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2020中国半导体制造新材料产业发展现状市场行业国产化研究报告(92页).docx

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2020中国半导体制造新材料产业发展现状市场行业国产化研究报告(92页).docx

1、2020 年深度行业分析研究报告内容目录1. 随半导体制造产能向中国转移,半导体制造材料市场大幅增长,行业迎来国产替代上行机遇91.1. 半导体制造材料:半导体产业发展基石91.2. 2016 年来全球半导体市场持续增长,半导体材料市场快速发展101.3. 受益于半导体产业链转移、终端半导体市场增长,中国半导体制造材料行业快速发展131.4. 中国半导体制造材料行业处于起步阶段,国产替代空间大,国家政策支持将推动 产业发展 172. 硅片:12 英寸硅片国产发展空间大,8 英寸硅片将受益于终端市场需求上行202.1. 大硅片:半导体制造基础材料,以 8 英寸、12 英寸硅片为主流202.2.

2、2016 年来受益于半导体产业增长,全球硅片出货量和价格持续上行;受益于晶圆产能转移,中国硅片市场增幅高于全球222.3. 国内在建晶圆厂中以 12 英寸晶圆产能占比更大,预计将拉升 12 英寸硅片需求;汽车电子和工业应用半导体终端需求提升将刺激 8 英寸硅片市场发展232.4. 预计国内硅片供需将在 2022 年左右基本实现平衡,国家政策推动硅片产业发展.272.5. 建议关注公司:上海硅产业、中环股份292.5.1. 上海硅产业292.5.1. 中环股份303. 光刻胶:国内产品崭露头角,国产替代任重道远313.1. 光刻胶:光刻技术核心,半导体制造关键材料313.2. 光刻胶下游应用较广

3、泛,以半导体光刻胶性能要求和技术水平最高323.3. 光刻胶全球市场:持续增长,基本为美日公司垄断343.4. 光刻胶中国市场:随半导体产业链向国内转移,光刻胶需求将大幅增长,目前国产化率低,未来有望进一步发展363.5. 建议关注公司:晶瑞股份、南大光电383.5.1. 晶瑞股份383.5.2. 南大光电404. CMP 材料:随先进制程产能增长,需求持续增高,国内安集科技、鼎龙股份实现技术 突破 414.1. 化学机械抛光简介414.2. CMP 材料下游市场:受益于晶圆产能增长和先进制程产能比例增加,CMP 材料市 场需求快速增高 424.3. CMP 材料市场结构:抛光液以卡博特微电子

4、为龙头,国内安集科技实现技术突破;抛光垫以美国陶氏为龙头,国内鼎龙股份实现技术突破444.4. 建议关注公司:安集科技、鼎龙股份474.4.1. 安集科技474.4.2. 鼎龙股份485. 光掩膜:随半导体制程提高,掩膜市场迅速扩大,光掩膜加快国产替代步伐505.1. 光掩膜:光刻工艺模板,直接影响最终芯片品质505.2. 国内下游应用市场持续增长,光掩膜国产替代空间较大525.3. 建议关注公司:清溢光电55736. 溅射靶材:国产化水平较高,下游市场扩张将推动行业进一步发展566.1. 溅射靶材:PVD 工艺核心材料,主要用于半导体金属化566.2. 溅射靶材:细分品种多,半导体溅射靶材技

5、术要求及纯度最高576.3. 半导体制造用溅射靶材市场增长迅速,全球市场竞争激烈596.4. 中国市场溅射靶材国产化率高于 30%,高准入壁垒巩固龙头优势606.5. 建议关注公司:有研新材,江丰电子616.5.1. 有研新材616.5.1. 江丰电子627. 电子特气:半导体制造基础材料,国产进程持续推进637.1. 电子特气:半导体制造基础材料,贯穿制造全程637.2. 电子特气:国内市场增长迅速,部分公司实现国产替代657.3. 建议关注公司:华特气体、雅克科技、南大光电687.3.1. 华特气体687.3.2. 雅克科技697.3.3. 南大光电708. 湿化学品: 细分种类众多,部分

6、实现国产化,未来前景广阔718.1. 细分品类众多,贯穿半导体制造过程718.2. 湿化学品下游市场增长迅速,行业主要为美日公司垄断738.3. 我国湿化学品国产化率约 20%,进口替代空间较大778.4. 建议关注公司:飞凯材料、晶瑞股份、上海新阳788.4.1. 飞凯材料788.4.2. 晶瑞股份798.4.3. 上海新阳809. 石英:基础原料承载经济腾飞819.1. 半导体:全球产能转移829.1.1. 贯穿半导体制备全程829.1.2. 几乎被国外垄断839.1.3. 半导体产能向中国大陆转移,进口替代有望加速839.2. 光通讯:5G 时代,进口替代加速849.2.1. 5G 将实

7、现万物互联849.2.2. 保守估计 5G 基站光纤需求为 4G 的 4 倍以上849.2.3. 到 2021 年全球光纤需求有望达 10 亿芯公里849.2.4. 光纤预制棒年缺口 15%859.2.5. 石英企业有望实现进口替代879.3. 光伏:平价时代,单晶需求稳步增长879.3.1. 坩埚,光伏产业链中关键元器件879.3.2. 平价时代,光伏新增装机 CAGR 7.5%889.3.3. 单晶坩埚稳步增长,多晶坩埚需求下滑899.4. 建议关注公司:菲利华、石英股份909.4.1. 菲利华(有色军工联合覆盖)909.4.2. 石英股份91图表目录图 1:半导体制造流程及材料应用10图

8、 2:全球半导体分区域市场变动10图 3:半导体下游具体应用市场情况(十亿美元)11图 4:全球硅晶圆产能水平11图 5:半导体制造材料细分市场13图 6:半导体材料细分市场占比13图 7:中国半导体市场13图 8:半导体销售额同比变动14图 9:半全球各区域硅晶圆产能14图 10:中国大陆硅晶圆产能15图 11:国内晶圆厂产能利用率16图 12:半导体制程及对应性能17图 13:硅片制造示意图20图 14:半导体硅片分类21图 15:硅片尺寸分类21图 16:OWE 和硅片尺寸相关性21图 17:全球半导体硅片市场规模22图 18:全球半导体硅片出货面积22图 19:全球半导体硅片价格走势2

9、3图 20:全球不同尺寸半导体硅片出货面积24图 21:全球不同尺寸半导体硅片出货面积占比24图 22:硅片未来市场增长预测情况24图 23:全球不同制程硅晶圆产能25图 24:半导体不同应用市场增长率情况26图 25:半导体下游具体应用市场增长情况(十亿美元)26图 26:全球半导体硅片行业竞争格局27图 27:上海硅产业不同业务收入占比30图 28:上海硅产业不同业务毛利占比30图 29:上海硅产业不同业务收入30图 30:上海硅产业不同业务毛利30图 31:中环股份不同业务毛利占比31图 32:中环股份不同业务收入占比31图 33:中环股份不同业务收入31图 34:中环股份不同业务毛利3

10、1图 35:光刻技术图示32图 36:不同光刻胶对应光源及分辨率34图 37:全球半导体光刻胶市场34图 38:不同光刻胶市场规模结构34图 39:i/g 型光刻胶市场结构35图 40:KrF 型光刻胶市场结构35图 41:ArF 型光刻胶市场结构36图 42:中国光刻胶行业市场规模增速36图 43:全球光刻胶市场份额占比37图 44:中国大陆光刻胶市场份额占比37图 45:晶瑞股份公司收入结构39图 46:晶瑞股份公司毛利结构39图 47:晶瑞股份公司分业务收入39图 48:晶瑞股份公司分业务毛利39图 49:南大光电不同业务收入占比40图 50:南大光电分产品毛利占比40图 51:南大光电

11、分产品收入41图 52:南大光电分产品毛利水平41图 53:化学机械研磨示意图41图 54:抛光微观机理介绍41图 55:全球抛光材料产值42图 56:全球抛光材料市场规模42图 57:不同制程工艺中所需 CMP 次数43图 58:2D NAND 和 3D NAND 所需 CMP 次数43图 59:全球不同制程硅晶圆产能44图 60:全球抛光垫市场结构44图 61:全球抛光液市场结构45图 62:抛光液公司市占率变动45图 63:中国抛光液市场竞争格局46图 64:安集科技公司毛利率水平47图 65:安集科技不同系列抛光液产品毛利率变动47图 66:安集科技收入结构48图 67:安集科技归母净

12、利润48图 68:鼎龙股份收入结构49图 69:鼎龙股份毛利结构49图 70:光掩膜制造流程51图 71:OPC 效果图51图 72:4:1 投影示意图51图 73:全球新型显示面板需求面积预测53图 74:PCB 全球及中国市场53图 75:双重曝光原理图54图 76:全球半导体和半导体材料市场变动54图 77:各地区占全球光掩膜市场比例54图 78:中国光掩膜市场比例55图 79:清溢光电公司收入结构56图 80:清溢光电公司毛利结构56图 81:清溢光电公司分产品收入56图 82:清溢光电公司分产品毛利56图 83:溅射靶材应用57图 84:溅射工艺57图 85:不同金属溅射靶材一览59

13、图 86:全球半导体溅射靶材市场59图 87:中国半导体溅射靶材市场59图 88:有研新材不同业务收入占比62图 89:有研新材分产品毛利占比62图 90:有研新材分产品收入62图 91:有研新材分产品毛利水平62图 92:江丰电子不同业务收入占比63图 93:江丰电子分产品毛利占比63图 94:江丰电子分产品收入63图 95:江丰电子分产品毛利水平63图 96:电子特气生产工序64图 97:气体纯化技术65图 98:半导体电子特气全球市场65图 99:未来电子特气中国市场发展趋势66图 100:华特气体不同业务收入占比68图 101:华特气体分产品毛利占比68图 102:华特气体分产品收入6

14、9图 103:华特气体分产品毛利水平69图 104:雅克科技不同业务收入占比70图 105:雅克科技分产品毛利占比70图 106:南大光电不同业务收入占比70图 107:南大光电分产品毛利占比70图 108:南大光电分产品收入71图 109:南大光电分产品毛利水平71图 110:湿化学品制造72图 111:湿化学品下游应用72图 112:中国湿化学品市场规模及增速73图 113:全球半导体用湿化学品产值73图 114:面板应用市场74图 115:LCD 产业链微笑曲线74图 116:太阳能应用市场75图 117:太阳能电池产量75图 118:半导体下游具体应用市场情况(十亿美元)76图 119

15、:飞凯材料不同业务收入占比78图 120:飞凯材料分产品毛利占比78图 121:晶瑞股份不同业务收入占比79图 122:晶瑞股份分产品毛利占比79图 123:晶瑞股份分产品收入79图 124:晶瑞股份分产品毛利水平79图 125:上海新阳分产品收入80图 126:上海新阳分产品毛利水平80图 127:以高纯石英砂为原料的石英制品应用于高端领域82图 128:石英在半导体中的应用82图 129:2018 年全球半导体设备主要厂商份额83图 130:2020 年开始硅晶圆厂呈现逐季复苏态势83图 131:到 2021 年全球光纤需求有望到 10 亿芯公里(单位:百万芯公里)85图 132:到 20

16、21 年全球光纤需求有望到 10 亿芯公里(单位:百万芯公里)85图 133:光纤光缆产业链各环节85图 134:到 2021 年全球光棒需求有望达到 3.3 万吨(单位:吨)86图 135:光纤预制棒年需进口约 2000 吨86图 136:2018 年光纤用石英套管进口额达 20 亿元左右87图 137:石英制品在光伏产业链中的应用88图 138:到 2025 年全球新增装机 182.5GW,CAGR7.5%88图 139:到 2025 年中国新增装机 72.5GW,年均复合增速 7.4%88图 140:公司不同业务收入占比90图 141:公司分产品毛利占比90图 142:公司分产品收入90

17、图 143:公司分产品毛利水平90图 144:公司不同业务收入占比91图 145:公司分产品毛利占比91图 146:公司分产品收入92图 147:公司分产品毛利水平92表 1:中国晶圆厂情况15表 2:半导体制程对应材料性能要求18表 3:大基金一期所投主要企业基本情况汇总(单位:亿元)19表 4:中国及全球硅片市场23表 5:目前已公布制程国内晶圆厂规划产能情况25表 6:现有硅片供需情况及预测28表 7:国家硅片相关支持政策29表 8:光刻胶分类32表 9:IC 集成度与光刻技术发展历程33表 10:半导体光刻胶细分种类情况33表 11:半导体光刻胶国产化情况37表 12:光刻胶领域相关政

18、策38表 13:掩膜版产品对应下游行业及分类52表 14:溅射靶材应用分类58表 15:不同材料溅射靶材应用58表 16:半导体溅射靶材中国市场61表 17:溅射靶材国家政策61表 18:电子特气用途64表 19:国内电子特气产品及对应纯度67表 20:国内电子特气生产企业和产品67表 21:电子特气相关政策68表 22:SEMI 标准72表 23:湿化学品行业全球市占率76表 24:国内湿化学品生产研发单位和产品77表 25:湿化学品相关国家政策78表 26:作为重要的工业原料,石英应用广泛81表 27:石英砂分类81表 28:4G VS 5G84表 29:外包层主流生产工艺对比86表 30

19、:石英坩埚需求测算假设89表 31:单晶坩埚稳步增长,多晶坩埚需求下滑891. 随半导体制造产能向中国转移,半导体制造材料市场大幅增长, 行业迎来国产替代上行机遇近年来,受益于半导体硅晶圆制造产能不断向中国转移,中国半导体制造材料行业进入快 速上行趋势。我们认为推动半导体制造材料行业高速发展主要有三重利好因素:1、各地规划的半导体硅晶圆产能相继投产,半导体制造材料需求持续快速扩张;2、国内半导体制造材料行业国产化率低,国产替代空间巨大;3、政策端大力支持半导体相关材料领域发展,包括大基金、02 专项等。 三重利好因素共振,我们认为中国半导体制造材料行业将实现高速发展。1.1. 半导体制造材料:

20、半导体产业发展基石半导体制造材料是半导体制造过程中所需的材料,包含硅片、光刻胶、光掩膜、溅射靶材、 CMP 材料、电子特气、湿化学品、石英等细分子领域。半导体加工分为芯片设计、芯片制 造和封装测试三个环节,半导体芯片制造过程中,所有工艺均在硅片衬底上进行,具体工 艺包括前期硅片准备、薄膜氧化/沉积、化学机械研磨、光刻、刻蚀或离子注入、去光刻胶 等步骤,以上步骤组成一个循环。一般半导体制造需要经过十几至几十次循环才可全部加 工完毕,进入下一轮的封装测试环节。半导体制造过程各工艺的概述如下:硅片准备:半导体制造过程要求纯度极高的单晶硅,一般硅片准备过程需要经过单晶生长、 切片、平坦化及腐蚀等步骤后

21、才可投入使用。此外,部分要求较高的硅片还需进行进一步 表面处理,以满足对应特殊性质集成电路的要求。硅片是这一流程中得到的材料,按尺寸 可分为 6 英寸、8 英寸、12 英寸硅片等,将作为衬底应用于后续的每一步加工流程。薄膜氧化/沉积:主要为热氧化法、化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)工艺等。 热氧化法为通过氧气对单晶硅表面进行氧化,可生成二氧化硅氧化膜。化学气相沉积是将 晶圆(基底)暴露在一种或多种不同的前驱物下,在基底表面发生化学反应产生欲沉积的 薄膜。物理气相沉积(PVD)分为热蒸镀、溅镀、和脉冲激光沉积等。其中溅射也称溅镀, 是一种物理气相沉积技术,指固体靶target中的原

22、子被高能量离子(通常来自等离子体) 撞击而离开固体进入气体的物理过程。溅射靶材、电子特气和湿化学品应用于此工艺。所 用材料方面,沉积硅薄膜一般使用 SiH4,SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4,H2 等气体;沉积 SiO2 薄膜一般 使用 SiH4,SiH2Cl2, N2O,O2,CO2,Si(OC2H5)4 (TEOS)等气体;沉积 Si3N4 薄膜一般使用 SiH4,N2,NH3等气体;沉积硼磷硅玻璃(PSG) 一般使用 SiH4,SiH2Cl2,PH3 等气体;CVD 法沉积钨、钛等 金属通常分别使用 WF6 和 TiCl4 等气体;PVD 法沉积金属层通常分别使用铜、铝、钨、

23、钴等 溅射靶材。化学机械研磨:使用化学腐蚀及机械力对加工过程的单晶硅片、氧化物层和金属布线层等 进行平坦化。化学机械研磨能够对硅片表面进行局部处理,同时也可以对整个表面进行平 坦化处理, 是目前唯一能兼顾表面的全局和局部平坦化的技术。CMP 材料应用于本工艺。 CMP 材料分为抛光液和抛光垫,其中抛光液抛光液主要由磨料、pH 调节剂、氧化剂、抑 制剂、表面活性剂组成,抛光垫可分为聚氨酯抛光垫、无纺布抛光垫和复合型抛光垫等。光刻:在此过程中,首先将光刻胶旋涂在硅片上形成一层薄膜。接着,在复杂的曝光装置 中,光线通过一个具有特定图案的掩模投射到光刻胶上。曝光区域的光刻胶发生化学变化, 在随后的化学

24、显影过程中被去除。去除过后,掩模的图案可被转移到光刻胶膜上。光刻胶、 光掩膜及光刻胶辅助材料被应用于该工艺中。材料方面,光掩膜一般以石英板为原材料, 设计图案通过电子束写入。光刻胶分为 i 线光刻胶,g 线光刻胶,KrF 型光刻胶,ArF 型光 刻胶和深紫外型光刻胶等。刻蚀:分为干法刻蚀和湿法刻蚀,刻蚀是通过等离子体或湿化学品利用化学途径选择性地 移除沉积层特定部分的工艺。一般而言,刻蚀过程中,衬底薄膜表面被光刻胶覆盖的部分不会被刻蚀,而未被光刻胶覆盖的部分将被刻蚀,从而能够将掩膜版的设计图案转移至半 导体上。湿法刻蚀通过化学物质与薄膜间的化学反应实现薄膜的局域去除,干法刻蚀则通 过具有能量的

25、离子与薄膜表面发生反应,实现薄膜去除。湿化学品和电子特气应用于此工 艺。材料方面,湿法刻蚀中,硅刻蚀常用硝酸与氢氟酸和水(或醋酸)混合液,二氧化硅刻 蚀常用氢氟酸及氟化氨,氮化硅刻蚀常用加热的磷酸,铝刻蚀使用铝腐蚀液(磷酸+硝酸+ 醋酸+纯水)。干法刻蚀中,二氧化硅刻蚀使用比较广泛的反应气体有 CHF3,C2F6,SF6 和 C2F8 , 硅刻蚀常使用 SiH4,SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4,H2 , 氮 化 硅 刻 蚀 常 使用 CF4,CF4/O2, CF4+H2,SiF4,CH2F2,铝刻蚀使用 CCl4, CCl4+Cl2,BCl3,BCl3/CCl3F,SiCl4。离

26、子注入:将特定离子在电场里加速,然后注入到晶圆材料中用于形成载流子,实现对晶 圆材料的掺杂。一般而言衬底薄膜表面被光刻胶覆盖的部分无法实现离子注入,而未被光 刻胶覆盖的部分可实现离子注入,从而将掩膜版的设计转移至半导体上。离子注入与 CVD 不同之处在于离子注入的能量很高,可使离子进入晶圆材料中,而 CVD 操作中离子能量低, 只能停留在晶元表面形成对应薄膜物质。湿化学品和电子特气应用于此工艺。材料方面, 掺杂的主要离子为第三和第五主族的元素,以改变局域导电特性。一般用于掺杂的材料有 AsH3, PH3, POCl3, SbCl5, B2H6, BBr3, BCl3, BF3, PF3 等。去

27、光刻胶:刻蚀或离子注入之后,已经不再需要光刻胶作保护层,可以将其除去。去除的 方法分为干法去胶和湿法去胶,湿法去胶分为有机溶剂和无机溶剂去胶,干法去胶主要利 用等离子体将光刻胶剥除。电子特气和湿化学品应用于本工艺中。湿法去胶中,光刻胶去 除剂主要为溶剂类、胺类、半水性、水性等,目前含氟半水性光刻胶去除剂和含双氧水的 水性光刻胶去除剂为市场主流。干法去胶所用的等离子体主要为 O2,N2,Ar 等气体。半导体制造流程及对应材料应用如图 1 所示。图 1:半导体制造流程及材料应用资料来源:半导体制造工艺导论,1.2. 2016 年来全球半导体市场持续增长,半导体材料市场快速发展自 2016 年新一轮

28、半导体周期以来,主要受通信和数据处理市场驱动,全球半导体市场持 续增长。2018 年全球半导体市场达 4664 亿美元,同比增速达 13%。图 2:全球半导体分区域市场变动资料来源:wind,根据德勤咨询和分析,2019 年,由于通信和数据处理应用市场增长乏力,全球半 导体市场增速放缓。但预计 2020 年-2022 年受汽车和工业半导体应用市场增长拉动,全 球半导体市场将会进入新的一轮上行周期。如图所示,根据咨询数据,2019 至 2022 年,通信和数据处理依然占据半导体下游应用市场中主要地位,预计至 2022 年,二 者市场共计将达 3650 亿美元,占下游全部市场的 63.5%。增速方

29、面,2018-2022 年间以汽 车和工业应用半导体市场增幅最快,CAGR 分别为 12.14%和 10.67%,同时二者的市场放量 绝对数值也为所有细分应用中最高,预计 2018-2022 年汽车和工业应用半导体市场将分别放量 250 亿和 270 亿美元。图 3:半导体下游具体应用市场情况(十亿美元)半导体下游应用市场(十亿美元)700600500400300200720182019E2020E2021E2022E汽车通信工业数据处理消费类电子产品资料来源:,受终端半导体市场需求上行影响,半导体晶圆制造产能也随之提升,根据 IC Insight 数据,2018 年全球

30、硅晶圆产能为 1945 万片/月,至 2022 年,该数据将上升至 2391 万片/月,较2018 年增长 22.93%图 4:全球硅晶圆产能水平资料来源:IC Insight,半导体终端市场上行拉升硅晶圆产能增长,从而拉动半导体制造材料的采购需求上升,半 导体制造材料行业因之得以快速发展。半导体制造材料分为硅片、光掩膜、光刻胶及辅助材料、湿化学品、电子特气、溅射靶材、CMP 抛光材料、石英材料等。不同种类材料介绍如下。硅片:硅片是晶圆合成的衬底,半导体硅片均为单晶硅,要求硅片纯度为 99.9999999%(9N) 以上。作为晶圆制造的原材料,硅片质量直接决定了晶圆制造环节的稳定性。按尺寸,硅

31、 片可分为 6 英寸、8 英寸、12 英寸硅片等,按加工步骤,硅片可分为抛光片、退火片、外 延片、节隔离片等。光刻胶:光刻胶又名“光致抗蚀剂”,是一种在紫外光等光照或辐射下,溶解度会发生变 化的薄膜材料。光刻胶是集成电路制造的关键基础材料之一,是光刻技术中最关键的功能 性化学材料,广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及半导体分立器件的微细加工等过程。 按曝光波长不同,光刻胶可分为 i/g 型光刻胶、KrF 型光刻胶、ArF 型光刻胶等。光掩膜:光掩膜一般也称光罩、掩膜版,是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版,由 不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形,并通过曝光将图形转印到产品基板上制造。

32、在芯片制造过程中需要经过十几甚至几十次的光刻,每次光刻都需要一块光刻掩膜版,每 块光刻掩膜版的质量都会影响光刻的质量,从而影响最终制备芯片的品质。CMP 材料:化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing, CMP)是集成电路(IC)制造过程 中的关键技术,通过使用化学腐蚀及机械力对加工过程的单晶硅片和金属布线层进行平坦 化。CMP 材料主要包括抛光液、抛光垫、调节器、CMP 清洗以及其他等耗材,其中抛光 液和抛光垫占 CMP 材料细分市场的 80%以上,是 CMP 工艺的核心材料。溅射靶材:高纯度溅射靶材应用于电子元器件制造的物理气相沉积工艺,是半导体金属化 的关键

33、材料。芯片制造对溅射靶材金属纯度的要求通常达到 99.9995%以上。除纯度之外, 芯片对溅射靶材内部微观结构等也设定了极其苛刻的标准,以保证最终制造的芯片品质。电子特气:电子特气指半导体生产环节中,如延伸、离子注进、掺和、洗涤、遮掩膜形成 过程中使用到化学气体,即气体类别中的电子气体,比如高纯度的 SiH4、PH3、AsH3、B2H6、 N2O、NH3、SF6、NF3、CF4、BCl3、BF3、HCl、Cl2 等。这些气体通过不同的制程使硅片具有 半导体性能,也决定了集成电路的性能、集成度、成品率。湿化学品:湿电子化学品从种类上分,可分为超净高纯试剂和功能性材料,其中功能性材 料主要用于光刻

34、、刻蚀等环节,通过组分配比使试剂具有特定功能;超净高纯试剂是控制 颗粒和杂质含量的电子工业用化学试剂。整个晶圆制造过程中,要反复通过十几次清洗、。不同线宽的集成电路工艺中必须使用不同规格的超净高纯试剂进行蚀刻和清洗,超净高纯试剂的纯度和洁净度对 集成电路的成品率、电性能及可靠性有着非常重要的影响。根据 SEMI 统计,2018 年全球半导体材料市场为 322.3 亿美元,其中硅片、光掩膜、光刻 胶和光刻胶辅助材料、湿化学品、电子特气、溅射靶材、CMP 抛光材料市场分别为 121.2、 40.4、39.6、16.1、42.7、8、21.7 亿美元,其中以硅片市场最大,市场占比最高;2018 年

35、硅片、光掩膜、光刻胶和光刻胶辅助材料、湿化学品、电子特气、溅射靶材、抛光材料的 市场增速分别为 31%,7.7%,6.7%,6.6%,10.3%,6.7%,17.3%,均实现了较高幅度增长。半导体材料细分类型市场(亿美元)350300250200019(E)图 5:半导体制造材料细分市场硅片光掩膜光刻胶&辅助材料湿化学品电子特气溅射靶材抛光材料其他资料来源:SEMI,图 6:半导体材料细分市场占比抛光材料溅射靶材2%7%其他10%硅片38%电子特气13%湿化学光品刻胶&辅助材5%料12%光掩膜13%资料来源:SEMI,1.3. 受益于半导体产业链转移

36、、终端半导体市场增长,中国半导体制造材料 行业快速发展从半导体终端市场看,中国作为全球半导体市场的重要组成部分,2018 年中国半导体市场 达 1579 亿美元,占世界比例 33.9%,同比增速 20%。从年均复合增速来看,中国半导体市 场增速快于全球水平。2016-2018 全球半导体市场年均复合增长率为 17.35%,2016-2018 中国半导体市场年均复合增长率为 21.2%,高于全球平均水平。图 7:中国半导体市场500450400350300250200150100500中国半导体销售额(亿美元)45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%销售额同比增长资料来源:win

37、d,图 8:半导体销售额同比变动半导体销售额同比变动(%)45.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.00-5.002014Q1 2014Q3 2015Q1 2015Q3 2016Q1 2016Q3 2017Q1 2017Q3 2018Q1 2018Q3-10.00全球增长率中国资料来源:wind,预计 2020-2025 年,受益于下游的汽车电子半导体、工业半导体、以及本次 5G 换机潮所 拉动的通信领域半导体应用市场需求增长,中国的终端半导体市场将延续快速增长趋势。此外,半导体制造产能近年来持续向中国转移。根据 IC Insight 统计数据

38、,2018 年中国硅 晶圆产能 243 万片/月(等效于 8 寸硅晶圆),全球硅晶圆产能 1945 万片/月,中国大陆硅 晶圆产能占全球硅晶圆产能 12.5%。根据 IC Insight 对未来产能扩张预测,随着半导体制造 硅晶圆产能持续向中国转移,2022 年中国大陆晶圆厂产能将达 410 万片/月,占全球产能 17.15%。2018-2022 年中国硅晶圆产能的年均复合增长率达 14%,远高于全球产能年均复 合增长率 5.3%。图 9:半全球各区域硅晶圆产能全球各区域硅晶圆产能(百万片/月)(等效于8寸晶 圆)3025201510502016年2017年2018年2019年2020年202

39、1年2022年北美欧洲日本韩国中国台湾中国大陆其他国家资料来源:IC Insight,图 10:中国大陆硅晶圆产能中国大陆硅晶圆产能(百万片/月)(折算为8寸硅晶圆)4.543.532.521.510.5035%30%25%20%15%10%5%0%2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年中国大陆硅晶圆产能同比增长资料来源:IC Insight,中国大陆硅晶圆产能迅速增长主要得益于半导体制造产业链向中国大陆的转移。目前 中芯国际、长江存储、华虹半导体、海力士、合肥长鑫、台积电等公司均在中国大陆 有新建或扩建产能。根据华夏幸福产业研究院统计数据,若现有晶圆厂扩建规划

40、项目 全部投产,预测中国晶圆产能将达 580 万片/月。表 1:中国晶圆厂情况项目名称产 能 状 态尺寸目 前 月 产 能(万片)未来月产能(万片)制程/工艺上海华力集成电路制造有限公司(华力二期)投产12 寸4414-28nm长江存储科技有限责任公司投产12 寸10100合肥长鑫集成电路有限责任公司投产12 寸212.5台积电(南京)有限公司投产12 寸1.5216nm英特尔半导体(大连)有限公司投产12 寸SK 海力士半导体(中国)有限公司投产12 寸82010nm北京燕东微电子科技有限公司投产8 寸5110nm河南芯睿电子科技有限公司 中芯国际集成电路制造(深圳)有限公司投产 爬坡6 寸

41、12 寸0.34330nm 55-110nm合肥晶和集成电路有限公司爬坡12 寸12.555-180nm联芯集成电路制造(厦门)有限公司爬坡12 寸2.5328-40nm杭州士兰昕微电子有限公司爬坡8 寸3.55上海新进芯微电子有限公司英诺赛科(珠海)科技有限公司爬坡爬坡8 寸8 寸四川广义微电子股份有限公司爬坡6 寸38GaN苏州能讯高能半导体有限公司江苏能华微电子科技有限公司爬坡爬坡4 寸4-6 寸GaN GaN武汉新芯集成电路制造有限公司扩/在建12 寸1.22NOR三星半导体(中国)有限公司扩/在建12 寸1220NANDSK 海力士半导体(中国)有限公司扩/在建12 寸2010nm中

42、芯国际集成电路制造(天津)有限公司扩/在建8 寸615中芯集成电路制造(宁波)有限公司扩/在建8 寸3中芯南方集成电路制造有限公司扩/在建12 寸0.63.514nm华虹半导体(无锡)有限公司扩/在建12 寸4特色工艺南京紫光存储科技控股有限公司扩/在建12 寸1030NANDDRAM成都紫光国芯存储科技控股有限公司扩/在建12 寸30NAND福建省晋华集成电路有限公司扩/在建12 寸4DRAM厦门士兰集科微电子有限公司扩/在建12 寸865-90nm广州粤芯半导体技术有限公司扩/在建12 寸413-180nm重庆万国半导体科技有限公司扩/在建12 寸5芯恩(青岛)集成电路有限公司格芯(成都)

43、集成电路制造有限公司扩/在建扩/在建8-12 寸12 寸德淮半导体有限公司扩/在建12 寸2465-110nm江苏时代芯存半导体有限公司扩/在建12 寸138nm武汉弘芯半导体制造有限公司扩/在建12 寸9上海积塔半导体有限公司扩/在建8 寸6海辰半导体(无锡)有限公司中芯集成电路制造(绍兴)有限公司扩/在建扩/在建8 寸8 寸10.5赛莱克斯微系统科技(北京)有限公司扩/在建8 寸3MEMS德科玛(南京)半导体科技有限公司江苏中景航天半导体实业发展有限公司扩/在建扩/在建8-12 寸8 寸4厦门士兰明镓化合物半导体有限公司扩/在建4-6 寸北京双仪微电子科技有限公司扩/在建6 寸2GaAs济南富能半导体有限公司扩/在建6-

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