2018年中国半导体材料行业细分市场及下游需求前景分析,集成电路应用前景广阔「图」

半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料,半导体材料的电导率在欧/厘米之间,一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。

半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中,晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。

一、硅片

硅片也称硅晶圆,是最主要的半导体材料,主要包括抛光片、退火片、外延片、节隔离片和绝缘体上硅片,其中抛光片是用量最大的产品,其他的硅片产品也都是在抛光片的基础上二次加工产生的。硅晶圆片的市场销售额占整个半导体材料市场总销售额的32%~40%。硅片直径主要有3英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸(300mm),目前已发展到18英寸(450mm)等规格。直径越大,在一个硅片上经一次工艺循环可制作的集成电路芯片数就越多,每个芯片的成本也就越低。因此,更大直径硅片是硅片制各技术的发展方向。但硅片尺寸越大,对微电子工艺设各、材料和技术的要求也就越高。

从2013-2018年,全球硅片出货量(应用于半导体生产)稳步增长,2018年全球硅片出货量为12733百万平方英尺,同比增长7.82%。

2011-2018年全球硅片出货量及增速

资料来源:公开资料整理

硅片具有极高的技术壁垒,全球市场呈现出寡头垄断的格局,日本信越和SUMCO(由三菱硅材料和住友材料Sitix分部合并而来)一直占据主要市场份额,双方约各占30%左右,其他主要公司有德国Siltronic(德国化工企业Wacker的子公司)、韩国LG Siltron、美国MEMC和台湾中美硅晶制品SAS四家公司。上述6家供应商合计占据全球90%以上的市场份额。

二、超净高纯试剂

超净高纯试剂,又称湿化学品,是指主体成分纯度大于99.99%,杂质离子和微粒数符合严格要求的化学试剂。主要以上游硫酸、盐酸、氢氟酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、丙酮、乙醇、异丙醇等为原料,经过预处理、过滤、提纯等工艺生产的得到纯度高产品。在半导体领域主要用于芯片的清洗和腐蚀,同时在硅晶圆的清洗中也起到重要作用。其纯度和洁净度对集成电路成品率、电性能及可靠性有十分重要的影响。

应用于半导体的超净高纯试剂,全球主要企业有德国巴斯夫,美国亚什兰化学、Arch化学,日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学、和光纯药工业,台湾鑫林科技,韩国东友精细化工等,上述公司占全球市场份额的85%以上。

目前,国内生产超净高纯试剂的企业中产品达到国际标准且具有一定生产量的企业有30多家,国内超净高纯试剂产品技术等级主要集中在G2级以下,国内江化微、晶瑞股份等企业部分产品已达到G3、G4级别,晶瑞股份超纯双氧水已达G5级别,部分产品已经实现进口替代。我国内资企业产超净高纯试剂在6英寸及6英寸以下晶圆市场上的国产化率已提高到80%,而8英寸及8英寸以上晶圆加工的市场上,其国产化率由2012年约8%左右缓慢增长到2014年的10%左右。超净高纯试剂产能方面,晶瑞股份产能3.87万吨,江化微产能3.24万吨。

三、光刻胶

光刻胶是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X射线等光源的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。根据在显影过程中曝光区域的去除或保留,分为正像光刻胶和负像光刻胶。随着分辨率越来越高,光刻胶曝光波长不断缩短,由紫外宽谱向G线(436nm)→I线(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)→极紫外光EUV的方向转移。

我国光刻胶生产基本上被外资把控,并且集中在低端市场。2011-2017年间我国光刻胶市场规模由30.4亿元增至58.7亿元,2016年到2017年增长率为10.3%,较2016年增加了5.5亿元。

2011-2017年中国光刻胶市场规模及增速

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院整理2019-2025年中国半导体材料市场运行态势及行业发展前景预测报告

四、半导体材料行业下游需求

半导体材料主要应用于集成电路,我国集成电路应用领域主要为计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业控制等,前三者合计占比达83%。国家统计局数据显示,2012-2018年中国集成电路产量保持持续增长,截止到2018年,全国集成电路产量达到17394652.4万块,同比增长11.15%。

2012-2018年中国集成电路产量及增速

资料来源:国家统计局

2010年集成电路贸易逆差1277.4亿美元,而在2017年集成电路贸易逆差增长到1932.4亿美元,2018年集成电路贸易逆差2274.22亿美元。如此大的贸易逆差反映出我国集成电路市场长期严重供不应求,进口替代的市场空间巨大。

2011-2018年我国集成电路进出口情况分析

资料来源:中国海关

2011-2018年我国集成电路贸易逆差走势

资料来源:华经产业研究院整理

最新资料显示,大基金一期已投67个项目,累计项目承诺投资额达1188亿元,实际出资为818亿元。目前大基金第二期方案已上报国务院并获批,正在募集阶段。大基金二期筹资规模有望超过一期,预计在1500亿-2000亿元。按照1:3的撬动社会资本比例,一期加二期总规模预计超过1万亿元,这将带动国内集成电路产业加速发展。

另外,由于各地方政府对半导体产业支持力度加大,英特尔、联电、力晶、三星、海力士、中芯国际等大厂纷纷加码晶圆厂建设,在2017-2019年间,预计全球新建62条晶圆加工产线,其中在中国境内新建数量达到26条,其中2018年,中国大陆计划投产的12寸晶圆厂就达10座以上;各大IC制造业厂商都加码中国市场,扩张IC制造产能。半导体制造每一个环节都离不开半导体材料,对半导体材料的需求将随着增加,上游半导体材料将确定性受益。

2017-2019年国内在建晶圆产线

2017-2019年国内在建晶圆产线

资料来源:公开资料整理

本文采编:CY237

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