STN-LCD 光刻胶等中低端产品，其中 PCB 光刻胶占比达

94%，而 TFT-LCD、半导体光刻胶等高端产品仍需大量进口。未来随着光刻胶企业生产能力的提高，我国光刻胶产品

结构将会进一步优化。

图表 2 我国及全球光刻胶市场结构情况图 资料来源：华鑫证券研究

A 我国光刻胶市场结构 B 全球光刻胶市场结构

PCB 光刻胶

半导体光刻胶

LCD 光刻胶

其他

自 1959 年被发明以来，光刻胶就成为半导体工业的核心工艺材料，随后被改进运用到印制电路板的制造工艺，

成为 PCB 生产的重要材料；20 世纪 90 年代，光刻胶又被运用到 LCD 器件的加工制作，对 LCD 面板的大尺寸化、高

精细化、彩色化起到了重要的推动作用；近年来，光刻胶成为了决定半导体芯片制程水平的关键材料。光刻胶经过几

十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类，不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、

成膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同，导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、感光性能、耐热性等要求不同。

因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上都比较特殊，要求使用不同品质等级的光刻胶专用化学品。

（一）光刻胶主要应用及原理

三 光刻胶的原理及分类

94%

3%

2%

28%

27%

23%

22%

1%

19

光刻胶是利用光化学反应经曝光、显影、刻蚀等工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形

转移介质。其中曝光是通过紫外光、电子束、准分子激光束、X 射线、离子束等曝光源的照射或辐射，从而使光刻胶

的溶解度发生变化。以集成电路光刻工艺为例，主要为利用曝光（light）和显影在光刻胶层（photoresist）上刻画

几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模（reticle）上的图形通过棱镜（lens）后转移到所在衬底（即硅晶圆，

wafer）上；基本原理是利用光刻胶感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模版上的图形刻制到被加工表面上。

以半导体光刻胶为例，在光刻前首先要对晶圆表面进行清洗、脱水烘烤确保表面洁净无异物，其后还需进行表面

处理，再将光刻胶均匀涂覆到晶圆表面完成光刻前准备；利用光刻机通过刻有电路图案的掩模版光路对涂覆光刻胶的

晶圆进行照射实施光刻，光刻胶具有光响应性，可以在光照的条件下发生交联或降解，其后在溶剂作用下可以选择性

去除溶解物形成电路图案；最后通过选择性刻蚀工艺在晶圆表面形成微观结构；为了形成复杂的电路往往需要数次或

者数十次的循环光刻过程，这其中需要不断的重复涂覆光刻胶—光刻—清洗—刻蚀的过程。

图表 3 半导体光刻工艺过程图 资料来源：网络数据

按照化学反应原理、原材料结构及应用领域的不同，光刻胶可主要分为以下几种类别：

（二）光刻胶种类划分：

图表 4 光刻胶按不同功能及应用场景分类

PCB 光刻胶 主要分为干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨等。

LCD 光刻胶 可分为彩色光刻胶、黑色光刻胶、隔离柱光刻胶、TFT 配线用光刻胶等。

资料来源：网络数据

半导体光刻胶 分为g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶、聚酰亚胺光刻胶、掩模版光刻胶等。

应用领域

正性光刻胶与负性光刻胶：对于电路图形，既可以使用正性光刻胶也可以使用负性光刻胶来实现，只需要搭配不

同的掩模即可。而正性光刻胶拥有高分辨率、高对比度、低曝光图形缺陷率、水溶性显影液、去胶容易的优点，20

世纪 70 年代以来，正性光刻胶成为主流光刻胶。

四 光刻胶的应用场景及组成

正性光刻胶

类别

曝光后形成交联网格结构 , 在显影液中不可溶 , 未感光部分溶解。

受光照射后感光部分发生分解反应 , 可溶于显影液 , 未感光部分显影后仍然留在基底表面。

负性光刻胶

分类说明

化学反应原理

光学邻近技术 掩模优化 光学测量 电子束测量

计算机光刻技术

用未曝光的光

刻胶覆盖晶圆

光刻胶图层

光刻机 量测与检测

烘焙和显影

蚀刻

移除光刻胶 离子注入

在光刻系统中使

用光线在光刻胶

上制作图案

光刻

沉积

将芯片图案通

过掩模留在晶

圆上

使用化学品或其他

方法去除未受晶圆

抗蚀剂保护的材料

通过离子注入改变半导体材料的物理或化学性质

在晶圆上覆盖新的硅

层或者其他材料层

分类名称

20

（一）PCB 光刻胶

1、 PCB 光刻胶简介

PCB（printed circuit board）是印制线路板的简称，也称电路板，是电子产品的基本组成部分之一。PCB 的加

工制造过程涉及图形转移，即把设计完成的电路图像转移到衬底板上，因而在此过程中会使用到光刻胶。基本过程如

下：首先在衬底表面形成一层光刻胶薄膜，然后使紫外光通过掩模版照射到光刻胶薄膜上，曝光区域发生一系列的化

学反应，再通过显影的作用将曝光区域（正性）或未曝光区域（负性）溶解并去除，最后经过固化、蚀刻、退膜等一

系列过程将图形转移至衬底。

PCB 光刻胶是印制线路板重要的上游原材料之一，占 PCB 制造成本的 3%-5%。可分为干膜光刻胶、湿膜光刻

胶与光成像阻焊油墨（感光油墨）。干膜光刻胶是由液态光刻胶在涂布机上和高清洁度的条件下均匀涂布在载体 PET

膜上，经烘干、冷却后覆上 PE 膜，收卷而成的薄膜型光刻胶。湿膜光刻胶的工作原理是将其涂布在覆铜板上，干燥

后进行曝光显影。PCB 表面的一层漆称为阻焊油墨，也就是 PCB 线路板防焊油墨。阻焊油墨是 PCB 线路板中非常

常见也是主要使用的油墨。阻焊油墨一般 90% 都是绿色的，但也有其他颜色，例如：红色、蓝色、黑色、白色、黄色，

称之为杂色油墨。阻焊油墨的作用就是绝缘，在焊接工艺中，防止因桥连产生的短路，导体电路的物理性断线，走线

因灰尘、水份等外界环境因素造成绝缘恶化、腐蚀等。光成像阻焊油墨的第三代阻焊剂，即液态光成像阻焊油墨，它

的主要成份由环氧树脂、单体、预聚物、光引发剂（含光增感剂）、色料等组成，由于预聚物的结构中，既有可进行

光聚合的基团，也有可进行热交联的基团，通过曝光、显影，可以得到套准精度很高的精细图形，再经加热交联，阻

焊膜更加致密、光滑，其耐热性、绝缘性等物理、电气性能更好，是目前主流应用产品。其中光引发剂对成像性能起

到重要作用。

图表 5 A：PCB 刻蚀工艺图；B：PCB 电路板感光油墨（绿色） 资料来源：网络数据

2、 PCB 光刻胶的材料组成

PCB 干膜和湿膜光刻胶主要用于电路板上刻蚀电路实现选择性区域保护或者刻蚀，从核心材料组成上来讲，干膜

和湿膜光刻胶的主要材料组成基本一致，主要包括聚苯丁树脂（聚苯乙烯马来酸酐共聚物）、丙烯酸树脂以及光引发

剂等；从性能及成本上来讲干膜与湿膜各有优势，总体来说湿膜光刻胶分辨率高于干膜，价格更低廉，正在对干膜光

刻胶的部分市场进行替代。

PCB 感光油墨是一种特殊的油墨，具有感光性能。它由感光剂、树脂溶剂等组成，其中感光剂是起到关键作用的

成分。感光剂能够吸收特定波长的光线，并在光的作用下发生化学反应，从而改变油墨的化学性质。具体成分包括环

氧树脂、丙烯酸树脂以及光引发剂等。

图表 6 A：PCB 干膜及湿膜光刻胶材料组成图；B：PCB 感光油墨材料组成图； 资料来源：网络数据

原图

阴图底板

剥抗蚀层

完毕

曝光

阴图底板

光固化抗

蚀剂膜

铜箔

绝缘性板

光致抗蚀剂层

印

刷

基

板

显影

腐蚀

光

涂布

A B

PCB 干膜和湿膜光刻胶主要组成

聚苯丁树脂

丙烯酸树脂

光引发剂

干膜和湿膜光刻胶

PCB 感光油墨主要组成

环氧树脂

丙烯酸树脂

光引发剂

感光油墨

A B

21

2、 LCD 光刻胶组成

LCD 光刻胶种类较多，不同的光刻胶组成也有所差别，其中用于 TFT（薄膜晶体管）的光刻胶主要为正性光刻胶，

主要成分为酚醛树脂、重氮萘醌（DNQ，感光组分）；触控用光刻胶主要用于透明显示电极（ITO）薄膜的电路保护刻蚀，

其主要成分包括基础树脂（丙烯酸类、环氧类、聚酯类等）以及光聚合引发剂；彩色光刻胶、黑色光刻胶主要用于滤

光片的图形化保护及刻蚀，其主要成分包括树脂（环氧树脂、光敏聚酰亚胺、丙烯酸、聚酯类等）以及光聚合引发剂；

衬垫料光刻胶用于使 LCD 两个玻璃基板之间的液晶材料厚度保持恒定。

图表 7 LCD 光刻胶种类划分及核心材料 资料来源：势银 , 太平洋证券研究院

LCD（liquid crystal display）显示器，即液晶显示器，是一种常见的采用液晶为材料的显示设备。目前 LCD 显

示器中 TFT-LCD（即薄膜晶体管液晶显示器）是市场的主流，TFT-LCD 面板的构造可简单视为两片玻璃基板中间

夹着一层液晶，上层的玻璃基板是与彩色滤光片（color filter）结合，而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通

过晶体管时产生电场变化，造成液晶分子偏转，改变光线的偏极性，在电场的作用下，液晶分子排列方向发生变化，

使得外光源透光率改变（调制），再利用红、绿、蓝三基色信号的不同机理，通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时

域和空间域的彩色重显。在 LCD 显示器的加工过程中，光刻胶主要用于制作显示器像素、电极、障壁、荧光粉点阵等。

平板显示行业由于涉及多步微图形，微电路部分包括滤光片、透明显示电路、薄膜晶体管电路等，分别对应光刻

胶有彩色及黑色光刻胶、LCD 触摸屏用光刻胶、TFT-LCD 正性光刻胶等。在光刻和蚀刻生产环节中，光刻胶涂覆于

晶体薄膜表面，经曝光、显影和蚀刻等工序将光罩（掩模版）上的图形转移到薄膜上，形成与掩模版对应的几何图形。

一般彩色光刻胶和黑色光刻胶是负性胶，形成的图形与掩模版相反，且彩色光刻胶和黑色光刻胶将留在滤光片基

板上，故对它们的性能要求很高。成膜树脂一般采用碱可溶性高分子聚合物，必须具有较好的成膜性能和碱水可溶解

性、较好力学和耐热性能以及和玻璃基板之间的附着性能。彩色光刻胶和黑色光刻胶含有颜料，和不含颜料的光刻胶

体系相比，制造技术要求更高，要求有效的颜料分散稳定技术，还由于颜料具有遮光性，需要高感度光刻树脂体系和

高感度光引发剂。

DNQ

显示光刻胶

丙烯酸类、环氧类、聚酯类等

酚醛树脂

环氧树脂、光敏聚酰亚胺、丙烯酸、聚酯类等

光聚合引发剂

光聚合引发剂

树脂体系

光聚合引发剂 环氧树脂、光敏聚酰亚胺、丙烯酸、聚酯类等

光聚合引发剂 环氧树脂、光敏聚酰亚胺、丙烯酸等

TFT 正性光刻胶

触控用光刻胶

彩色光刻胶

黑色光刻胶

衬垫料光刻胶

感光成分

OC 光刻胶 光聚合引发剂 环氧树脂、光敏聚酰亚胺、丙烯酸等

光源 曝光波长

Hg 365 nm / 436 nm

Hg 365 nm / 436 nm

Hg 313 nm / 365 nm / 405 nm

Hg 313 nm / 365 nm / 405 nm

Hg 313 nm / 365 nm / 405 nm

Hg 313 nm / 365 nm /405 nm

（三）半导体光刻胶

1、 半导体光刻胶简介

半导体光刻工艺是指利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移

到所在衬底（硅晶圆）上。基本原理是利用光刻胶感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模版上的图形刻制

到被加工表面上。半导体光刻工艺主要包括硅片清洗、预烘和底胶涂覆、光刻胶涂覆、烘干、对准和曝光、显影和坚

膜、刻蚀及离子注入和光刻胶的去除。

此外，由于光刻加工分辨率直接关系到芯片特征尺寸大小，而光刻胶的性能关系到光刻分辨率的大小。限制光刻

分辨率的是光的干涉和衍射效应。光刻分辨率与曝光波长、数值孔径和工艺系数相关。光刻胶的曝光波长由宽谱紫外

向 G 线→ I 线→ KrF → ArF → EUV 的方向发展。随着曝光波长的缩短，光刻胶所能达到的极限分辨率不断提高，光

刻得到的线路图案精密度更佳，而对应的光刻胶的价格也更高。

（二）LCD 光刻胶

1、 LCD 光刻胶简介

22

生产光刻胶的原料主要是成膜树脂、光引发剂、溶剂及添加剂等。原材料质量及配方比例是决定光刻胶产品品质

的重要因素。目前我国光刻胶原材料市场基本被国外厂商垄断，除部分中低端成膜树脂以及溶剂外，其他原材料供应

商中少有中国企业的身影。

基础树脂材料，从成分上来讲成膜树脂用作粘合剂的惰性聚合物，与其他材料聚合成光刻胶的“框架”，直接决定

光刻胶在特定波长下可以达到的线宽，从而影响光刻胶最终的硬度、柔韧性、附着力等基本属性，是光刻胶核心组

成部分，成膜物质含量占整个光刻胶成分的 10-40%。目前为止，光刻胶体系经历了紫外全谱、G 线、I 线、KrF、

ArF、EUV、电子束等 6 个阶段，伴随技术迭代与性能提升，对光刻胶树脂提出不同的需求。当前国内少有供应树脂

单体的企业，国内各类光刻胶所需各类树脂几乎由海外垄断。例如 ArF 用聚甲基丙烯酸酯类树脂，单体为甲基丙烯酸

酯和丙烯酸酯的衍生物单体，需要由几种单体共聚而成，定制化程度比较高，高端光刻胶难以买到。

光引发剂，主要包括光增感剂和光致产酸剂，是光刻胶的核心部分，决定了光刻胶感光度、分辨率等关键指标，

它会对光辐射的能量发生反应。光增感剂，即光引发助剂。光致酸剂，起到化学放大作用。光引发剂在整个光刻胶含

量比例较低 , 仅为 1-6%。光引发剂又称光敏剂或者光固化剂，是光刻胶的核心部分，在特定波长光形式的辐射下会

发生相关光化学反应，改变树脂在显影液中的溶解度，从而影响光刻胶的感光度、分辨率。光引发剂主要包括感光化

合物（PAC）和光致产酸剂（PAG），PAG 主要起到化学放大作用。

溶剂，为溶解或者分散光刻胶主体成分，使光刻胶具有一定的流动性，实现光刻胶的均匀涂覆，对光刻胶化学性

质几乎无影响，在光刻胶中成分占比约 80%，主要成分通常为丙二醇甲醚醋酸酯 (PGMEA)。溶剂是光刻胶中含量占

比最大的原材料，起到溶解光引发剂和添加剂等固态物质的作用。溶剂本身具有流动性、易挥发的特点，对光刻胶的

化学性质几乎没有影响。伴随国家环保政策的日益严苛，毒性溶剂使用受限制，较为环保的丙二醇醚系列溶剂逐步替

代部分乙二醇醚产品，叠加下游应用领域逐步推广，丙二醇醚类产品的产销量已逐步超过乙二醇醚类产品，目前半导

体光刻胶的主要溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA/PMA）。

图表 8 半导体光刻胶核心材料组成图 资料来源：势银《光刻胶产业研究报告》

1、晶瑞电材：产品获得士兰微、中芯国际等企业认可

五 我国光刻胶产业进展

（一）我国光刻胶主要企业进展

2、 半导体光刻胶核心组成

光刻胶产品由公司的子公司苏州瑞红生产，作为国内光刻胶领域的先驱，规模化生产光刻胶近 30 年，产品主要

应用于半导体及显示面板领域，技术水平和销售额处于国内领先地位，目前光刻胶产品已经取得合肥长鑫、士兰微、

扬杰科技、福顺微电子、中芯国际等国内企业的供货订单。公司紫外负性光刻胶和宽谱正胶及部分 G 线等高端产品

已规模供应市场数十年；I 线光刻胶近年已向中芯国际等企业供货；高端 KrF 光刻胶已完成中试，截至 2022 年半年报，

KrF 光刻胶生产及测试线已经基本建成，设备正在安装调试中；ArF 高端光刻胶研发工作已启动。

甲基酚、甲醛

关键原材料 基础树脂或材料 光引发剂 溶剂 对应制程 光刻胶类型及响应波长

酚醛树脂 重氮萘醌 PGMEA 500 nm (g、i 线 ,436/365 nm)

苯乙烯类单体 聚对羟基苯乙烯类 , 硫

醇甲基丙烯醇共聚物 光致产酸剂 ( 鎓盐 ) PGMEA 250 nm (KRF, 248 nm)

丙烯酸酯 丙烯酸酯类共聚物、

稠环烯烃共聚物

光致产酸剂 ( 鎓

盐、 硝基苄基脂) PGMEA 65-130 nm ARF, 193 nm

丙烯酸酯、 双酚 A

树脂、 螺双芴树脂

分子玻璃、金属氧

化物 光致产酸剂 PGMEA 7-65 nm (EUV)， 13.5 nm

光刻胶核心组成部分

溶剂 :PGMEA( 丙二醇甲醚醋酸酯 )

23

3、容大感光：国内最大 PCB 光刻胶厂商，全球排名第 2

容大感光是一家专业生产高端感光电子化学材料的国家级高新技术企业。公司光刻胶品类齐全，拥有 PCB 感光

油墨、显示用光刻胶、半导体光刻胶等产品的核心配方，以及关键材料自主研发合成的核心技术，是国内最大 PCB

光刻胶厂商，全球排名第 2。目前公司客户数量接近 500 家，已实现对 PCB 制造行业主要头部客户进行覆盖，且为

崇达技术、深南电路、胜宏科技等主要客户同品类第一大供应商，同时公司已与显示面板领域的华星光电、京东方、

莱宝高科等，半导体领域的华微电子、士兰微、三安光电、扬杰科技等开展验证合作或量产导入。

2、彤程新材：国内唯一 KrF 光刻胶供应商

公司 2020 年收购北京科华 35.54% 股权，进入光刻胶领域。公司是国内领先的半导体光刻胶生产商、国内深紫

外 KrF 光刻胶唯一量产供应商以及国内芯片生产大厂光刻胶原料本土供应商之一。公司现拥有 6000 吨平板用光刻胶

生产能力，是国内首家 TFT-LCD Array 光刻胶生产商，国内最大的液晶正性光刻胶本土供应商。2022 年，年产 1.1

万吨半导体、平板显示用光刻胶及 2 万吨相关配套试剂项目已进入项目收尾验收阶段；在上海化工园区落地的 10 万

吨 / 年可生物降解材料项目（一期）主装置设备安装基本完成。

4、雅克科技：面板光刻胶龙头企业

公司以阻燃剂起家，后转型为半导体材料巨头。公司的电子材料业务板块既有集成电路芯片用材料，又有 LCD

显示屏和 OLED 显示屏制造用光刻胶。2020 年公司通过收购 LG 化学彩色光刻胶事业部、韩国 Cotem 公司，开始

布局光刻胶业务。公司为三星电子、LG Display、京东方、惠科等知名面板厂商批量供应光刻胶产品，销量稳定。公

司目前有多款光刻胶产品在多家客户进行导入测试，认证工作开展顺利。

图表 9 我国光刻胶主要布局企业及进展 资料来源：公司公告，太平洋证券研究院

1、光刻胶上游原材料单体

光刻胶单体产业的规模化生产困难在于合成和纯化时防止单体聚合，并对金属离子进行控制。传统 I 线光刻胶单

体主要是甲酚和甲醛，KrF 光刻胶单体主要是苯乙烯类单体，ArF 光刻胶单体主要是甲基丙烯酸酯类单体。除了技术

攻克外，还需要通过稳定的规模化量产来实现工业级供应。同时，下游客户的供应商体系需要一个长期的认证过程。

目前国内生产单体的企业较少，近期华懋科技的重要参股公司徐州博康不管是在品类覆盖度、产业链完整度，还

是在客户验证和放量的产业化进展上都是国内领先。

（二）我国光刻胶核心原材料进展情况

晶瑞电材

相关公司

I线100吨，

G 线 20 吨

北京科华

南大光电

面板光刻度

容大感光

半导体光刻胶 印制电路板光刻胶

通过部分客户

测试，待量产 研发中

上海新阳

徐州博康

飞凯材料

雅克科技

欣奕华

北旭电子

博砚电子

鼎材科技

广信材料

500 吨 百吨级 研发中

25 吨，获部

分客户认证

验证中 通过客户认

证，取得订单 客户测试中

量产 部分量产 客户测试中

通过验证，取

得小批量订单

量产

I/G KrF ArF EUV TFT 胶 触屏胶 彩胶 黑白 千膜 湿膜 阻焊油墨

客户测试 量产

少量 少量 少量

量产

02 专项

通过验收

18000 吨

量产 量产

评测阶段

LCD 光刻胶

小批量销售

评测阶段 评测阶段

5000 吨

3000 吨

6000 吨

3000 吨

1000 吨

4000 吨

1800 吨

3500 吨

8000 吨

24

万润股份

企业

己开发全球在用的 KrF 及 ArF 光刻胶单体种类的 80% 左右

光刻胶单体已有相关产品实现正常供应

半导体光刻胶单体已经研发出多个产品，部分产品已经规模化销售，部分在做验证

徐州博康

瑞联新材

产能情况

图表 10 我国半导体光刻胶单体企业布局情况 资料来源：公司公告，太平洋证券研究院

2、光刻胶主材及配套原材料

从成本上来讲，树脂成本占比约 50% 左右，光引发剂及其他助剂合计成本占比约 15%，其他添加剂成本占比约

35%。

溶剂：作为光刻胶中含量占比最大的原材料，我国已有江苏华伦、百川股份、怡达股份等公司布局。受环保政策

与下游领域推广影响，目前主要溶剂为 PGMEA，2021 年我国产能占据全球总产能的 35%，是全球最大的 PGMEA

生产国。

树脂：作为光刻胶核心组成部分，是构成技术壁垒的核心原因，我国光刻胶企业使用的树脂 90% 以上依赖进口，

供应商以日本和美国为主；国内方面，圣泉集团、彤程新材、强力新材等开始逐步布局。

光引发剂：目前市场长年被日本、韩国、德国等国家的企业占据，国内强力新材等公司具备光刻胶引发剂量产能力。

溶剂

主要原材料

20 万吨 / 年

12 万吨 / 年

百川股份

江苏怡达

产能情况

图表 11 我国半导体光刻胶核心材料企业布局情况 资料来源：前瞻产业研究院，太平洋证券研究院，公开报道

江苏德纳

江苏三木

江苏华伦

生产企业

醋酸酯类设计产能 30 万吨 / 年

丙二醇醚及其酯类产品、乙二醇醚及其酯类产品、制动液设计产能 23 万吨 / 年

5 万吨 / 年

设计产能：5000 吨 / 年，部分光刻胶所用树脂材料目前已具备自主供应能力

电子级溶剂产能 1 万吨 / 年

强力新材

久日新材

博康化学

彤程新材

圣泉集团

设计产能：80 吨 / 年，产能利用率 36.75%

产量：1.37 万吨，在建 600 吨 / 年

电子级酚醛树脂及各类电子级环氧树脂产能达 10 万吨 / 年

树脂

光引发剂

六 光刻胶行业主要壁垒

光刻胶生产工艺复杂，技术壁垒高，其研发和量产需要企业的长期技术积累，对企业研发人员的素质、行业经验、

技术储备等都具有极高要求，新进入者需要极大的研发投入。2020 年前中国光刻胶生产企业主要集中在技术壁垒较

低的 PCB 光刻胶和 LCD 光刻胶领域，而在技术壁垒较高的半导体光刻胶领域占比较低。作为光刻工艺的核心，光刻

胶产品需满足尺寸、阻挡刻蚀、与晶圆等衬底良好粘合以及阶梯覆盖四大条件。截至 2021 年 9 月末，光刻胶相关技

术超 71% 掌握在日本与美国企业手中，中国以 7% 的专利量位列韩国之后。

（一）技术壁垒

2022 年，前三大半导体光刻机厂商 ASML、Nikon、Canon 的出货量达到 551 台，同比提升 15%。在高端机型

（二）设备壁垒

25

光刻胶的品质对终端产品性能起到至关重要的作用，所以下游客户会对光刻胶进行严格的筛选，一旦达成合作，

就很可能形成长期合作关系。光刻胶的生产认证流程包括：原料设计购买、配方工艺研制与客户端验证三个环节，认

证流程复杂且成本昂贵。根据前瞻产业研究院的数据，PCB、LCD 光刻胶验证时间为 1-2 年，而 IC 光刻胶认证长达 2-3

年。光刻胶客户端验证要经过三个阶段，第一阶段是离线测试阶段，对标现有产品；第二阶段是小批量产品测试；第

三阶段是大批量产品测试阶段，客户通常会测试 50 个批次以上。在小试之前往往还要经过信息反馈和配方改进等步骤，

最终大批量产品测试成功后，才可以获得订单。

（三）认证周期长

七 潜在新技术发展方向及投资建议

在刻蚀精度要求较低的领域，如 PCB、LCD 以及 G/I 线领域，我国光刻胶产业已经取得初步进展，国产化率约在

30%，我国企业不断取得突破，并逐步向半导体先进制程（ArF）发展，我国非先进制程光刻胶已进入从 1-10 或 10-

100 的阶段，半导体光刻胶（ArF）事业也完成从 0-1 的进展。EUV 领域受限于 ASML 光刻机销售禁令，我国暂时没

有相关光刻胶的产能以及需求。未来我国光刻胶市场将随着我国先进制程产能波动变化。

光刻胶从组成或者材料结构上并无较大难度，但是其配方、纯度、控制、验证具有较大壁垒；整个光刻胶产业更

像是一个黑色的盒子，非业内人士难以获取详细的参数、数据，这也导致整个产业的发展需要上下游的严密配合，初

创、新设企业如无特殊渠道或者深厚的积累难以进入。受限于海外对我国 5-7nm 芯片的限制，尽管验证代价较高，

下游 Fab 厂考虑到禁运风险，仍然会给相关光刻胶厂商机会。

投资建议：关注进展较快或具有下游验证及合作渠道的光刻胶项目。

（一）我国半导体产业发展带来阶段性发展机遇

SADP（self-aligned double patterning）中文翻译为自对准双重图形化。从原理上来讲，半导体的刻蚀精度基

本取决于光刻机的光刻精度，SADP 工艺主要利用刻蚀的精准性将光刻后的光刻胶图形减薄至原来的 1/2，其后在覆

盖有图形的硅片上精准刻蚀一层 SiO2，最后再次利用刻蚀的各向异性在垂直方向选择性刻蚀掉表层的 SiO2，最终形

成了具有原来刻蚀精度 1/2 的图案（图案材料为 SiO2），实现了分辨率缩小一半的结果。在此基础上进行后续的电

路沉积以及晶圆制造环节就可以形成更加先进制程的芯片。按照 DUV 光刻机光刻精度 38nm，通过一次 SADP 工艺

仅需一次曝光便可实现刻蚀精度的加倍，可以实现刻蚀精度约 19 纳米，对应可以实现 7 纳米的工艺节点的芯片。

从多重曝光刻蚀效果来看，尽管 DUV 光刻机双重曝光可以实现 7nm 工艺节点的芯片，但其从沟道的清晰程度上

与 EUV 光刻依然具有明显差距；尽管进一步利用 DUV 光刻机四重曝光（SAQP self-aligned quadruple patterning

自对准四重图形化工艺）可以实现 10nm 的刻蚀图形，其沟道的清晰程度会更加难以保证，同时芯片良率也会大打折扣。

被称为“浸润式之父”的台积电高管林本坚，跟梁孟松同为“研发六骑士”，2023 年 9 月份在哈佛的一场座谈

会上做出判断：“华为 7nm 芯片良率大概 50%；可以基本确定未来良率会逐渐提升至 90%。”

投资建议：利用 DUV 光刻机多重曝光工艺可以实现 7nm 及以下工艺节点的先进制程芯片，多次曝光工艺带来

ArF 光刻胶的增量需求，关注欣奕华、徐州博康、南大光电等具备相关能力的光刻胶厂商进展。

（二）华为突破 7nm 工艺的可能路径——多重曝光工艺

中，ArFi 方面 ASML 市占率高达 95%；ArF 方面 ASML 市占率达到 87%；KrF 方面 ASML 占据 72% 的市场份额，而

EUV 方面 ASML 保持垄断地位，市占率维持 100%。2022 年 ASML 共出货 345 台光刻机，较 2021 年增加 36 台，同

比提升 12%。其中 EUV 光刻机出货 40 台，占整体营收约 44%，单台 EUV 平均售价超过 1.7 亿欧元，较 2021 年增

长 15%。光刻胶厂商需购置相关的光刻机来进行内部测试，伴随着光刻胶产品从低端向高端演进，叠加国际间贸易

摩擦和经济限制，中国光刻胶供应商难以购买 EUV 光刻机进行内部验证，使得 EUV 光刻胶的研发成本及验证难度大

幅提升。

26

陈道良，现为格力金投投资经理，博士毕业于中国科学院化学研究所有机化学专业，从事有机合成及光电材料研究，

主要关注新材料、半导体、先进制造等领域。

作者简介 About The Author

PSPI 具有优异的介电性能、耐温性能、耐热膨胀以及机械性能，在半导体制造过程中 PSPI 可以作绝缘层和介电层，

防止芯片中不同层之间的电气串扰；也可以用作保护层，比如在刻蚀或离子注入等工序中，PSPI 可以保护晶圆表面

不受损害。当下随着先进封装技术的发展，芯片之间的堆叠需要良好的封装材料用于隔绝、保护堆叠电路，预计未来

先进封装技术的不断拓展将带来 PSPI 材料的新的增量市场空间。

投资建议：关注具备 PSPI 产品及具备 PSPI 技术能力相关的项目，同时需要关注 Chiplet 等先进封装技术实际产

能建设情况及投产情况。

（三）Chiplet 等先进封装带来 PSPI 材料需求

纳米压印（NIL）作为一种微纳加工技术，原理类似于盖章制作芯片。除了传统的光刻机刻蚀半导体以外，近些

年来以日本佳能为代表的纳米压印技术直接压印图案化也逐步取得进展，目前已经可以做到 5nm 线宽的技术水平，

已经接近 EUV 光刻机的分辨率极限。早期纳米压印技术主要用于 AR、VR 光波导和蓝宝石衬底图形化（PSS）等。近

日佳能表示已经向东芝供货，海力士也已经开始利用纳米压印技术测试制造半导体芯片，计划在 2025 年左右使用该

设备开始量产 3D NAND 闪存，到目前为止的测试结果良好。纳米压印技术具有一次成型、无衍射、无需多次曝光的

优点，未来有望持续向半导体领域拓展，由于其独特的工艺带来对上游电子化学品的特殊需求变化。

投资建议：关注佳能、海力士等在推动纳米压印技术刻蚀领域的进展，跟进相关技术在国内的实际产能建设情况。

（四）新型光刻技术纳米压印带来新的光刻材料需求

八 风险提示

2022 年我国光刻胶市场空间约为 98.6 亿元，其中 PCB 光刻胶市场空间占比约为 94%，半导体光刻胶及 LCD 光

刻胶合计占比约为 6%，假设整体国产化率为 10%，半导体光刻胶及 LCD 光刻胶整体市场空间测算约为 59.61 亿元，

市场空间整体不大，但得益于我国新建半导体产能不断投产，我国半导体光刻胶需求将持续扩张。

（一）目前光刻胶市场空间不大

从上述产品介绍来看，光刻胶产品种类丰富，从功能大类上来讲超过 11 类，每类产品原材料、配方都有所不同

且大类下还分出好多特殊类型的小类，上升到原材料及过程产品可能会达到几十、上百种之多；这导致单个产品市场

规模也不会很大，有非常多的 know-how，行业壁垒较高，预计单个企业很难依靠单个产品类型取得市场认可。

（二）产品类型多、产品配方复杂

目前我国面临的技术封锁风险主要来自于我国无相关产能及技术能力，一旦我国突破相关技术及产能封锁，海外

有极大可能性解除封锁，一定程度上可能对我国产业产生部分打击。

（三）海外解除封锁限制风险

据相关人事透露，目前“12 英寸利用率为 70%~75%，8 英寸利用率为 65%~70%，全球芯片产能由前两年的供

给不足转向产能过剩。”据悉产能利用率低于 80% 即会被认为产能过剩，随着全球产能的快速投产，产能过剩将带

来上游光刻胶需求不及预期。

（四）全球半导体产业产能过剩风险

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碳化硅产业链分析报告

一 碳化硅产业概述

文 - 付豪 罗永剑

INSIGHT

（一）碳化硅的定义

碳化硅（SiC）是一种由碳元素和硅元素组成的化合物半导体材料，是制作高温、高频、大功率、高压器件的理

想材料之一。与传统的硅材料相比，碳化硅的禁带宽度是硅的 3 倍，导热率为硅的 4-5 倍，击穿电压为硅的 8-10 倍，

电子饱和漂移速率为硅的 2-3 倍。

碳化硅器件是指以碳化硅为原材料制成的器件，其核心优势主要体现在以下几个方面：

耐高压特性：碳化硅器件具有更低的阻抗和更宽的禁带宽度，能够承受更大的电流和电压，从而实现更小尺寸的

产品设计和更高的效率。

耐高频特性：碳化硅器件在关断过程中不存在电流拖尾现象，能够有效提高元件的开关速度，大约是硅的 3-10 倍，

适用于更高频率和更快的开关速度。

耐高温特性：相较于硅，碳化硅拥有更高的热导率，能够在更高温度下工作，提高了器件的稳定性和可靠性。

（二）碳化硅器件的主要分类

碳化硅器件主要根据不同的衬底来进行分类，碳化硅衬底根据电阻性能的不同分为导电型衬底（电阻率区间

15-30mΩ·cm）和半绝缘型衬底（电阻率高于 105Ω·cm），用两类衬底经外延生长后再制造得到的器件即分别为导

电型碳化硅功率器件和半绝缘型碳化硅基射频器件。

1、 导电型碳化硅功率器件

导电型碳化硅功率器件是通过在导电型衬底上生长碳化硅外延层，并在此基础上制成的各种器件，如造肖特基二

管（SBD）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）等，主要用于电动汽车、光伏

发电等领域。相较于硅器件 , 碳化硅具有显著的性能优势，首先，碳化硅的击穿电场强度约是硅的 10 倍，因此具有

更强的高压特性，使得其器件能够承受更高的电压；其次，碳化硅具有更好的高温特性，拥有更高的热导率，使得器

件能够在更高的温度下工作，从而提升了功率密度，并降低了对散热系统的要求，实现终端产品的轻量化和小型化；

此外，碳化硅器件具有更低的能量损耗，拥有更低的导通电阻和泄漏电流，以及在关断过程中不存在电流拖尾现象，

从而大幅提高了实际应用中的开关频率。

2、 半绝缘型碳化硅基射频器件

半绝缘型碳化硅基射频器件采用在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层的制备工艺，在制得碳化硅基氮化镓

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外延片后进一步制造而成，包括高电子迁移率晶体管（HEMT）等氮化镓射频器件，主要应用于 5G 通信、车载通信、

国防应用、数据传输以及航空航天领域。碳化硅和氮化镓材料的饱和电子漂移速率分别是硅的 2 和 2.5 倍，使得这些

器件的工作频率大于传统的硅器件。然而，氮化镓材料存在耐热性能较差的缺点，而碳化硅的耐热性和导热性较好，

因此行业普遍采取半绝缘型碳化硅做为衬底，在其上生长氮化镓外延层后制造射频器件。

（三）碳化硅器件的制备流程和产业链

1、 碳化硅器件制备工艺流程

从工艺流程上看，碳化硅一般是先被制作成晶锭，然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底；衬底经过外延生

长得到外延片；外延片经过光刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成晶圆；然后将晶圆切割成小块芯片（die），

再经过封装得到器件，最后将器件组合在一起放入特殊外壳中组装成模组。

图表 1 碳化硅器件的制备工艺流程 资料来源：亿渡数据

2、 碳化硅产业链

产业链情况

碳化硅产业链主要包括衬底、外延、器件制造（设计、制造、封测）三大环节。从工艺流程上看，首先由碳化硅

前

段

工

艺

碳化硅粉末

光刻

沉积

离子注入

金属钝化

...

后段工艺

第二步

后段工艺

第一步

碳化硅晶锭 碳化硅衬底 碳化硅外延片

电力电子模组 碳化硅器件 碳化硅芯片 碳化硅晶圆

碳化硅单晶生长 晶圆切磨抛 外延生长

封装 背面减薄

背金退火

划片

29

图表 2 碳化硅产业链及国内企业分布

粉末通过长晶形成晶碇，然后经过切片、打磨、抛光得到碳化硅衬底；衬底经过外延生长得到外延片；外延片经过光

刻、刻蚀、离子注入、沉积等步骤制造成器件。

位于产业链上游的是衬底和外延、中游是器件和模块制造、下游是终端应用。其中上游的衬底和外延制造技术壁

垒最高、价值量最大，是未来碳化硅大规模产业化推进的核心。这也说明了上游衬底厂商掌握着核心话语权，是国产

化突破的关键。

资料来源：亿渡数据

产业链中的关键环节及成本构成

碳化硅产业链价值量主要集中在衬底和外延环节，衬底、外延成本分别占整个器件的 47%、23%，合计约

70%，后道的器件设计、制造、封测环节仅占 30%。这与硅基器件成本构成截然不同，硅基器件生产成本主要集中

在后道的晶圆制造，约 50%（碳化硅器件制造也包含晶圆制造，但成本占比相对较小），衬底成本占比仅为 7%。碳

化硅产业链价值量倒挂的现象说明上游衬底厂商掌握着核心话语权，是国产化突破的关键。

图表 3 碳化硅与硅基器件成本结构 资料来源：CASA，Telescope Magazine

辅助产业 上游衬底（47%） 和外延（23%） 中游器件制造（20%） 下游终端应用

设备

北方华创

晶盛机电

中微公司

芯源微

纳设智能

意大利 LPE

德国 Aixtron

日本 Nuflare

中电 13 所

天科合达

天岳先进

衬底 外延 设计 制造 封测 应用

天岳先进

烁科晶体

同光晶体

露笑科技

东尼电子

超芯星

南砂晶圆

广东天域

瀚天天成

普兴电子

国盛电子

百识电子

嘉晶电子

APS

瀚薪

派恩杰

爱仕特

清纯半导体

基本半导体

积塔

长飞

先进

宽能

汉磊

长电科技

通富微电

华天科技

芯聚能

忱芯科技

基本半导体

泰科天润

( 充电桩 )

比亚迪

( 新能源汽车 )

北京科诺伟业

( 光伏，风力发电 )

中车时代电气

( 动车，轨道交通 )

国家电网全球互

联网研究院

( 电力系统 )

功率器件

微波射频器件

秦科天润、时代电气、华润微、士兰微、

扬杰科技、闻泰科技、瞻芯、中科汉韵、燕东微电子 天科合达、中电化合物

三安光电

导电型 碳化硅外延

半绝缘型 氮化镓外延

碳化

硅晶

片

新能源汽车

家电，工业等

交通航运风

力，太阳能

5G 通讯等

47%

7%

50%

5% 24%

23% 19%

19%

6% 衬底

衬底

晶圆制造

其他 其他原材料

外延 能效维护

前段

研发费用

碳化硅 硅基

世纪金光、中电科 55 所、中电科 13 所、民德电子

30

二 碳化硅市场分析

碳化硅器件由于可降低能耗及可耐高压高频的特性，被广泛应用在新能源汽车 / 充电桩、光伏新能源、轨道交通

及智能电网领域，尤其新能源汽车和光伏发电领域是碳化硅器件的主要应用场景，随着新能源汽车、光伏发电行业快

速发展，碳化硅器件市场规模也将快速增长。

新能源汽车领域 碳化硅器件主要应用在动力控制单元（PCU，如车载DC/DC）和充电单元（OBC），相比于硅器件，

碳化硅器件可减轻 PCU 设备的重量和体积，降低开关损耗，提高器件的工作温度和系统效率；OBC 充电时，碳化硅

器件可以提高单元功率等级，简化电路结构，提高功率密度，提高充电速度。

光伏发电领域：碳化硅材料具有更低的导通电阻、栅极电荷和反向恢复电荷特性，使用碳化硅 -MOSFET 或碳化

硅 -MOSFET 与碳化硅 -SBD 结合的光伏逆变器，可将转换效率从 96% 提升至 99%+，能量损耗降低 50%+，设备

循环寿命提升 50 倍。

（一）主要应用领域

根据芯谋研究发布的《中国功率分立器件市场年度报告 2023》，2022 年全球功率分立器件市场规模约 317 亿

美元，同比增长 19.2%。另根据 Yole 数据，2021 年碳化硅功率器件在全部功率器件市场占比约为 6%，基于碳化硅

显著的性能优势，碳化硅器件渗透率将会持续快速升高，预计到 2027 年，碳化硅器件在功率器件中渗透率将会超过

20%。

（二）整体应用市场分析

图表 4 碳化硅历年功率器件市占率 资料来源：Yole

2017-2021 年，中国碳化硅器件应用市场快速增长，市场规模从 2017 年的 18.5 亿元增长到 2021 年的 71.1 亿元，

复合增长率高达 40%。从应用领域分布来看，新能源汽车为最大应用领域，其次在风光发电、各类电源中应用也较

为广泛。

图表 5 2021 年中国碳化硅功率器件应用市场结构 资料来源：Yole

40%

6.5%

12%

15.5%

1%

19%

3.5% 2.5%

新能源汽车

风力发电

机车牵引

光伏逆变器

工业机电

消费类电源

不间断电源 UPS 其他

SiC

GaN

Si based

0%

10%

60%

20%

70%

30%

80%

40%

90%

50%

100%

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028

：

31

导电型碳化硅器件在新能源汽车领域具有广泛应用前景，其主要用途包括主驱逆变器、车载充电系统、电源转换

系统和非车载充电桩。尤其是碳化硅 MOSFET 相较于硅基 IGBT 具有明显优势，例如提高了功率转换效率、减小了

逆变器尺寸、增强了系统稳定性等，有助于降低整车系统成本并提升电动汽车的续航距离。

全球新能源汽车领军厂商已逐渐采用导电型碳化硅功率器件。特斯拉是行业中首家在电动汽车中采用碳化硅主驱

逆变器模块的企业，其他厂商如比亚迪、蔚来、小鹏、保时捷等也已将碳化硅器件应用于其车型中。预计 2025 年全

球新能源汽车碳化硅器件市场规模有望达到 194 亿元，2023-25 年 CAGR 达 50%。

碳化硅制成的功率器件根据电学性能差异分为导电型碳化硅功率器件和半绝缘型碳化硅器件，其终端应用领域各

有不同。导电型碳化硅功率器件主要用于电动汽车、光伏发电、轨道交通、数据中心、充电等基础建设；半绝缘型碳

化硅基射频器件主要用于 5G 通信、车载通信、国防应用、数据传输、航空航天等。

（三）分品类应用市场分析

1、 导电型碳化硅功率器件应用市场分析

导电型碳化硅功率器件目前主要应用于逆变器中，逆变器是新能源发电、不间断电源、电动汽车、轨道交通、白

色家电、电力配送等领域不可或缺的功率转换装置，汽车是导电型碳化硅功率器件最大的终端应用市场。根据 Yole

的数据，2021 年全球导电型碳化硅功率器件市场规模为 10.90 亿美元 , 其中应用于汽车市场的导电型碳化硅功率器件

市场规模为 6.85 亿美元 , 占比约为 63%; 其次分别是能源、工业等领域，2021 年市场规模分别为 1.54 亿、1.26 亿美元，

占比分别为14.1%、11.6%。根据Yole预测，到2027年，全球导电型碳化硅功率器件市场规模预计将达到62.97亿美元，

年均复合增长率达 34%。其中，汽车应用将继续主导碳化硅市场，预计将占据整个功率碳化硅器件市场的 75% 以上。

图表 6 2021-2027 年导电型碳化硅功率器件市场规模变化 资料来源：Yole、亿渡数据

2、 半绝缘型碳化硅器件应用市场分析

半绝缘型碳化硅器件主要是碳化硅基氮化镓射频器件，同时具备碳化硅的高导热性能和氮化镓在高频段下大功率

射频输出的优势，随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，碳化硅基氮化镓器件在基

站中应用越来越广泛。

半绝缘型碳化硅器件主要用于 5G 基站、卫星通信、雷达等领域，随着 5G 建设的加速，尤其是大规模天线技术

（Massive MIMO）的推广，半绝缘型碳化硅基氮化镓器件市场规模将不断扩大。不同于目前采用的砷化镓和硅基横

向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）器件的固有缺陷，如高频段性能差、功率效率较差等，半绝缘型碳化硅衬底制

备的氮化镓射频器件在高频段表现良好、能抗高温高压，具有高功率处理能力，正在取代 LDMOS 在通信宏基站、雷

达及其他宽带领域的应用。根据 Yole 的数据，2020 年封装的氮化镓射频器件市场规模约为 8.91 亿美元，其中超过

99% 都是采用碳化硅衬底，到 2026 年，这部分市场规模有望增长至 22.22 亿美元，年复合增速 17%。其中在功率

≥ 3W 以上的射频器件市场中，在砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓射频器件有望替代大部分硅基

LDMOS 份额，在射频器件市场份额有望超过 50%。

2018

0.00

10.00

30.00

60.00

20.00

50.00

40.00

70.00

2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E

4.00 5.80 7.80 10.90

14.72

19.72

26.23

35.40

47.00

62.97

单位：亿美元

CAGR:34%

32

三 碳化硅制造关键环节分析

（一）衬底环节

图表 7 2020-2026 年半绝缘型碳化硅基射频器件市场规模变化 资料来源：Yole、亿渡数据

1、 衬底的定义与分类

衬底是沿特定的结晶方向将晶体切割、研磨、抛光，得到具有特定晶面和适当电学、光学和机械特性，用于生长

外延层的洁净单晶圆薄片。其制造流程是碳化硅粉经过长晶、加工、切割、研磨、抛光、清洗等环节最终形成衬底，

其中碳化硅晶体的生长为核心工艺，核心难点在提升良率。

根据电化学性质差异可以将衬底可分为导电型和半绝缘型两类。导电型衬底主要用于制造功率器件，碳化硅

功率器件不能直接制作在碳化硅衬底上，需要先在导电型衬底上生长碳化硅外延层，再制造功率器件如 SBD、

MOSFET、IGBT 等。半绝缘型衬底则主要用于制造氮化镓射频器件、光电器件等，通过在其上生长氮化镓外延层制

成 HEMT 等器件。

图表 8 半绝缘型和导电型碳化硅衬底的对比 资料来源：公开信息整理

2、 国内外衬底制造发展情况

目前国内企业已经开发出了 6 英寸导电型碳化硅衬底和高纯半绝缘型碳化硅衬底，但在单晶衬底方面仍以 4 英寸

为主。其中以天科合达和天岳先进为主的碳化硅晶片厂商发展速度较快，市占率提升明显，三安光电（北电新材）在

碳化硅方面也有深度布局。

国外主流大厂在尺寸、良率、可靠性、产能规模等方面均领先于中国本土衬底企业，且正陆续推出 8 英寸衬底。

整体来看，国内企业的导电型衬底和半绝缘型衬底尺寸与国外企业相比均相差一代，这导致国内碳化硅器件技术落后

于国外企业。

种类

以 6 英寸为

主，8 英寸衬

底开始发展

低电阻率 :

电阻率区间为

15~30mΩ·cm

尺寸

半绝缘型

碳化硅衬底

导电型

碳化硅衬底

电阻率 外延 适用环境 器件 应用领域

高电阻率 :

电阻率

≥ 105Ω·cm

以 4 英寸为

主，逐渐向 6

英寸衬底发展

在半绝缘型碳化

硅衬底上生长氮

化镓外延层

在导电型碳化

硅衬底上生长

碳化硅外延层

功率

器段

射频

器件

制成 HEMT 等微波射频器件，应用在

微波射频、光电和中低压功率半导体

等领域，主要应用于 5G 通信、卫星、

雷达等领域

制成碳化硅二极管、碳化硅 MOSFET

等功率器件，主要应用于新能源汽车、

光伏发电、轨道交通、智能电网、航

空航天等领域

适用于高压、

高温工作环境

适用于高频、

高温工作环境

0.00

5.00

15.00

10.00

20.00

25.00

2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E

8.97

10.49

12.17

14.18

16.54

19.30

22.22

单位：亿美元

CAGR:17%

33

衬底尺寸的扩大是成本降低的关键，预计 2024 年开始，8 英寸衬底将具备优势。然而，衬底扩径也带来了更严

格的生产工艺和设备要求，以及一系列技术挑战，如籽晶的研制、温场不均匀、气相原料分布和输运效率问题，以及

应力导致的晶体开裂问题。因此，单位面积成本可能首先会上升，但随着技术成熟和规模量产，成本将逐渐下降。

据 Wolfspeed 预测，2024 年 8 英寸衬底将全面达产，单位面积制造成本相比 2022 年 6 英寸衬底将降低超过

60%。根据 PGC Consultancy 的成本预测模型，2023-2024 年碳化硅 8 英寸衬底将开始具备经济性，到 2030 年，

使用 8 英寸衬底制作的 1200V/100A 规格的 MOSFET 器件的成本相比 2022 年使用 6 英寸衬底制作的同规格器件有

望降低 54%。

当前国际主流碳化硅衬底尺寸为 6 英寸，正逐渐向 8 英寸发展，2022 年 4 月 Wolfspeed 在美国纽约州莫霍克

谷的全球首条 8 英寸碳化硅制造厂开业。国内由于起步晚、产业化程度低，目前主要仍为 4 英寸，但天岳先进和天科

合达等国内企业发展迅速，三安光电、露笑科技等也正加大布局力度。

图表 9 国内外碳化硅衬底产业发展情况对比

50-60 万片 / 年

（Wolfspeed、Ⅱ - Ⅵ、罗姆）

Wolfspeed 良率达 85%

以 6 英寸为主，Wolfspeed 已有 8

英寸样品出货，未来 5 年将达到量

产标准，位错密度 1000 个 /cm²

20-30 万片 / 年（天科合达、山东天岳等）

从 4 英寸向 6 英寸逐步过渡，6 英寸衬底多条

产线在建，部分开始规模化生产，2-3 年内会

有大量产线实现量产，8 英寸导电型衬底少数

企业研发成功，位错密度 5000 个 / ㎝ ²

国外

由 4 英寸向 6 英寸线升级，4 英寸

线 3-5 年逐渐淘汰 主要集中在 2-4 英寸

二极管 SBD 量产，三极管 MOSFET 研发成功 三极管量产，批量用在器件上

材料端良率

产能

导电型衬底

半绝缘型衬底

器件

国内 差距

天岳先进和天科合达良率约 50%

产能存在较大差距

尺寸相差一代

国内二极管晚一代，

三极管未量产

良率、可靠性和稳定性有差距

尺寸相差一代

3、衬底技术发展趋势

衬底的大型化能够增加单批次芯片产量，降低边缘损耗，从而有望降低制造成本。目前碳化硅衬底的单片价格约

为 900-1000 美元，远高于硅衬底的 50 美元以下，这一差距阻碍了碳化硅产业的发展。因此，碳化硅降本的关键在

于扩大衬底尺寸、提升长晶速度和提高生产良率。据 Wolfspeed 数据显示，衬底单片尺寸从 6 英寸扩大到 8 英寸后，

单批次芯片产量从 448 增长到 845，同时边缘损失率从 14% 降低到 7%，大幅提高了晶圆利用率。

图表 10 10 英寸碳化硅与 8 英寸碳化硅衬底芯片数量对比 资料来源：中商情报网

2015 年

国际主流碳化硅企业 8 英寸衬底进展

2023 年

2022 年 4 月投产，

预计 2024 年达产

2023 年小批量量产

预计投产时间

Wolfspeed

罗姆

研发成功时间

2015 年

2020 年 1 月 2022 年 1 月年小批量量产

2022 年 11 月

企业名称

国内主流碳化硅企业 8 英寸衬底进展

企业名称 研发成功时间 预计投产时间

天科合达

烁科晶体

Die 总颗数

衬底尺寸

边缘 die 占比（%）

6 英寸 8 英寸

448

14

845

7

32mm² 芯片

34

图表 11 国内外主流企业 8 英寸衬底进展情况 资料来源：国泰君安

4、衬底环节市场竞争格局

根据 Yole 数据，2022 年全球碳化硅衬底市场中，美国 Wolfspeed、美国Ⅱ - Ⅵ和日本 Rohm（收购德国

Rystal）三家企业合计占据全球约 72% 的市场份额。中国公司天科合达、天岳先进努力追赶，22 年导电型衬底合计

实现营收 1.04 亿美元，合计占比 15%，同比提升了 5 个百分点。

近年来，国产碳化硅衬底厂商产能快速扩张。据统计，国产碳化硅衬底 2022 年产能约为 61 万片 / 年，预计

2026 年规划总产能可达到 600 万片 / 年 -650 万片 / 年，22-26 年产能 CAGR 超 70%。尽管规划产能增速极高，

但由于碳化硅衬底存在降低缺陷密度等技术门槛，因此并非所有规划产能均能如期实际投产，部分厂商未来可能出现

技术落后并导致盈利能力不佳，从而放缓扩产节奏，最终尾部厂商将主动或被动完成产能出清。

图表 12 国内主要碳化硅衬底厂商扩产情况 资料来源：电子发烧友、各公司公告

5、衬底技术发展面临的挑战

衬底的高昂成本严重制约了碳化硅材料的产业化应用，相较于硅片，碳化硅衬底的价格昂贵，约为硅片的 10 倍，

这也导致了碳化硅材料在市场中的渗透率相对较低。根据数据显示，龙头企业 Wolfspeed 的 6 英寸导电型衬底单片

价格约为 1000 美元，而 12 英寸硅片的价格仅为 100 美元左右，半绝缘型衬底的单价更是导电型衬底的 2-3 倍。高

成本严重阻碍了碳化硅材料的产业化进程，目前仍然有 90% 以上的半导体材料是硅，估计 2023 年碳化硅的渗透率

仅为 3.75%。

2022 年

2023 年

2025 年

英飞凌 - -

中科院物理所 2021 年 01 月 -

科友半导体

接上表

Soitec 2021 年 2023H2 -

山东大学 - 南砂晶圆 2022 年 09 月

II-VI 2015 年 2024 年 晶盛机电 2022 年 08 月 2023 年 Q2 小批量量产

意法半导体 天岳先进 2022 年 09 月 -

昭和电工 2021 年 2022 年 9 月首批出货 2022 年 12 月 -

-

安森美

2021 年 07 月 2021 年 8 月首批出货，

预计 2023 年量产

-

7.1

55

108

现有产能 规划产能

10

7.2

8

公司名称 公司名称

2022 年 2026 年 2022 年 2026 年

现有产能 规划产能

天科合达

天岳先进

露笑科技

河北同光

广州南砂晶圆半导体

技术有限公司

晶盛机电

哈尔滨科友半导体产业装备

与技术研究院有限公司

安徽微芯长江半导体材料有限公司

中鸿新晶科技有限公司

国宏中宇科技发展有限公司

浙江晶越

中科钢研节能科技有限公司

东尼电子

三安光电

中电化合物半导体有限公司

山西烁科

浙江博蓝特半导体科技股份有限公司

北京世纪金光半导体有限公司

苏州优晶光电科技有限公司

河北天达晶阳半导体技术股份有限公司

连云港亮晶新材料科技有限公司

江苏晶能半导体材料有限公司

江苏超芯星半导体有限公司

10

30

70

6

/

20

40

/

/

10

15

/

/

8

10

/

/

1.2

5.5

/

50

84

9.6

7

30

2

/

15

22

/

1.2

10

12

/

/

8

10

/

/ 30-50

35

成本高企的核心问题在于优质产能的不足和良率的低下。衬底作为碳化硅产业链中技术壁垒最高的环节，其产

业集中度较高，但优质产能却供应不足。目前，导电型衬底市场中 Wolfspeed 占据了 62% 的份额，行业 CR3 高达

89%，而半绝缘型衬底的行业 CR3 更高达 98%，市场更为集中。此外，制造过程中的高难度工艺也是导致成本高企

的重要因素之一，碳化硅衬底的制造工艺包括原料合成、晶体生长、切割抛磨等环节，其中晶体生长是关键，但受限

于慢速、严苛的生长条件和易产生缺陷等问题，整体良率较低，仅为约 40% 至 60% 不等，远低于硅片 90% 的良率

水平。

碳化硅材料的切割是加工过程中的技术难点，而研磨抛光则是提高表面质量的关键步骤。由于碳化硅材料具有高

硬度、高脆性和化学性质稳定等特点，加工难度较大。碳化硅晶锭在加工前需要借助 X 射线单晶定向仪进行定向，然

后经过磨平和滚磨成标准尺寸的碳化硅晶棒。为了制成碳化硅单晶片，晶棒需要经历切割、粗研、细研和抛光等阶段，

简称为切抛磨工艺。在切抛磨工艺中，各家的工艺路线差距不大，基本都面临以下几个挑战：首先是碳化硅材料的硬

度大，其莫氏硬度分布在 9.2 至 9.6 之间，仅比金刚石略低，因此切割速度较慢，切割一片需要长达 2 天的时间，并

且易破碎，损失率较高；其次，碳化硅材料具有高度的化学稳定性，在常温下几乎不与任何强酸或强碱发生反应，这

增加了加工的难度；最后，目前对加工机理以及缺陷扩散等方面的研究还存在一定的欠缺，制约了碳化硅切抛磨工艺

的进一步优化和提升。

（二）外延环节

1、 外延的定义与分类

外延是一种常用的单晶薄膜制备技术，与传统硅器件不同，碳化硅器件不能直接制作在衬底上，需要在衬底上生

长一层晶体相同、质量更高的单晶薄膜 ( 外延层 )，再制作器件。几乎所有的碳化硅电力电子器件工艺均在 4H- 碳化

硅同质外延层上实现，衬底只是起到支撑和导电的作用。

外延可分为两种，一是同质外延：在导电型碳化硅衬底生长碳化硅，常用于高功率器件，如电动车、轨道交通等领域；

二是异质外延：在半绝缘碳化硅衬底生长氮化镓，常用于低功率器件 / 射频器件 / 光电器件等，如信息通讯、无线电

探测领域。

外延工艺是整个产业中的一种非常关键的工艺，由于目前所有的器件基本上都是在外延片上实现，所以外延片的

质量对器件的性能影响非常大，但是外延片的质量又受到晶体和衬底加工的影响，处在产业链的中间环节，对产业的

发展起到非常关键的作用。

碳化硅外延材料的参数主要取决于器件的设计，根据器件的电压等级不同，外延参数也不同，最关键参数是厚

度和掺杂浓度。外延厚度越大（难度越大），能承受的电压越高，一般 100V 电压需要 1μm 厚度外延，600V 需要

6μm，1200-1700V 需要 10-15μm，15000V 则需要上百微米（约 150μm）。

2、 外延的制造方法

现阶段碳化硅外延片的制造方法主要包括：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。

化学气相沉积（CVD）是最为普及的 4H- 碳化硅外延制造方法，其优势在于生长过程中气体源流量、反应室温

度以及压力均可以有效控制，大幅降低了外延过程中的随机因素，工艺稳定性好。通过调整各种气体的流量，可以精

准控制外延层的厚度、掺杂浓度以及掺杂类型，工艺可控性强。广东天域采用 CVD 法生产碳化硅外延片，在中国拥

有最多的碳化硅外延炉。相比 LPE 法，MBE 法制备的碳化硅外延层质量最好、缺陷最少，但生长速率较慢。而考虑

到工业化生产的需求，由于 CVD 法的生长速率较高，且能够直接制备复杂的半导体器件，其系统简单易操作，所以

整体成本较低。

3、 外延设备国产化情况

外延环节技术壁垒相对较高，对第三方厂商成熟设备具有较强依赖性。目前外延设备主要由意大利 LPE 公司、

德国 Aixtron 公司、日本 Nuflare 公司垄断，占据全球 87% 左右市场份额。国内相关设备厂商包括中电 55 所、普兴

电子 / 中电 13 所、三安集成和希科半导体 ( 江苏苏州 )，国产外延炉厂家多以单腔、水平气流、手动设备为主 , 月产

能约为 300–500 片。

36

图表 13 外延炉国内外技术对比 资料来源：亿渡数据、芯三代 BP

4、 外延片市场竞争格局

2020 年，Wolfspeed 与昭和电工分别占据全球碳化硅导电型外延片市场 52% 和 43% 的市场份额，合计高达

95%，形成双寡头垄断格局。由于进口外延炉供货短缺、国产外延炉仍需验证，同时外延工艺难度大，因此国内碳化

硅外延厂商较少，市占率较低。国产厂商以瀚天天成和东莞天域为主，二者合计在国产厂商中市占率超 80%，其他

国产厂商有南京百识、中电化合物等，其产品和产能布局详见下表。

图表 14 国内外碳化硅外延厂商产品和产能布局 资料来源：亿渡数据、芯三代 BP

0.5-1.5%

意大利 LPE 德国爱思强 (GSWW) 日本 Nuflare(S6）

厚度均匀性

工艺类型

缺陷

掺杂均匀性

升温 / 冷却时间

生长速率

温度均匀性

最高温度

单腔产能 (6 寸 )

设备价值量

劣势

优势

水平气流

1.5-5%

<0.5/cm2

<90μm/h

/

1650°C

<2℃

1100 万 RMB 单腔

工艺可调性差，Particle

多 ,PM 周期短

生长速率高，价格适中，

厚度和掺杂的均匀性较好

单腔 * 单片

300~500 片/月

芯三代设备

<1%

垂直气流，喷淋头和托

盘距离短自转 + 公转

<4%

<0.5/cm2

>25μm/h

20+40min/65+14min

1650°C

<2℃

2200 万 RMB 单腔

Particle 非常多，重复性差 ( 不

适于量产 )，衬底背面污染

厚度和掺杂的均匀性好

<2%

<4%

<0.02/cm2

>50μm/h

7min/7min

1650°C

4”wafer<1°C

6”wafer<2°C

3500 万 RMB 单腔

厚度和掺杂的均匀性略差

设备成本高，耗材成本高

流场均匀，Particle 少，

设备利用率高

<1.5%

<3%

<0.02/cm2

>50μm/h

7-15min/7-30min

1650°C

6\"wafer<1.5°C

1200~ 万 RMB 单腔

验证迭代需要时间

厚度和掺杂的均匀性好，

生长速率高，价格低

垂直气流，喷淋头和

托盘间距大

垂直气流，喷淋头和

托盘间距适中

单腔 *8 片

600~1200 片/月

双腔 * 单片

1500~1800 片/月

单腔 *3 片 ( 可扩更多片 ):

600~2000 片/月

22 年产约 190 万片

22 年产约 230 万片

Qorvo 与 SK Siltron 签订一项 SiC 衬底和

外延片多年供货协议

产能 / 规划

22年产12万片；23年产40万片；

25 年年产 140 万片

22 年产 8 万片，100 万片产能项目启动

南京百识

中电化合物

瀚天天成

东莞天域

厂商 外延设备供应商

超 100 台，Nuflare 为主

>80 台，LPE 为主

>60 台，IPE/ 深圳纳设

超 100 台，Aixtron/LPE 为主

-

外延片尺寸

Wolfspeed

SK Siltron

昭和电工

国外

国内

露笑科技

三安光电

21 年正式投产，23 年销售 5 万片

21 年正式投产，23 年销售 5 万片

23 年产 5 万片

公司与意法半导体拟 32 亿美元 (228 亿元 )

合建 8 英寸碳化硅外延 / 芯片代工厂

22 年 3 月宣布扩产 6 英寸和 8 英寸 SiC

衬底和外延片 ( 厂房近 30 万平方英尺 )

6 寸为主，

25 年供 8 寸

6 寸 /8 寸

6 寸 /8 寸

8 寸

6 寸为主，

8 寸已突破

6 寸为主，

8 寸研发中

6 寸为主

6 寸为主

6 寸

8 寸

NuFlare/ 芯三代为主

NuFlare、LPE 为主

-

北方华创等

Coherent -

37

2、 碳化硅器件制造工艺

碳化硅器件制造的工艺环节与硅基器件基本类似，包括涂胶、显影、光刻、减薄、退火、掺杂、刻蚀、氧化、清

洗等前道工艺。但由于碳化硅材料特性的不同，在其晶圆制造过程中需要特定的设备以及开发特定的工艺，无法与过

去的硅制程设备、工艺完全通用，因此当前碳化硅晶圆制造产能紧缺。碳化硅晶圆制造特定工艺与硅工艺的差异点主

要在于光刻对准、蚀刻工艺、高温大剂量高能离子注入工艺、超高温退火工艺、掺杂工艺、栅极氧化层生长以及减薄

工艺等方面。

碳化硅晶圆制造特定工艺带来对特定设备的需求，主要包括高温离子注入机、高温退火炉、碳化硅减薄设备、背

面金属沉积设备、背面激光退火设备、碳化硅衬底和外延片表面缺陷检测和计量设备等。其中，高温离子注入机尤为

重要，其配备情况是衡量碳化硅产线规模的重要标准之一。

3、 碳化硅器件行业现状

碳化硅功率器件生产厂商以欧美日企业为主，根

据 Yole 数据，2021 年全球导电型碳化硅功率器件

市场份额基本由意法半导体、英飞凌、Wolfspeed、

罗姆、安森美、三菱电机等海外厂商垄断，全球

CR5 市占率高达 96%。国内碳化硅功率器件主要厂

商包括比亚迪半导体、斯达半导、时代电气等企业。

随着新能源光伏等行业对碳化硅器件需求大增，

国内厂商加速追赶国际龙头。据不完全统计，目前

国内已有 49 家企业在功率器件环节布局，新项目投

资额达 1000 亿元。

图表 15 2021 年全球导电型碳化硅功率器件市场由海外厂商主导

资料来源：yole

四 碳化硅行业投资策略分析

碳化硅器件性能优势显著，下游应用环节市场广阔，在高频、大功率、高压上替代硅基产品具有强确定性，尤其

新能源车为关键应用领域，未来碳化硅产品装入新能源车主驱逆变器将成为市场扩容的核心驱动力。

目前国内企业在进行衬底、外延全产业链布局的企业仅有三安光电，衬底的研发周期很长且资金投入巨大，同时

衬底、外延材料生长与晶圆制造差异较大，需要的资金规模、团队能力要求非常高。从单项目总投资规模来看，目前

碳化硅晶圆厂、衬底、外延片项目投资额约十亿元量级，相关的长晶、切割等设备项目投资额约数亿元量级。目前集

成电路行业投资审批政策，无论是新上衬底和外延制造项目，还是 IDM、晶圆厂项目，都要事先通过国家发改委窗口

指导审批，而且从近期行业内反馈情况看，通过审批的难度极高。在这样的情况下，行业的竞争格局将较为稳定，而

碳化硅器件主要分为碳化硅 SBD 和碳化硅 MOSFET。目前国内多家厂商已设计出碳化硅 SBD 产品，中高压碳

化硅 SBD 产品稳定性较好，在车载 OBC 中，多采用碳化硅 SBD 加硅 IGBT 实现稳定的电流密度，目前国内碳化硅

SBD 产品在专利设计方面没有障碍，与国外差距较小。

碳化硅 MOSFET 分为平面型和沟槽型，目前平面型为市场主流，平面型碳化硅 MOSFET 相比沟槽型不容易产生

局部击穿问题，在 1200V 以下市场具备广泛应用价值，并且平面型在设计端相对简单，不存在专利壁垒，同时满足

可制造和成本可控的要求。沟槽型器件寄生电感极低，开关速度快，损耗低，器件性能相对高效，未来有望在高压领

域得到广泛应用，但专利壁垒为沟槽型 MOSFET 突破的难点，未来的技术发展方向是减小沟槽底部氧化层工作电场

强度，避免专利侵权（英飞凌、意法、罗姆均有相关专利）和控制制造成本。

1、 碳化硅器件的分类

（三）制造与器件环节

41%

23%

10%

3% 1%

15%

7%

意法半导体

英飞凌

罗姆

三菱电机 其他

Wolfspeed

安森美

38

付豪，现任格力金投投资一部投资总监，硕士毕业于英国赫尔大学金融学专业，主要关注半导体、新能源领域。

罗永剑，现为格力金投投资经理，硕士毕业于北京师范大学经济学专业，主要关注半导体、新型储能领域。

作者简介 About The Author

晶圆切片是碳化硅单晶加工过程的第一道工序也是最重要的一道工序，碳化硅韧性较低易断裂，在薄化过程中易

开裂，导致碳化硅晶片的减薄非常困难，所以切片的性能决定了后续薄化、抛光的加工水平。当前固结磨料金刚线切

割仍是主流工艺，但是国外企业已开始采取更为先进的激光切割技术，其工艺精细度和效率更高，有效提高了切片效

率和品质。目前国内碳化硅切割设备主流为金刚线切割设备，主要集中于高测股份、上机数控、连城数控、宇晶股份

等国内企业；激光切割设备目前还主要由日本半导体设备巨头 DISCO 主导，国产激光切割设备目前市场份额较小，

主要集中于德龙激光、大族激光等国内企业，未来具备较强的国产替代空间。

（一）重点关注切割设备技术领先的企业

碳化硅外延环节技术壁垒相对较高，对第三方厂商的成熟设备具有较强依赖性。目前外延设备主要由意大利 LPE

公司、德国 Aixtron 公司、日本 Nuflare 公司垄断，占据全球 87% 左右市场份额。国内相关设备厂商市场占有率低，

并且国产外延炉厂家多以单腔、水平气流、手动设备为主，月产能约为 300-500 片，且还需要验证设备工艺以及外

延工艺，行业发展较为缓慢。但由于各设备厂商存在较大差异，国内企业具备较大替代空间，目前国内相关设备代表

厂商包括中电 55 所、普兴电子 / 中电 13 所、三安集成和苏州希科半导体等。

（二）重点关注外延设备环节具备国产替代能力的企业

碳化硅单晶生长主要存在以下难点：生长温度在 2300℃以上，对温度和压力的控制要求高；长晶速度慢，7 天

的时间仅可生长约 2cm 碳化硅晶棒；晶型要求高、良率低，只有少数几种晶体结构的单晶型碳化硅才可作为半导体

材料。目前国际主流碳化硅大厂正陆续推出 8 英寸衬底，而国内仍以 4、6 英寸为主，且产品良率、可靠性和稳定性

与国外企业还存在差距，目前衬底发展最重要的趋势是扩大直径，降低衬底生产成本，进而降低售价，从而加速推动

碳化硅器件在各领域内的应用渗透。因而可以关注在晶体生长环节具备降本优势且不断往大尺寸发展的企业，目前该

环节国内的领军企业为山东天岳，其在半绝缘型衬底市场中份额约 30%，但在导电型碳化硅衬底市场中，国外大厂

CR3 集中度为 90%，国内厂商市场占比较小。

（三）关注衬底制备的长晶环节具备降本优势的企业

且国内企业短时间内不会出现从衬底、外延向下游制造延伸的情况，现阶段各企业仍将以专业化分工为主，因而从投

资策略来看，应重点关注产业链关键环节的细分配套领域的投资机会，同时可以关注在关键环节具备成本优势的领先

企业。此外，虽然国内目前碳化硅晶圆厂投资较多，从规划产能看有产能过剩的担忧，但品质过关、良率符合经济性

要求并实现量产出货的厂商仍非常少，因此，若出现有望通过国家发改委窗口指导审批的晶圆厂项目，仍值得关注。

从行业应用来看，基于限制碳化硅渗透率提升的主要原因来自于高昂的材料（衬底和外延）成本，有利于材料降

本的细分环节具备较强投资价值，考虑到衬底和外延环节在整体成本中的高占比，以及市场份额基本被海外巨头垄断

的竞争格局，行业的投资方向应重点聚焦在衬底和外延环节的降本技术以及相关配套设备的国产替代方向。

国际碳化硅器件大厂起步早、技术积累深厚，全球龙头基本全产业链布局，IDM 模式占据主流。国内企业由于起

步时间晚，工艺尚且不成熟，且 IDM 模式初始投入巨大，早期创业公司资本不足以支撑其走 IDM 模式，因此国内厂

商早期更多以 Fabless 为主，随着工艺的发展、资本的介入和规模化效应显现，国内碳化硅设计厂商逐步向 IDM 转型，

近年来众多国内厂商加速布局。据亿渡数据统计，国内目前已有至少 49 家企业在功率器件环节布局，新项目投资总

额约 1000 亿元。但是，品质过关、良率符合经济性要求并实现量产出货的厂商仍非常少，尤其车载领域，至今仍没

有在国内流片的碳化硅产品装车。未来具备碳化硅器件全流程设计制造能力，具备核心工艺、供应有保障且产品具备

差异化的企业也值得关注。

（四）关注国内由 Fabless 设计向 IDM 转型的企业

39

科创板半导体企业 IPO

监管机构问询浅析

INSIGHT

一 引言

在 21 世纪的科技浪潮中，半导体行业无疑是推动全球经济和技术革命的核心力量之一。随着智能设备的普及、

云计算和大数据技术的飞速发展，对高性能半导体产品的需求日益增长。中国作为世界上最大的电子产品生产国和消

费市场，其半导体行业的发展受到了全球的瞩目。特别是科创板的设立，为国内半导体企业提供了一个展示技术实力、

吸引投资、加速成长的重要平台。

2023 年，科创板迎来了众多半导体公司的上市潮，这不仅凸显了我国在全球半导体产业链中地位的提升，也反

映出国家加大科技创新力度，推进半导体产业自主可控的坚定决心。这一系列的 IPO 活动，不仅为半导体行业带来了

新的发展机遇，也给投资者和市场带来了深远的影响。

然而，半导体行业快速发展的同时伴随着激烈的国际竞争、技术创新的挑战以及复杂的供应链管理问题。在这样

的背景下，科创板上市公司面临的不仅仅是技术和市场的双重考验，还有来自监管层面的严格审查。如何在遵守监管

要求的同时，充分展示企业的技术优势和市场潜力，成为了半导体企业走向资本市场的关键一步。

本文将围绕科创板半导体企业的 IPO 过程，分析其面临的机遇与挑战，探讨成功上市的关键因素，并对未来发展

趋势进行展望。通过对科创板半导体行业 IPO 申请的综合分析，旨在为行业内外的观察者提供深入的洞察和有价值的

参考。

（一）科创板概况

科创板的设立标志着国内资本市场改革的深化，旨在为科技创新型企业提供更加高效、灵活的融资渠道。科创板

主要服务于符合国家战略、突破关键核心技术、市场认可度高的科技创新企业。2023 年硬科技成为科创板主流，上

市企业中新一代信息技术产业的企业数量最多。根据数据统计，从 2019 年科创板开板以来，上市企业共 566 家，上

市企业所属战略性新兴产业分类主要集中在新一代信息技术产业、生物医药产业及高端装备制造产业。其中，新一代

信息技术产业占比达到 41%，高端装备制造产业占比 17%，生物医药产业占比 29%，新能源产业占比 5%，新材料

产业占比 12%，节能环保产业占比 5%。

从科创板已上市 IPO 企业所属战略性新兴产业分类占比角度，2023 年 1-12 月，科创板 IPO 上市企业共计 67 家，

所属战略性新兴产业分类主要集中在新一代信息技术产业、生物医药产业、高端装备制造产业。

其中，新一代信息技术产业相关企业上市 37 家，占比达到 61%，高端装备制造产业占比 16%，生物医药产业占

比 8%，新能源产业占比 8%，新材料产业占比 6%，节能环保产业占比 2%。其中半导体行业相关企业 21 家，在新

一代信息技术产业中占比达到 57%。

二 科创板概况与半导体行业现状

文 - 胡 晔

MRNA DRRISE OOPEN A NEW

40

图表 1 科创板已上市企业所属战略性新兴产业分类（2019 至 2023 年 12 月累计） 资料来源：WIND

半导体行业作为国家战略性新兴产业的重要组成部分，近年来得到了国家的高度重视。通过一系列政策支持和资

本投入，国内半导体行业正在快速发展中迈出坚实的步伐。国内半导体市场规模从 2018 年的 1.0 万亿元增长到 2022

年的 1.4 万亿元，年均复合增长率为 6.8%，预计至 2027 年将进一步增长至 1.7 万亿元，显示出稳定的增长趋势和巨

大的市场潜力。

（二）半导体行业现状

2019 年到 2023 年 12 月科创板 IPO 上市企业共 566 家

图表 2 科创板已上市企业所属战略性新兴产业分类（2023 年全年） 资料来源：WIND

2023 年科创板 IPO 上市企业共 67 家

231

29

68

29

94

109

新一代信息技术产业

生物医药产业

高端装备制造业

新能源产业

新材料产业

节能环保产业

新一代信息技术产业

生物医药产业

高端装备制造业

节能环保产业

新能源产业

新材料产业

37

2

4

7

5

11

RUGS - LEVERAGING THE RAPID

OF COVID-19, IS EXPECTED TO

W CHAPTER IN DRUG THERAPY

41

图表 3 中国半导体行业市场规模 资料来源：WIND

面对全球半导体产业的激烈竞争，国内半导体企业正积极寻求技术突破和产业升级。在此过程中，科创板为这些

企业提供了展示自我、吸引投资的舞台，促进了产业链上下游的协同发展和技术创新。通过科创板这一平台，企业不

仅能够获得资金支持，还能提高自身的品牌和市场影响力，加速行业的高速发展。

三 科创板监管机构问询重点

在企业 IPO 的关键阶段，监管机构的问询环节发挥着举足轻重的作用。它不仅保障了信息披露的透明度，而且对

企业的整体素质进行了细致的审查。通过对 2023 年科创板 IPO 问询回复的 136 家企业进行分析，其中，关于企业业

务情况的问询占比达到 32%，市场前景的问询占比为 28%，竞争格局的问询占比为 27%，科创属性的问询占比为

15%，而合规性相关的问询则占比 13%。监管机构关注的焦点集中在企业的业务状况、市场发展潜力、竞争地位、科

技创新能力和合规性等方面。这些问询内容揭示了监管机构对企业核心竞争力的深度关注。

在企业申报科创板 IPO 审核过程中，监管机构对企业的业务模式会进行细致的审查，以确保其稳健性和市场竞争

力。监管机构首先关注企业的收入来源和盈利模式，评估其稳定性和可预测性，同时考察企业如何应对市场风险和行

业波动。此外，企业的市场份额、产品差异化、价格策略以及客户忠诚度等竞争力指标也是监管机构评估的重点。

监管机构进一步分析了企业的客户和供应商结构，以了解企业在供应链中的稳定性和对主要客户的依赖程度。这

些信息对于评估企业在面对市场变化时的应变能力和成本控制策略至关重要。同时，监管机构通过审查财务指标，如

营业收入、毛利率和净利润率，来评估企业的经营效率和财务健康状况，确保企业在未来能够维持稳健的财务表现。

监管机构的问询旨在确保半导体企业具备一个既稳健又具有竞争力的业务模式，这不仅对企业在科创板成功上市

至关重要，也是保障企业长期发展和投资者利益的关键。例如，对于一家专注于存储芯片的企业，监管机构可能会要

求其详细说明产品在消费电子、数据中心等不同应用领域的市场规模和增长潜力。此外，企业的营业收入和毛利率等

财务指标也是监管机构评估企业业务模式的重要依据。这些问询有助于投资者理解企业的盈利能力和成本控制能力。

通过这些严格的审查，监管机构旨在促进半导体行业的健康发展，同时为投资者提供一个透明、可靠的投资环境。

（一）业务模式的稳健性与竞争力

监管机构对企业市场前景的可持续性给予了高度关注。这一审查环节旨在评估企业所处市场的长期增长潜力和企

业在其中的定位。监管机构要求企业提供详尽的市场规模测算、发展趋势分析、政策影响评估以及在产业链中的地位

（二）市场前景的可持续性

2018

12,000

4,000

8,000

16,000

0

20,000

2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E

亿元

GAGR：6.4%

GAGR：6.8%

42

说明。这些信息对于投资者理解企业的增长潜力和市场适应性至关重要。

监管机构特别关注企业如何适应技术环境的快速变化，以及其产品或服务在新兴市场中的应用前景。例如，对于

射频前端集成电路芯片企业，监管机构可能会询问其产品在 5G 通信领域的应用潜力，以及企业如何通过技术创新来

抓住市场机遇。此外，监管机构还会评估企业在面对市场饱和或技术迭代时的应对策略，确保企业能够持续提供符合

市场需求的产品和服务。

通过这些深入的问询，监管机构旨在确保拟 IPO 企业不仅在当前市场环境中具有竞争力，而且能够在未来的发展

中保持稳定和增长。这要求企业不仅要有清晰的市场定位，还要有前瞻性的市场拓展计划，以及应对市场变化的灵活

策略。这样的市场前景分析有助于投资者评估企业的长期价值和投资吸引力，同时也为企业自身的战略规划提供了重

要的参考。

监管机构对企业在市场竞争格局中的地位会进行细致的审查。这一环节的核心在于评估企业在所处行业中的竞争

力，以及其市场占有率和潜在的增长空间。监管机构会深入分析企业的市场份额，以及与主要竞争对手的比较，包括

技术优势、产品差异化、品牌影响力和客户基础等方面。

监管机构特别关注企业在面对市场竞争时的策略和行动计划。这包括企业如何通过技术创新、成本控制、市场拓

展和战略合作等方式来提升自身的市场竞争力。此外，监管机构还会询问企业对于市场集中度的看法，以及在高度集

中或分散的市场中如何定位自己，以确保企业能够在激烈的市场竞争中保持领先地位。

为了确保投资者能够全面了解企业的市场地位，监管机构还会要求企业提供关于竞争对手的详细信息，包括竞争

对手的市场策略、产品线、技术发展以及市场份额等。这些信息有助于投资者评估企业在行业中的竞争优劣势，以及

其在面对市场变化时的应对能力。例如，对于硅材料企业，监管机构可能会询问其在国产化进程中的进展，以及如何

通过提升国产化率来增强市场竞争力。

（三）市场竞争格局的清晰度

为了确保投资者能够全面了解企业的市场地位，监管机构还会要求企业提供关于竞争对手的详细信息，包括竞争

对手的市场策略、产品线、技术发展以及市场份额等。这些信息有助于投资者评估企业在行业中的竞争优劣势，以及

其在面对市场变化时的应对能力。例如，对于硅材料企业，监管机构可能会询问其在国产化进程中的进展，以及如何

通过提升国产化率来增强市场竞争力。

监管机构会对企业的科创属性进行评估。这一环节的目的是确保企业符合科创板的定位，即支持那些在科技创新

方面有显著成就的企业。监管机构会深入探讨企业的技术研发能力，包括其研发团队的实力、研发投入的比例、以及

在关键技术领域的突破。

科创属性的评估还包括企业的技术储备和关键技术的掌握情况。监管机构会要求企业提供其技术路线图，以及这

些技术如何与市场需求和行业发展趋势相匹配。此外，企业是否拥有行业内的主流技术，以及这些技术是否能够推动

行业的发展，也是监管机构关注的重点。

监管机构还会评估企业的技术是否具有自主知识产权，以及这些知识产权是否能够为企业带来持续的竞争优势。

企业在技术创新方面的成果，如专利数量、专利质量以及专利的商业化程度，都是监管机构评估的重要内容。

为了确保企业的科创属性符合科创板的要求，监管机构会细致审查企业的技术成果转化能力，包括技术成果在产

品中的应用情况，以及这些产品在市场上的表现。企业需要展示其技术成果如何转化为实际的经济效益，以及这些成

果对于提升企业市场竞争力的贡献。例如，集成电路设计企业可能会被要求详细说明其技术路线的选择依据，以及如

何通过技术创新来推动行业发展。这些问询旨在确保企业具备持续创新的能力，符合科创板的定位。

（四）科创属性的评估

在科创板拟上市企业审核中，监管机构对企业的财务透明度和法律风险管理进行严格的审查。监管机构首先关注

企业财务报告的真实性和准确性，要求企业提供详尽的财务数据和预测，确保投资者能够对企业的财务状况有一个清

（五）财务情况与合规性审查

43

四 科创板半导体行业相关问询

2023 年全年科创板新一代信息技术中细分领域共计 69 家半导体领域的企业提交问询回复，在 2023 年提交回复

的企业中的占比接近 50%，其中 21 家企业的问询问题中涉及行业相关问题，包括 20 家企业的问询问题中涉及到市

场规模，13 家企业的问询问题中涉及到市场发展趋势，4 家企业的问询问题中涉及到相关政策，8 家企业的问询问题

中涉及到国产化率，5 家企业的问询问题中涉及到产业链。

监管机构对半导体企业的市场定位进行了深入的探究。他们从市场细分的广度、市场规模的测算依据以及市场发

展潜力的依赖要素三个方面，对企业的市场竞争力进行了细致的审查。这一审查的核心在于评估市场的总体规模、潜

在的增长趋势以及潜在的市场风险，同时考察企业业务的可持续性和发展潜力。

监管机构特别关注半导体行业的市场规模，因为该行业产品种类繁多，应用领域广泛。他们通过分析不同细分市

场的规模和增长潜力，来判断企业是否拥有相应的产品或技术来满足市场需求，以及这些业务是否具备长期增长的潜

力和可持续性。这种多维度的审查方法有助于确保上市企业不仅在当前市场环境中具有竞争力，而且能够在未来的发

展中保持稳定和增长。

（一） 业务市场规模

图表 4 不同半导体企业市场规模被问询问题举例

芯旺微

企业

各类电子特种气体产品的境内外市场规模、行业增速、竞争格局以及发行人的市场地位、辐射范围；

不同指令集类型、用途类型、位数、应用级的 MCU 各自市场规模、准入门槛、主要厂商及竞争格局、

未来发展路径；

存储系统及应用市场规模及行业竞争格局；

科利德

华澜微

问题举例

协议接口产品的主要差异，是否存在替代关系及预计共存时长，并结合有关产品市场规模变化情况，

分析公司以 SATA、eMMC 接口为主的固态硬盘芯片产品和存储器产品的未来发展前景。 得一微

资料来源：上交所

在全球贸易环境的不确定性下，国产化成为半导体行业的紧迫任务。我国政府已经明确提出要加快半导体产业的

国产化进程，这为国内企业提供了政策支持和市场机遇。企业可以通过与国内研究机构合作，共同研发关键技术，或

者通过并购等方式快速提升自身的技术能力。同时，国产化也意味着企业需要建立更加完善的供应链体系，以确保在

外部环境变化时能够保持稳定的生产和供应。

（二） 国产化的紧迫性与机遇

晰的了解。这包括对营业收入、毛利率、净利润率、现金流状况和负债结构等关键指标的深入分析，以及对财务预测

的合理性评估。例如，新能源产业企业可能会被要求解释其收入确认的合理性，以及如何确保财务报告的准确性。

同时，监管机构对企业的法律合规性进行了细致的考察，包括知识产权保护、合同履行、环境法规遵守以及劳动

法规的执行情况。企业需要展示其如何通过有效的内部控制和风险管理策略来预防和应对潜在的法律风险，以及如何

通过健全的治理结构来确保合规性。

44

图表 5 不同半导体企业国产化率被问询问题举例

得一微

企业

按照细分产品、应用领域，分别说明公司产品所在细分领域的市场空间、竞争格局、准入门槛、国产化率等，

境内外主要参与厂商及公司的市场份额和市场排名情况，并分析公司在细分领域的市场地位及竞争优劣

势，以及相关数据来源 / 测算的具体依据和准确性；

嵌入式存储控制芯片和存储器产品的市场竞争格局、国产化率、主要参与方及其市场份额；

赛卓电子

尚阳通

问题举例

功率模块领域的市场规模和国产化率情况，说明发行人及国内外主要竞争对手的市场份额和行业排名，

并说明相关数据来源及其权威性、客观性，与竞争对手公开披露数据是否存在矛盾。

资料来源：上交所

在科创板上市审核流程中，监管机构对半导体企业的市场动态和业务发展进行了深入的分析。他们从行业发展趋

势、数据的准确性以及企业业务与行业趋势的一致性三个关键方面，对企业的市场前景进行了细致的询问。这一系列

问题旨在评估企业现有业务和未来计划与行业发展方向的契合程度，确保企业的长期战略与行业进步保持同步。例如，

考虑到半导体材料技术的演进，从早期的硅和锗晶体管到现代的宽禁带半导体，监管机构特别关注企业现有业务与未

来业务计划是否能够适应这一技术演进，从而确保企业在未来市场中的持续竞争力和发展潜力。

（三） 行业发展趋势

图表 6 不同半导体企业行业发展趋势被问询问题举例

晶亦精微

企业

发行人各产品（按规格区分）及服务的主要客户、销售金额及毛利率情况，不同规格外延片对应的芯片类

型、细分领域、市场规模、市场格局、竞争对手及国产化率。报告期内不同规格外延片收入占比变化的原因，

并与同行业公司对比说明是否符合行业发展趋势；

分析发行人在研技术及开发规划，是否与同行业发展路径存在重大差异；

发行人在不同应用领域的主要产品类型、客户类型及主要客户、对应业务类型及收入金额，不同应用领域

收入占比及变动趋势与终端市场需求及行业发展趋势是否相匹配，进一步说明不同应用领域的准入门槛、

竞争格局及发行人的竞争优劣势；

上海合晶

灿芯股份

问题举例

区分基于自研芯片、基于第三方芯片、分销产品，量化分析在不同形态外观和功能性能领域的收入情况、

变动原因及合理性，主要产品收入结构及变动趋势是否符合行业发展方向。 华澜微

资料来源：上交所

产业链整合可以帮助企业提高生产效率，降低成本，同时也可以提升整个产业链的竞争力。企业可以通过垂直整合，

将设计、制造、封装等环节内部化，或者通过水平整合，与同行业的其他企业形成战略联盟。这样不仅可以优化资源

配置，还可以提高对市场变化的响应速度。监管机构在问询中关注企业如何通过产业链整合来提升竞争力，这表明产

业链整合是企业提升市场地位的重要途径。

（四） 产业链整合的效率提升

图表 7 不同半导体企业产业链被问询问题举例

飞仕得

企业

结合与同行业在经营规模、产业链协同能力的比较情况，分析发行人在成本控制、上游资源获取、供销渠

道等方面是否具有竞争优势；

结合公司与可比公司在产品类型、应用领域、产业链位置、毛利率等方面的差异情况说明可比公司选取的

合理性、是否具有可比性；

产业链上下游延伸的具体表现及协同关系，各角色链条的主要代表企业，存储颗粒厂是否具有全链条产品

供应能力并处于行业主导地位；存储颗粒厂及模组厂在存储控制芯片领域的延伸是否可能严重挤占公司产

品的市场空间，发行人在存储器领域的市场拓展面临何种困难障碍，是否可能影响下游客户的稳定性。

华澜微

得一微

问题举例

资料来源：上交所

45

五 半导体企业成功 IPO 的关键因素

技术是半导体企业的核心竞争力。监管机构在问询过程中，会重点关注企业的技术实力，包括其研发团队的构成、

技术专利的数量与质量、以及技术在行业中的领先地位。企业需要展示其在半导体领域的核心技术，以及这些技术如

何转化为市场上的竞争优势。此外，持续的创新能力也是监管机构关注的重点，企业应能证明其在产品开发、工艺改

进和市场应用等方面的创新实践。

（一）技术实力与创新能力

（二）市场定位与商业模式

监管机构会细致考察企业的市场定位，包括其产品或服务的目标客户群体、市场需求的稳定性和增长潜力。企业

需要清晰地阐述其商业模式，包括如何通过产品销售、技术服务或解决方案提供来实现盈利。监管机构还会关注企业

的市场扩张策略，以及其在面对市场变化时的应对措施。

图表 8 不同半导体企业行业政策被问询问题举例

灿芯股份

企业

发行人及其下游客户所在行业是否属于国家产业政策明确支持的领域，相关政策及其影响下的市场需求是

否具有阶段性特征，产业政策变化是否会对发行人的客户稳定性、业务持续性产生重大不利影响；

发行人业务与国家有关产业政策的对应情况，是否属于国家产业政策支持方向；

请发行人逐项说明各类产品是否属于《战略性新兴产业分类（2018）》以及其他相关产业政策中支持或鼓

励的方向；

康希通信

艾森股份

问题举例

结合国家最新战略性新兴产业政策和发行人主要产品出现前后国内相关细分市场竞争格局、产品性能、产

品定价权等变化，说明发行人产品属于国家鼓励、支持和推动的关键设备，并实现进口替代的依据是否充

分，如否，请调整相关表述。

京仪装备

资料来源：公开资料

监管机构在审核过程中，会从多个维度对企业进行深入剖析，以确保上市公司的质量和市场的健康发展。以下是

从监管视角出发，半导体企业成功 IPO 的关键因素。

财务数据的真实性、合理性和透明度是监管机构审查的重点。企业需要提供详尽的财务报告，包括收入、利润、

现金流和负债情况。监管机构会评估企业的盈利模式是否可持续，成本控制是否有效，以及资金使用是否合理。此外，

企业的财务预测和风险评估也是监管机构关注的内容。

（三）财务健康状况

监管机构特别关注行业政策对企业业务的影响及其变动情况。问询的核心在于评估政策风险对企业业务持续性的

潜在影响，以及企业业务对政策的依赖程度。监管机构通过审查市场相关政策、行业发展趋势、国产化进程以及产业

链的上下游状况，来深入了解半导体行业的市场规模和未来发展潜力。半导体产业作为国家的基础性产业，近年来得

到了国家和地方政府的大力支持，通过各种政策措施来推动其发展。因此，监管机构在问询中会特别关注企业如何利

用这些政策优势，以及在政策环境发生变化时，企业是否能够保持业务的稳定增长。这不仅有助于监管机构评估企业

的长期竞争力，也为投资者提供了判断企业未来发展潜力的重要依据。

（五） 行业政策相关问题

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六 结论与建议

随着科技的持续进步和全球化经济的融合，半导体行业已成为推动现代社会发展的核心动力。科创板的推出，为

半导体等高新技术企业提供了一个展示技术实力、吸引投资、加速成长的宝贵平台。通过对 2023 年科创板半导体企

业 IPO 监管问询的浅析，我们发现，尽管行业面临诸多挑战，但那些具备强大技术创新能力、明确市场定位、稳健财

务管理和有效风险控制的企业，仍能在资本市场上取得显著成就。

在一级市场投资领域，科创板监管机构对半导体企业的问询为投资机构在募资、投资、管理和退出等环节提供了

宝贵的支持。这些问询揭示了监管机构的关注点，同时也反映了半导体企业在技术、市场、财务和合规性方面的表现。

投资机构可以利用这些信息，在募资阶段更有效地向潜在投资者展示投资机会和行业前景；在投资阶段，更准确地评

估潜在投资对象的价值和风险，优化投资组合；在管理阶段，通过投后管理提供战略规划和市场定位的指导，帮助被

投企业实现长期稳定发展；在退出阶段，根据监管政策和市场趋势的变化，制定合理的退出策略，实现投资回报最大

化。这些问询不仅增强了投资决策的透明度，也为投资机构在半导体行业的投资活动提供了全面的支持。

半导体企业在寻求发展的同时，应重点关注以下策略：首先，加大技术创新和研发投入，这是企业保持竞争力的

关键。企业应持续增加研发资源，与科研机构和高校建立紧密合作，确保技术领先地位。其次，优化产业链布局和供

应链管理，以应对全球化带来的挑战，提升供应链的稳定性和抗风险能力。此外，深化国产化和自主可控战略，应对

全球政治经济形势的变化，减少对外部技术和产品的依赖。同时，加强国际合作与交流，积极参与国际竞争，以获取

新的技术和市场资源。最后，密切关注监管政策和市场趋势的变化，及时调整战略，把握市场机遇。

胡晔，现为珠海格力金融投资管理有限公司投资研究部总监，硕士毕业于香港大学，主要负责半导体、新能源等领域

行业研究。

作者简介 About The Author

（四）合规性与治理结构

合规性是企业上市的基石。监管机构会审查企业是否遵守了所有相关的法律法规，包括但不限于公司治理、信息

披露、知识产权保护等方面。企业的治理结构是否健全，包括董事会的构成、内部控制机制的有效性、以及是否存在

潜在的利益冲突，也是监管机构审查的重点。

（五）风险管理能力

半导体行业面临的风险包括技术风险、市场风险、供应链风险等。监管机构会评估企业的风险管理策略，包括其

对潜在风险的识别、评估和应对措施。企业需要展示其如何在不断变化的市场环境中保持稳健运营，以及在遇到挑战

时如何迅速调整策略。