中國粉體網訊 半導體材料是半導體產業的基石,在集成電路芯片制造過程中,每一個步驟都需要用到相應的材料,如光刻過程需要用的光刻膠、掩膜版,硅片清洗過程需要用的各種濕化學品,化學機械平坦化過程需要用的拋光液和拋光墊等,都屬于半導體材料。
半導體產業強大如韓國,在2019年7月日本對其限制三種半導體材料“氟聚酰亞胺”、“光刻膠”和“高純度氟化氫”出口之后,也曾陷入恐慌狀態。足以可見,半導體材料的重要性。
國內對半導體材料的依存度在60%以上!
半導體材料主要包括半導體制造材料與半導體封測材料。今年4月,國際半導體產業協會公布2019年全球半導體材料市場銷售額為521.2億美元,其中,晶圓制造材料的銷售額為328億美元,半導體封裝材料的銷售為192億美元。
SEMI報告還指出,分區域來看,中國臺灣、韓國、中國大陸、日本、北美、歐洲半導體銷售額分別為113.4億美元、88.3億美元、86.9億美元、77.0億美元、56.2億美元、38.9億美元,分別占全球半導體材料市場份額的22%、17%、17%、15%、11%、17%。中國大陸是2019年各地區中唯一實現正增長的半導體材料市場,銷售規模位居第三。但是,對于中國大陸市場而言,一方面是不斷增長的銷售規模,另一方面也面臨著巨大的國產半導體材料缺口。
目前全球半導體制造材料基本被美日等公司壟斷。如全球硅片市場中,日本信越化學、日本 SUMCO、德國Siltronic、中國臺灣環球晶圓、韓國SK Siltron的市場份額分別為27.58% 、24.33%、14.22%、16.28%、10.16%,共占據超過90%市場份額;光刻膠市場則主要由日本合成橡膠、東京應化、美國陶氏、住友化學、富士膠片壟斷;CMP 材料主要由美國陶氏、卡伯特微電子、日本 Fujimi 壟斷等。
在美日公司占據優勢的情況下,雖然目前各大主要品類的半導體材料領域均有國內企業涉足,但整體對外依存度仍在60%以上,特別地,大硅片、靶材、CMP 拋光墊、高端光刻膠等半導體材料對外依存度高達90%以上。
就以大硅片為例,目前國內有上海新昇等少數企業實現12 英寸大硅片量產,國產化率也僅約10%;光刻膠也僅有少數企業布局ArF、KrF光刻膠,尚無企業涉及EUV光刻膠; 靶材對外依存度仍然高于90%;電子特氣國產化率約25%;濕化學品國產化率約25%。
半導體材料國產化進程在加速
在超高的國外依存度面前,國內對半導體材料的需求卻與日俱增。
一方面,受益于國內晶圓廠的大量投建,以及5G商用落地后帶來的需求增量,國內半導體材料的需求將加速增長。據SEMI估計,2017-2020年全球將有62座新晶圓廠投產,其中26座坐落中國大陸,占總數的42%。半導體材料屬于消耗品,國內晶圓廠數量的增加,將帶動半導體材料需求的增長。
另一方面,半導體設備國產化,也將推動半導體材料的國產化進程。此外,近期國家新提出的“新基建”項目也提供了中國半導體材料發展的好機會。
為了加速半導體國產化進程,國家扶持半導體產業的政策和基金密集出臺,大基金二期或開啟半導體材料國產化黃金期。據了解,大基金一期已投資滬硅產業、雅克科技、安集科技等半導體材料公司。國家集成電路產業投資二期股份有限公司注冊資本達2041.5 億元,投資總規模和撬動社會融資有望較一期更上一個臺階。
當前,雖然半導體材料國外優勢明顯,但國內正在細分領域突破,部分產品已實現自產自銷。具體來看,可以分成已可量產材料、初步量產和有待積極開發的材料。
其中已可以量產主要有:靶材、封裝基板、CMP拋光液材料、濕式工藝用化學品引線框等部分封裝材料。這其中,部分產品技術標準可達到全球水平,本土產線已實現中大批量供貨,部分材料品質需要改進才能滿足先進工藝的要求。初步量產方面主要有:電子氣體、硅片、化合物半導體、特殊化學品。這當中,個別產品技術標準可達到世界水平,本土產線已小批量供貨,但是需要加強全面的供貨。另外,刻膠、碳化硅材料、高純石英材料部分還需積極開發,這部分材料在技術上和全球一流水平存在較大差距,目前基本未實現批量供貨。
(中國粉體網編輯整理/江岸)
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