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全球半导体材料现状,中国什么水平?
[发布时间]:2019年10月23日 [来源]:半导体行业观察 [点击率]:5974
【导读】: 半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、氮化镓等化合物半导体。半导体是电子产品的核心,是信息产业的基石,亦被称为现代工业的“粮食”。  从...

  细分种类众多,单品类集中度高
  半导体材料包括半导体制造材料与半导体封测材料。2019年4月2日,SEMI公布全球半导体材料2018年销售额为519亿美元,同比增长10.6%,超过2011年471亿美元的历史高位。其中,晶圆制造材料和封测材料的销售额分别为322亿美元和197亿美元,同比增长率分别为15.9%和3.0%。
  2009年,制造材料市场规模与封测材料市场规模相当,从此至今,制造材料市场规模增速一直高于封测材料市场增速。经过近十年发展,制造材料市场规模已达封测材料市场规模的1.62倍。
  半导体制造材料主要包括硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻胶、湿法化学品与溅射靶材等。
  根据SEMI预测,2019年硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品的销售额分别为123.7亿美元、43.7亿美元、41.5亿美元、22.8亿美元,分别占全球半导体制造材料行业37.29%、13.17%、12.51%、6.87%的市场份额。其中,半导体硅片占比最高,为半导体制造的核心材料。
  转向区域市场方面,根据SEMI统计数据,台湾凭借其庞大的代工厂和先进的封装基地,以114亿美元连续第九年成为半导体材料的最大消费地区。韩国位列第二,中国大陆位列第三。
  韩国,欧洲,中国台湾和中国大陆的材料市场销售额增长较为强劲,而北美,世界其他地区和日本市场则实现了个位数的增长。(其他地区被定义为新加坡,马来西亚,菲律宾,东南亚其他地区和较小的全球市场。)
  半导体材料市场处于寡头垄断局面,国内产业规模非常小。相比同为产业链上游的半导体设备市场,半导体材料市场更细分,单一产品的市场空间很小,所以少有纯粹的半导体材料公司。
  半导体材料往往只是某些大型材料厂商的一小块业务,例如陶氏化学公司(TheDOWChemicalCompany),杜邦,三菱化学,住友化学等公司,半导体材料业务只是其电子材料事业部下面的一个分支。
  尽管如此,由于半导体工艺对材料的严格要求,就单一半导体化学品而言,仅有少数几家供应商可以提供产品。以半导体硅片市场为例,全球半导体硅片市场集中度较高,产品主要集中在日本、韩国、德国和中国台湾等发达国家和地区,中国大陆厂商的生产规模普遍偏小。
  2018年前五大硅片供应商日本信越化学株式会社、株式会社SUMCO、德国SiltronicAG、台湾环球晶圆股份有限公司和韩国SKSiltronInc.分别占据全球市场份额的29%、25%、15%、14%和10%,产值合计占据超过93%的市场份额。
  在中国大陆,仅有上海硅产业集团、中环股份、金瑞泓等少数几家企业具备8英寸半导体硅片的生产能力,而12英寸半导体硅片主要依靠进口,自主率非常低。除硅片市场具有寡头垄断特征外,其他原材料市场亦是如此。

  国内半导体材料产业链从无到有、从弱到强
  半导体材料是推动半导体产业进步的关键因素。半导体产业是现代信息技术的基础,而半导体材料作为半导体产业的直接上游,未来具备一定的国产替代空间。
  近年来,国内半导体晶圆厂的建设进程加快,晶圆厂建成之后,日常运行对半导体原材料的需求大幅增加。
  半导体材料作为半导体产业链上游,从目前国内产业发展现状来看,其差距远大于芯片设计、制造、封测等环节。产业发展进程甚至落后于半导体装备。
  日本经济产业省7月1日宣布,决定从7月4日起,将限制对韩国出口日本半导体核心上游原材料、智能手机及电视等显示屏的核心原材料。该事件凸显半导体材料对半导体产业链的重要性。
  半导体材料是国内半导体产业链最薄弱的环节之一。中兴通讯、福建晋华事件给国内半导体产业敲响了警钟,上游原材料和设备的自主可控迫在眉睫。
  根据半导体行业协会的统计,目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足15%,先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产化率更低,本土材料的国产替代形势依然严峻,且部分产品面临严重的专利技术封锁。
  未来国内半导体产业的进口替代,没有半导体材料的自主创新,半导体产业的发展也是空中楼阁。如果不能早日实现材料与设备在内的产业配套环节的国产替代,我国半导体产业的发展将受制于人。
  当前国内半导体材料的发展正在快速迎来突破,在过去十年,以02专项、国家重点研发计划为代表的产业政策和专项补贴推动了半导体材料从无到有的起步阶段,本土半导体材料企业数量大幅增长,以江化微的超纯试剂、鼎龙股份的CMP研磨垫、江丰电子的靶材、安集微电子的研磨液、上海硅产业集团的大硅片为代表的国产半导体材料进入主流晶圆制造产线进行上线验证,部分产品实现了批量供应。
  同时,大基金的进入,大力推动了本土材料产业的资源整合和海外人才引入的加速。虽然目前产业总体正处于起步阶段,我们认为,未来5-10年即将成为半导体材料产业发展壮大的黄金时期。综合来看,我国半导体材料产业链正历经从无到有、从弱到强的重大变革。

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