中國半導體材料邁向中高端
發(fā)布時間：2020-05-12
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半導體材料是半導體產業(yè)發(fā)展的基礎，它融合了當代眾多學科的先進成果，在半導體制造技術不斷升級和產業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展中扮演著重要角色。半導體技術每前進一步都對材料提出新的要求，而材料技術的每一次發(fā)展也都為半導體新結構、新器件的開發(fā)提供了新的思路。2019 年， 國內半導體材料在各方共同努力下，部分中高端領域取得突破。
市場規(guī)模小幅下滑
受行業(yè)整體不景氣影響，2019 年全球半導體材料市場營收下滑顯著，但下降幅度低于整體半導體產業(yè)。據中國電子材料行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019 年全球半導體材料整體市場營收 483.6 億美元， 同比 2018 年的 519.4 億美元下降 6.89%。
從材料的區(qū)域市場分布來看，中國臺灣地區(qū)是半導體材料最大區(qū)域市場，2019 年市場規(guī)模達114.69 億美元；中國大陸市場規(guī)模 81.90 億美元；韓國市場規(guī)模 76.12 億美元。
從晶圓制造材料與封裝材料來看，2019 年全球半導體晶圓制造材料市場規(guī)模 293.19 億美元， 同比 2018 年的 321.56 億美元下降 8.82%；2019 年全球半導體晶圓封裝材料市場規(guī)模 190.41 億美元，同比 2018 年的 197.43 億美元下降 3.56%。
2019 年中國半導體材料市場規(guī)模 81.90 億美元，同比 2018 年的 84.92 億美元下降 3.56%，其中晶圓制造材料市場規(guī)模 27.62 億美元，同比 2018 年的 28.17 億美元下降 1.95%；封裝材料市場規(guī)模 54.28 億美元，同比 2018 年的 56.75 億美元下降 4.35%。
2019 年 7 月 22 日，科創(chuàng)板首批公司上市。安集微電子作為國內 CMP 拋光液龍頭，成為首批登陸科創(chuàng)板的 25 家企業(yè)之一，久日新材、華特氣體、神工股份等緊隨其后，成功登陸科創(chuàng)板， 與此同時，正帆科技、格林達等半導體材料企業(yè)在登陸資本市場的進程中進展順利，有望在新的一年迎來里程碑，拓寬了各企業(yè)的融資渠道，也為行業(yè)整體發(fā)展注入新的保障。
部分中高端領域取得可喜突破
綜合各領域來看，部分領域已實現自產自銷，靶材、電子特氣、CMP 拋光材料等細分產品已經取得較大突破，部分產品技術標準達到國際一流水平，本土產線已基本實現中大批量供貨。2019 年我國半導體材料生產企業(yè)用于國內半導體晶圓加工領域的銷售額達 138 億元，同比增長 4.4%。整體國產化率提高到 23.8%，充分顯示了近年來企業(yè)綜合實力的提升。
硅片方面，2019 年國內市場規(guī)模 8.12 億美元，同比增長 1.63%。作為半導體材料中成本占比最高的材料，國內 12/8 英寸硅片企業(yè)已超過 16 家，擬在建產線迭出，2019 年各主要產線穩(wěn)步推進。衢州金瑞泓成功拉制出擁有完全自主知識產權的量產型集成電路用 12 英寸硅單晶棒；中環(huán)
領先 12 英寸硅片廠房安裝了第一套設備；徐州鑫晶半導體 12 英寸大硅片長晶產線試產成功，并陸續(xù)向國內和德國等多家客戶發(fā)送試驗樣片；業(yè)界普遍關注的上海新昇 28nm 邏輯、3D-NAND 存儲正片通過了長江存儲的認證；有研科技集團與德州市政府、日本 RST 公司等共同簽約，建設年產 360 萬片的 12 英寸硅片產業(yè)化項目。盡管各企業(yè)小而分散，但大硅片真正實現國產化前景可期。
光掩膜方面，與旺盛的需求形成反差的是國內高端掩膜保障能力不足，大量訂單流向海外。目前，半導體用光掩膜國產化率不足 1%。內資企業(yè)中真正從事半導體用光掩膜生產的僅有無錫中微，研究機構有中科院微電子所及中國電科 13 所、24 所、47 所和 55 所等，過去一年里，行業(yè)取得的實質性突破較少。
光刻膠方面，目前國內集成電路用 i 線光刻膠國產化率 10%左右，集成電路用 KrF 光刻膠國產化率不足 1%，ArF 干式光刻膠、ArFi 光刻膠全部依賴進口。2019 年，南大光電設立光刻膠事業(yè)部，并成立了全資子公司“寧波南大光電材料有限公司”，全力推進“ArF 光刻膠開發(fā)和產業(yè)化項目”落地實施；同時與寧波經濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會簽署了《投資協(xié)議書》，擬投資開發(fā)高端集成電路制造用各種先進光刻膠材料以及配套原材料和底部抗反射層等高純配套材料，形成規(guī)?；a能力，建立配套完整的國產光刻膠產業(yè)鏈。上海新陽 248nm 光刻膠配套的光刻機（光刻機價格）已完成廠內安裝開始調試，193nm 光刻膠配套的光刻機也已到貨。經過近三年的研發(fā)，關鍵技術已有重大突破，已從實驗室研發(fā)轉向產業(yè)研發(fā)。
濕化學品方面，目前半導體領域整體國產化率 23%左右。2019 年，興發(fā)集團控股子公司湖北興福電子材料有限公司技術創(chuàng)新取得重大突破，電子級磷酸順利通過了中芯國際 12 英寸 28nm 先進制程工藝的驗證測試，開啟了對中芯國際先進制程 Fab 端的全面供應。此外，長江存儲、廈門聯(lián)芯等先進 12 英寸 Fab 也開啟了驗證測試。多氟多抓住日韓貿易戰(zhàn)機會，電子級氫氟酸穩(wěn)定批量出口韓國高端半導體制造企業(yè)，進入韓國兩大半導體公司的供應鏈中，被最終應用在 3D-NAND 和 DRAM 的工藝制程中，使電子級氫氟酸產品打開國門走向世界。
電子特氣方面，目前我國半導體用電子特氣的整體國產化率約為 30%。2019 年，華特氣體激光準分子混合氣國內大規(guī)模起量應用，同時進軍海外市場；金宏氣體 TEOS 研發(fā)確定重點進展， 即將投放市場；綠菱高純電子級四氟化硅質量穩(wěn)步提升，國內市場份額逐步提高；博純股份氧硫化碳研發(fā)成功；南大光電與雅克科技加大了前驅體研發(fā)力度。此外，中船七一八所也加大了新含鎢制劑的研制。
CMP 拋光材料方面，安集微電子的后道 Cu/Barrier 拋光液技術水平與國內領先集成電路生產商同步，TSV 拋光液在國際和國內均在領先水平，這幾類拋光液 2019 年在 14nm 節(jié)點上實現小規(guī)模量產。鼎龍股份不僅完善了自身的 CMP 拋光墊型號，從成熟制程到先進制程完成全覆蓋，而且進入了長江存儲供應鏈，大部分產品均在晶圓廠進行驗證和測試。
靶材方面，江豐電子已成功突破半導體 7nm 技術節(jié)點用 Al、Ti、Ta、Cu 系列靶材核心技術并實現量產應用，5nm 技術節(jié)點的研發(fā)工作穩(wěn)步進行中。有研億金持續(xù)推進實現納米邏輯器件和存儲器件制備用貴金屬及其合金相關靶材的開發(fā)與使用。
先進封裝材料方面，高端承載類材料蝕刻引線框架與封裝基板、線路連接類材料鍵合絲與焊料、塑封材料環(huán)氧塑封料與底部填充料等仍高度依賴進口，2019 年國內企業(yè)主要在中低端領域有所突破，高端領域個別品種實現攻關。
半導體材料業(yè)仍篤定前行
目前，國內半導體材料總體上形成了以龍頭企業(yè)為載體，平臺配合推進驗證的能力，具備了一定的產業(yè)基礎、技術積淀，以及人才儲備，部分細分材料領域緊追國際水平。但是，先進技術節(jié)點材料市場整體仍被國外壟斷，國產材料突破較少，關鍵環(huán)節(jié)核心材料空白，影響了整個產業(yè)安全。
半導體產業(yè)加速向中國大陸轉移，中國正成為主要承接地，2020 年業(yè)界普遍認為 5G 會實現大規(guī)模商用，熱點技術與應用推動下，國內半導體材料需求有望進一步增長。大基金二期已完成募資，預計三月底可開始實質投資，主要圍繞國家戰(zhàn)略和新興行業(yè)進行，比如智能汽車、智能電網、人工智能、物聯(lián)網、5G 等，預計將加大對國產半導體材料的投入力度，新一輪的資本介入， 將助力半導體材料國產化率提升速度。
新年伊始，世界經濟持續(xù)下行，全年經濟疲弱似成定局，新冠肺炎疫情給行業(yè)發(fā)展帶來了沖擊，中美貿易摩擦仍未平息，2020 年增加了諸多不確定因素。但在確定的發(fā)展目標下，國內半導體材料業(yè)必將篤定前行！
（來源：中國電子報/2020 年/3 月/27 日/第 008 版，集成電路，中國電子材料行業(yè)協(xié)會、中國電子化工新材料產業(yè)聯(lián)盟信息部副主任 劉偉鑫）
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唐女士-華南、西南