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半导体材料发展现状,道阻且长、行则将至

李亚东 2019-10-10 1832 0

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剖析产业发展现状

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10月8日,工信部发文“将持续推进半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展,调整完善政策实施细则,更好的支持相关领域产业发展。” 半导体用关键材料一直以来是我国的短板领域,日本对韩国的材料禁运事件让我们看到了实现关键材料自主替代的重要性。我国把发展集成电路产业上升为国家战略,因此对上游的半导体材料发展也提出了新的发展目标,现在我国的半导体材料现状到底如何呢?

摘要:10月8日,工信部发文“将持续推进半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展,调整完善政策实施细则,更好的支持相关领域产业发展。” 半导体用关键材料一直以来是我国的短板领域,日本对韩国的材料禁运事件让我们看到了实现关键材料自主替代的重要性。我国把发展集成电路产业上升为国家战略,因此对上游的半导体材料发展也提出了新的发展目标,现在我国的半导体材料发展现状到底如何呢?

半导体材料主要分为两大类:晶圆制造材料、封装测试材料,其中晶圆制造材料占整个半导体产业的59%左右,封装材料占比41%。晶圆制造材料细分下去又包括:硅片、光刻胶、光掩膜版、电子特气、湿化学品、溅射靶材、CMP抛光材料等;封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等,具体占比如图1所示。

晶圆制造和封装材料细分产品结构

图1 晶圆制造和封装材料细分产品结构

(资料来源:五度易链行研中心整理)

半导体材料国内市场规模庞大,但国产化程度不高

2018年国内晶圆制造材料总体市场规模约28.2亿美元,封装材料市场规模约为56.8亿美元。从全球市场规模来看,我国半导体材料的市场规模从2013年起连续六年稳步增长,至2018年已经占据全球市场规模的21%以上,并且仍然呈上升趋势。虽然国内市场庞大,但国产化率并不高。据中国产业信息网数据,2016年半导体材料国产销售额仅占总销售额的25%,且国内产品只占据了半导体产品的中低端市场,高端产品市场依然由欧美日企业垄断。

2013-2018年全球半导体材料市场规模及国内所占比重(单位:亿元)

图2 2013-2018年全球半导体材料市场规模及国内所占比重(单位:亿元)

(资料来源:五度易链行研中心整理)

细分领域梯次突破,国内半导体材料发展稳步前行

从半导体材料市场竞争格局来看,全球半导体材料产业依然由日、美、韩、德、中国台湾等地区企业占据绝对主导,国产半导体材料的销售规模占全球比重不到5%;在企业技术水平和销售规模来看,中国大陆半导体材料企业与海外材料企业龙头仍存在较大差距。

图3 全球半导体材料八大细分领域重点企业分布数量(单位:家)

(资料来源:五度易链行研中心整理)

国内半导体材料产业起步较晚,在发展前期受到技术、资金、以及研发人才的限制,导致国内半导体材料产业总体企业数量较少、规模偏小、技术水平低、产业分布散乱。但随着国内代工制造生产线、存储器生产线、以及封装测试线的持续大规模建设,国内半导体材料市场规模快速增长。同时,本土企业依靠产业政策导向、产品价格优势,已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在细分领域以优势产品挤占国际厂商的市场空间。从产品竞争力来看,国内半导体材料产业大致可分为三大梯队:

第一梯队:靶材、CMP抛光材料、湿电子化学品、封装基板、引线框等部分封装材料。部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货。部分龙头企业的业绩在本土产能扩大以及技术突破的推动下将呈现高速成长。另外在国家大基金的帮助下,企业在国际人才引入、产业链整合、海外并购等方面将得到跨越式发展。在高端靶材领域,以江丰电子为代表的国产高纯溅射靶材厂商,逐渐打破了国外技术垄断,成功进入了下游知名半导体企业供应名单;在CMP抛光液领域,安集科技研发出的CMP抛光液及光刻胶去除剂成功打破了国外厂商垄断,得到台积电、中芯国际等知名厂商认证,并积极在全球拓展市场。

第二梯队:电子气体、硅片、化合物半导体、掩模版。个别产品技术标准达到全球一流水平,虽然技术还未能实现完全市场化,但本土产线已能小批量供货。以硅片为例,虽然日本信越化学、日本SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Siltroni、韩国SK siltron等全球前五家企业垄断了90%的市场份额,但以上海新昇、中环股份、浙江金瑞泓等为代表的本土企业已经实现了技术突破,12寸大硅片可以实现小批量供应。

第三梯队:光刻胶。技术和全球一流水平存在较大差距,目前基本未实现批量供货。半导体光刻胶是光刻胶中的高端产品,然国内市场份额还不足2%,仅有苏州瑞红、北京科华、南大光电、容大感光、上海新阳五家企业涉足相关生产和研发。其中g/i线及KrF光刻胶能满足一部分产能,6英寸硅片用的g/i线光刻胶的自给率约为20%、8英寸硅片的KrF光刻胶的自给率不足5%、适用于12寸硅片的ArF光刻胶完全依靠进口。

结语

我国半导体材料发展正在稳步进行中,随着国家大基金二期的落地,细分领域的材料企业将得到更多的支持,半导体材料的国产化率也将得到快速的提高,一言以蔽之:道阻且长、行则将至。

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