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疫情影响下的国产半导体材料发展状况
2022年05月18日

疫情使得全球半导体产业下滑。但在中国巨大的市场拉动下,国产半导体材料行业还是取得了很大的发展。国内多条12英寸半导体硅片项目仍处在研发建设全力开工中。在个别材料上,国产化替代率已经达到35%或以上。应该说,成绩来之不易。

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机构预测,在疫情影响下,2020年全球半导体市场营收将小幅上涨。2019年受存储芯片下滑影响,全球半导体市场营收大幅下跌12%。尽管受新冠肺炎疫情冲击,以及中美贸易摩擦不断升温,最新统计预计,2020年全球半导体市场营收将小幅上涨2%,预计为4203亿美元。2021年预计为4435亿美元,上涨约5.5%。


在芯片制造方面,摩尔定律仍在延续。节点仍沿5纳米、3纳米、1纳米在继续挺进,但目前能够跟进这个节点路径发展的厂商已经越来越少。台积电、三星、中芯国际、武汉新芯和上海华力微全力发展14纳米及以下先进制程,如FinFET和EUV等,目标瞄准追求极致芯片大小以及高速运算的芯片。


台联电(大陆厂)、格芯、世界先进和华虹宏力等,则考虑到自身集团资源及先进制程的投资回报率,专注在8英寸晶圆制造和12英寸晶圆成熟工艺(28纳米以上)。


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 不同工艺代的发展情况(来源:中国电子材料行业协会)



中国半导体销售额同比下滑,但集成电路的销售在稳步增长。2019年,中国半导体行业销售额1441亿美元,同比下滑8.7%,预计2020年将继续下滑2%。相反,2019年,中国集成电路产业销售额7562.3亿元,同比增长15.78%,疫情影响下,预计2020年中国集成电路产业销售额增长将大幅放缓。


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据相关机构统计,2019年国内半导体材料市场规模565亿元人民币(含晶圆制造材料与封装材料)。2019年国内半导体材料企业(内资和合资)用于国内晶圆制造的材料销售额138亿元人民币,整体国产化率24.4%。


硅片是制造芯片的基本衬底材料,没有硅片整个半导体行业将如无源之水;硅片作为芯片的基础衬底,是唯一贯穿各道芯片前道制程的半导体材料,地位相当关键。


目前国产12英寸硅片材料生产线已有近10家,全部达产后加起来的月产能有500万之多。这个数字已经接近目前全球12英寸月需求量的80%以上。


2019年上海新昇的12英寸大硅片正片实现销售超过9万片,获实质性突破。但相比庞大的市场需求,国产化率仍不足1%。


其他材料目前还是不能摆脱依赖进口的局面。例如光刻胶和靶材,集成电路用KrF光刻胶国产化率不足1%,ArF/ArFi光刻胶全部依赖进口。靶材国产化率35%。在14/16nm技术节点实现了批量供货,部分产品应用于10nm技术节点先进工艺制程中。


电子气体的企业有广东华特、苏州金宏等,均已成功上市,市场占有率不断提升,电子气体的全球话语权显著提高,目前集成电路用电子气体的整体国产化率已提高到30%。


做CMP抛光材料的安集,后道Cu/Barrier抛光液和TSV抛光液已做到28nm节点批量供应,14nm节点小规模量产。湖北鼎龙抛光液已在数家8英寸晶圆厂小规模量产运用,12英寸晶圆厂各制程还在评价中。


湿化学品硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等酸类产品,中巨芯、湖北兴福、晶瑞化学等已批量生产,在8英寸晶圆已实现大批量供货,但在12英寸晶圆制造方面尚有不足。复配类溶液与国外差距较明显。


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 全球12英寸硅片需求量(来源:中国产业信息网)



封装材料2019年国内半导体封装材料市场规模约为54.28亿美元,预计到2022年国內半导体封装材料市场规模将增长至63.60亿美元,年复合增长率3%。


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疫情对国内半导体材料的影响主要体现在一、二季度,同大多数产业受疫情影响类似,物流问题是制约行业生产运转最严重的问题。



其次是扩大发展受阻。半导体材料处于快速发展期,很多企业计划2020年实施多项新投入和技改项目,疫情影响下产生较大计划性调整,影响资金成本和项目进展实施。


还有一个是疫情限制人员流动使技术交流和技术能力受到影响。部分公司研发团队在海外,人员交往、技术交流在较长时间内受到影响。半导体材料的主要供应商为日韩欧美厂商,需求沟通、技术支持也受到极大影响。我们再从细分行业看疫情带来的影响情况。


半导体大硅片,疫情对半导体硅片行业影响主要体现在项目进展方面,国内许多条12英寸半导体硅片项目仍处在研发建设中,尽管下半年开足马力全力开工,但全年建设计划项目仍很难完成。


湿化学品方面,疫情对国内湿化学品行业影响主要体现在一季度,整体受影响较小。企业原材料储备较足,一季度行业整体开工率仍维持在90%以上,但产能利用率有所降低,面板价格下降,导致湿化学品行业承压,相关产品价格有所走低。


光刻胶。光刻胶核心原料均为进口,保质期短,疫情影响下,企业开工不断延后,六月初全部恢复正常,订单交付受到影响,部分订单丢失,影响产业链的安全与竞争力。



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首先是机遇大于挑战。随着国际形势不断变化,国内半导体晶圆厂以疫情为契机,借机引入国产供应商作为备份和应用。特别是在导入新的产品、新的项目建设时,国产材料供应商更要抓住进入用户市场机会。


不可否认,我们在机遇面前也面临挑战。国内材料企业与国外企业相比还有一定差距,日韩配套企业依托多年技术积累,与客户的长期合作获得全方位发展,竞争优势明显。半导体材料验证周期长,导入难度大。


随着国家5G、人工智能、工业互联网、物联网等及“新基建”项目的加速推进,对于未来新的应用与发展,重点核心电子材料的突破和国产本土化替代速度必然加快。我国半导体企业也面临更大的发展前景。



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 国内6~12英寸硅片材料行业发展状况(来源:中国电子材料行业协会)

(以上行业数据来源于中国电子材料行业协会)


本文作者韩继国,转载自《智慧产品圈》微信公众号,原文发表于2021年4月2日。