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2019-20年半导体资料深度陈述

来源:安博电竞酒店北京发表日期:2023-05-29 03:19:12浏览量:1

  2020 年半导体职业下流运用商场逐渐回暖,包含智能手机、PC、轿车电子、安防、存储 与 5G 等细分商场上涨动力微弱。据 IDC 数据,2019 年全球智能手机出货量 13.67 亿台, 同比下降 2%。从各大手机品牌厂商的出货状况来看,三星、华为、苹果、小米和 Oppo 出货量别离为 2.98 亿台、2.41 亿台、1.98 亿台、1.26 亿台、1.20 亿台,同比别离添加 2%、 17%、-7%、4%、4%,商场比例别离为 21.8%、17.6%、14.5%、9.2%、8.8%。前五大厂 商中华为的商场比例前进最大,苹果的商场比例有所下降。从 2019 年 Q4 的状况来看, 2019 年第四季度全球智能手机出货量 3.69 亿台,同比添加 1%,接连两个季度正添加。其间,苹果降价战略使得出货量同比前进 9%,商场比例前进至 21.3%。2020 年,跟着 5G 加速商用推行,5G 手机有望快速浸透,叠加 5G 手机高含硅量,半导体需求添加动力 微弱。

  PC 商场方面,从 2019 年 Q2 开端,全球 PC 商场大幅回暖,增速大幅前进前进,再次重 回正添加。据 IDC 数据,2019 年四季度,全球 PC 销量到达 7180 万台,同比添加 4.8%, 创下 4 年以来单季出货量新高。2019 年全年 PC 出货量 2.67 亿台,同比添加 2.7%,这是 自 2012 年以来全球 PC 商场初次重回正添加;估计 2020 年 PC 商场有望继续添加。

  轿车电子方面,跟着电动轿车的逐渐遍及以及轿车电子本钱占比前进,轿车电子商场规 模有望坚持高添加。据我国工业信息数据,2018 年全球和我国轿车电子商场规划别离为 15833 亿元和 6073 亿元,估计 2022 年可达 21399 亿元和 9783 亿元,年均复合添加率分 别为 7.82%和 12.66%,我国增速远高于全球。现在我国新车轿车电子产品本钱在整车成 本中的均匀比重为 10%,其间轿车电子产品本钱比重已达 10%~25%。全球轿车电子本钱 在整车本钱中的均匀比重达 35%,我国轿车电子化水平比较世界水平仍存在较大前进空 间,商场前景宽广。

  安防方面,跟着全球政府、企业以及顾客安全意识的前进以及对安全体系付费志愿提 升,安防需求继续前进。依据研讨机构 Markets and Markets 的数据, 2019 年,全球安防 解决方案商场规划为 2579 亿美元,2024 年商场规划将可达 3976 亿美元, 2019 年—2024 年的 CAGR 为 9.0%。

  视频监控作为安防商场的最重要组成部分,跟着社会关于公共安全重视度前进以及 IP 摄 像机的选用不断添加,商场规划有望继续添加。依据 MarketsandMarkets 的数据,2018 年全球视频监控商场规划 369 亿美元,2023 年可达 683 亿美元,CAGR 高达 13.1%,领 先于安防商场全体的商场规划增速。

  2020 年半导体下流运用商场呈现全面复苏态势,跟着 5G 商用推行、轿车电子加速浸透 与数据中心建造等顺畅推动,半导体职业需求端景气量高企有望抵挡疫情短期扰动,半 导体工业链包含代工、封测、规划、设备以及资料等环节将继续获益。

  半导体出售额方面,2019 年 12 月全球半导体出售额 361.0 亿美元,同比下降-5.50%;2019 年 Q4 全球半导体出售额 1093.4 亿美元,同比跌落 9.93%,环比上涨 6.0%。2019 年 Q4 全球半导体出售额环比继续爬高,半导体职业复苏动力微弱。12 月我国半导体出售额 128.1 亿美元,同比添加 0.80%,环比下降 0.01%,全球占比坚持在 35%左右。全球半导 体出售额 12 月同比跌幅收紧显着,我国半导体出售额 12 月同比小幅上升,2019 年下半 年半导体职业景气量高涨,下流需求坚持旺盛。

  半导体设备出货额方面,1 月北美半导体设备出货额 23.45 亿美元,同比添加 22.90%,环 比下降-5.90%。1 月日本半导体设备出货额 1701.29 亿日元,同比添加 3.10%,环比下降 -4.40%。北美与日本半导体设备出货额均创近年同期新高,半导体产能扩张展开顺畅, 有望继续支撑下流需求复苏与技能立异。

  半导体代工方面,据 IC Insights 数据,2018 年全球晶圆代工厂商出售额 710 亿美元, 较 2017 年的 576 亿美元添加 5%,全球晶圆代工厂商出售额接连五年年生长率高于 5%。2013 年全球晶圆代工厂商出售额为 420 亿美元,2013 年至 2018 年年均复合添加率为 14.42%。其间最近五年纯晶圆代工厂商出售额占整个晶圆制作商场的比例均匀约为 86%。

  台积电 2020 年 2 月完结营收 933.94 亿新台币,同比添加 53.4%,环比下滑 9.9%。2 月营 收创前史同期新高,2 月同比增速创近 10 年同期新高。台积电 2 月数据接连高景气量, 疫情影响难撼工业大趋势。收入体量方面,2 月营收 933.94 亿新台币,前史同期最高营 收为 714.23 亿元,高于前史同期高值约 30.8%。台积电在疫情等负面影响下,2 月仍高 标准确保安全出产,订单体量不减,代工事务体量步入新台阶。同比增速方面,2 月同比 增速 53.4%,前史前次 2 月同比增速逾越 30%为 2015 年,2015 年 2 月同比增速 33.77%。半导体代工龙头 2 月收入体量创前史同期新高,增速创近年同期新高;半导体职业发起 机有望敞开新一轮景气大周期。

  半导体封测方面,据我国台湾拓璞工业研讨所数据,2018 年全球 IC 封装测验业在存储、 车载芯片与通讯封测需求的带动下小幅添加,2018 年出售规划生长 1.4%,出售额到达 525 亿美元。全球移动通讯电子产品、高功用核算芯片(HPC)、 轿车电子、物联网(IOT) 以 及 5G 等产品需求上升、高 I/O 数和高整合度先进封装迅速展开是带动 IC 封装测验商场 上升的首要原因,估计 2019 年全球 IC 封测业商场增速约 1.0%,2020 年在晶圆制作景气 度继续向好的带动下,封测职业商场有望迎来高添加。

  2020 年半导体职业接连上一年年末高景气量,1 月各大半导体代工与封测龙头营收冷季不 淡,代工与封测龙头上调 2020 年本钱开资指引。台积电 2019 年本钱开资 151.5 亿美元, 估计 2020 年本钱开资 150~160 亿美元,本钱开支仍坚持高位水平。联电、中芯世界、日 月光与安靠估计 2020 年本钱开支别离同比上涨 66.7%、55.0%、30.0%与 17.0%。全球半 导体出售、代工、封测与设备等供给端景气量全面高企,特别以代工龙头台积电为代表, 2020 年高额本钱开支有望推动半导体职业产能扩张,半导体资料环节将协同获益。

  半导体资料包含半导体制作资料与半导体封测资料。晶圆制作资料包含硅晶圆、光掩模、 光刻胶、光刻胶辅助资料、湿化学品、电子气体、溅射靶资料、化学机械抛光(CMP)浆、 研磨垫、石英制品等。而封测资料包含引线结构和基板、陶瓷封装、封装树脂、键合线 和粘合剂等。

  半导体资猜中前端资料商场增速远高于后端资料,2016-2018 年的三年里,前端资料出售 额别离添加了 3%、13%、14%,后端资料出售额别离添加了-4%、5%、3%。前端资料的添加 归功于各种前端技能的活跃运用,如极紫外(EUV)曝光,原子层堆积(ALD)和等离子体化 学气相堆积(PECVD)等。在晶圆制作资猜中,硅片及硅基资料占比最高,约占 31%,其次 顺次为光掩模板 14%,电子气体 14%,光刻胶及其配套试剂 12%,CMP 抛光资料 7%,靶材 3%,以及其他资料占 13%。在半导体封装资猜中,封装基板占比最高,占 40%。其次顺次 为引线%、芯片粘合资料 4%、以 及其他封装资料 2%。

  据 SEMI 数据,2018 年半导体资料商场添加到 519 亿美元,与 2017 年的 470 亿美元比较 添加了 10.6%,这首要归功于已完结出资的半导体工厂开端全面运营,以及因为半导体工 艺制程数量添加而导致资料耗费的增多。SEMI 估计 2019 年半导体资料商场增速约为 2%。2018 年全球半导体制作资料商场规划为 330.18 亿美元,同比添加 17.14%;全球半导体 封装测验资料商场规划估计为 197.01 亿美元,同比添加 3.02%。2009 年至今,制作资料 商场规划增速一向高于封测资料商场增速。

  我国台湾区域凭仗巨大的晶圆代工商场和先进封装基地,2018 年以 114 亿美元接连第 9 年成为全球最大的半导体资料消费区域。2018 年,韩国、我国台湾与我国大陆的半导体 资料商场添加最为微弱,增速别离为 16%、11%与 11%;获益半导体工业继续搬运,估计 中日韩三地半导体资料商场仍将坚持高添加展开。

  我国半导体资料占全球商场比例约 16%,且以封装资料为主,晶圆制作资料占比低于封装 资料。2017 年我国晶圆制作资料商场规划达 24.8 亿美元,同比添加 18.7%,估计 2020 年商场规划将到达 40.9 亿美元;国内封装资料商场规划达 50.9 亿美元,同比添加 8.8%, 估计 2020 年商场规划将到达 66.5 亿美元。我国半导体资料国产化占比较低,2017 年国 产半导体出售额约281.7亿元,其间国产封装资料出售额约116.4亿元,国产化率29.3%。

  近年来我国半导体资料的全体国产化率依然处于比较低水平,在进口代替范畴仍具有较 大商场空间。此外,跟着我国本乡先进制程推动以及存储基地扩产,对半导体资料需求 将逐年前进,给本乡资料厂商带来较大导入时机。

  半导体硅片是集成电路及其他半导体产品的要害性、基础性原资料,现在 90%以上的半 导体产品运用硅基资料制作。一般将 95-99%纯度的硅称为工业硅。沙子、矿石中的二氧 化硅经过纯化,可制成纯度 98%以上的硅;高纯度硅经过进一步提纯变为纯度达 99.9999999%至 99.999999999%(9-11 个 9)的超纯多晶硅;超纯多晶硅在石英坩埚中熔 化,并掺入硼(P)、磷(B)等元素改动其导电才能,放入籽晶确认晶向,经过单晶生 长,制成具有特定电性功用的单晶硅锭。熔体的温度、提拉速度和籽晶/石英坩埚的旋转 速度决议了单晶硅锭的尺度和晶体质量,而熔体中的硼(P)、磷(B)等杂质元素的浓 度决议了单晶硅锭的电特性。单晶硅锭经过切片、研磨、蚀刻、抛光、外延、键合、清 洗等工艺进程,制作成为半导体硅片。

  因为半导体职业与全球微观经济形势严密相关,全球半导体硅片职业在 2009 年受经济危 机影响较为低迷出货量与出售额均呈现下滑;2010 年因为智能手机放量添加,硅片职业 大幅反弹。2011 年至 2016 年,全球经济逐渐复苏但仍旧较为低迷,硅片职业亦随之低速展开。2017 年以来,获益于半导体终端商场需求微弱,下流传统运用范畴核算机、移动 通讯、固态硬盘、工业电子商场继续添加,新式运用范畴如人工智能、区块链、物联网、 轿车电子的快速展开,半导体硅片商场规划不断添加,并于 2018 年打破百亿美元大关。

  2016 至 2018 年,全球半导体硅片出售金额从 72.09 亿美元添加至 113.81 亿美元,年均复 合添加率达25.65%;全球半导体硅片出货面积从10,738.00百万平方英寸添加至12,732.00 百万平方英寸,年均复合添加率 8.89%;全球半导体硅片出售单价从 0.67 美元/英寸上升 至 0.89 美元/英寸,年均复合添加率达 15.39%。获益于半导体硅片单价上升幅度较大,2016 至 2018 年全球半导体硅片出售额增速高于出货面积增速。

  2018 年,300mm 硅片和 200mm 硅片商场比例别离为 63.83%和 26.14%,两种尺度硅片合 计占比挨近 90.00%。2011 年开端,200mm 半导体硅片商场占有率安稳在 25-27%之间。2016 年至 2017 年,因为轿车电子、智能手机用指纹芯片、液晶显现器商场需求快速添加, 200mm 硅片出货面积从 2,690.00 百万平方英寸上升至 3,085.00 百万平方英寸,同比添加 14.68%。2018 年,获益于轿车电子、工业电子、物联网等运用范畴的微弱需求,以及功 率器材、传感器等出产商将部分产能从 150mm 搬运至 200mm,带动 200mm 硅片继续保 持添加,200mm 硅片出货面积到达 3,278.00 百万平方英寸,同比添加 6.25%。

  自 2000 年全球第一条 300mm 芯片制作出产线mm 半导体硅片商场需求增 加,出货面积不断上升。2008 年,300mm 半导体硅片出货量初次逾越 200mm 半导体硅 片;2009 年,300mm 半导体硅片出货面积逾越其他尺度半导体硅片出货面积之和。2000 年至 2018 年,因为移动通讯、核算机等终端商场继续快速展开,300mm 半导体硅片出货 面积从 94.00 百万平方英寸扩展至 8,005.00 百万平方英寸,商场比例从 1.69%大幅前进至 2018 年的 63.83%,成为半导体硅片商场最干流的产品。2016 至 2018 年,因为人工智能、 区块链、云核算等新式终端商场的繁荣展开,300mm半导体硅片出货面积别离为6,817.00、 7,261.00、8,005.00 百万平方英寸,年均复合添加率为 8.36%。

  下流运用商场中 5G 商用、手机立异、存储回暖、数据中心等各类商场回暖添加,各细分 商场中硅含量前进,硅片需求量拉升显着。2019 年智能手机 12 英寸硅片耗费量约为 130 万片/月,估计至 2023 年约达 165 万片/月,CAGR(2020-2023)约为 7.8%。

  2008 年至 2013 年,我国大陆半导体硅片商场展开趋势与全球半导体硅片商场共同。2014 年起,跟着我国参半导体制作出产线投产、我国半导体制作技能的不断前进与我国半导 体终端产品商场的飞速展开,我国大陆半导体硅片商场步入了腾跃式展开阶段。2016 年 至 2018 年,我国大陆半导体硅片出售额从 5.00 亿美元上升至 9.92 亿美元,年均复合增 长率高达 40.88%,远高于同期全球半导体硅片的年均复合添加率 25.65%。我国作为全球 最大的半导体产品终端商场,估计未来跟着我国芯片制作产能的继续扩张,我国半导体 硅片商场的规划将继续以高于全球商场的速度添加。

  2018 年全球半导体硅片职业出售额算计为 120.98 亿美元。其间,职业前五名企业的商场 比例别离为:日本信越化学商场比例27.58%,日本SUMCO商场比例24.33%,德国Siltronic 商场比例 14.22%,我国台湾举世晶圆商场比例为 16.28 %,韩国 SK Siltron 商场比例占比 为 10.16%。硅工业集团占全球半导体硅片商场比例 2.18%。

  因为半导体硅片职业具有技能难度高、研制周期长、资金投入大、客户认证周期长等特 点,全球半导体硅片职业进入壁垒较高,职业会集度高。2018 年,全球前五大半导体硅 片企业信越化学、SUMCO、Siltronic、举世晶圆、SK Siltron 算计出售额 740.35 亿元,占 全球半导体硅片职业出售额比重高达 93%。

  跟着本乡晶圆代工的推动,本乡半导体硅片厂商连续加大出资攻坚半导体大硅片商场。据不完全计算,现在我国稀有十家公司官宣介入 12 寸大硅片工业,规划总产能达 692 万 片/月。但因为 12 寸硅片多用于先进制程,对杂质、晶格缺点等要求极高,本乡厂商多处 于研制阶段;此外,长晶进程对单晶炉要求苛刻,老练 12 寸长晶路多选用进口,本乡厂商与海外老练技能仍具有必定间隔,给我国硅片职业展开带来必定阻力与应战。而跟着 本乡 12 寸晶圆厂数量增多以及产能扩张,将给本乡硅片企业供给更多联合研制与测验机 会,有望加速本乡硅片企业导入晶圆厂。

  掩膜版(Photomask),又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等,是下业产品制 造进程中的图形“底片”搬运用的高精细东西,是承载图形规划和工艺技能等知识产权 信息的载体。掩膜版用于下流电子元器材制作业批量出产,是下业出产流程联接的 要害部分,是下流产品精度和质量的决议因素之一。掩膜版的功用相似于传统照相机的 “底片”。

  掩膜版厂商依据客户所需求的图形,用光刻机在原资料上光刻出相应的图形,将不需求 的金属层和胶层洗去,即得到掩膜版产制品。掩膜版的原资料掩膜版基板是制作微细光 掩膜图形的感光空白板。经过光刻制版工艺,将微米级和纳米级的精细图画刻制于掩膜 版基板上制作成掩膜版。掩膜版对下业出产线的效果首要体现为运用掩膜版上已设 计好的图画,经过透光与非透光的办法进行图画(电路图形)仿制,然后完结批量出产。发行人出产的掩膜版产品依据基板质料的不同首要可分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其 他(包含凸版、菲林)。

  从工业链来看,掩膜版是下流电子元器材制作商(平板显现、半导体芯片、触控和电路 板等职业)出产制作进程中的中心模具,起到桥梁和枢纽的效果,电子元器材制作商的 产品则广泛运用于消费电子、家电、轿车等电子产品范畴。掩膜版除运用于半导体芯片 范畴外,还广泛运用于平板显现范畴。

  在半导体芯片范畴,依据SEMI 数据,2018年全球半导体掩膜版商场规划达45.1亿美元, 同比添加 15.9%;估计 2020 年商场规划将逾越 55 亿美元。获益于曩昔几年我国大陆晶圆 制作的快速展开,我国大陆半导体芯片掩膜版商场规划呈现快速添加的趋势。

  在平板显现范畴,依据 IHS 研讨陈述,2018 年全球平板显现掩膜版需求为 895 亿日元, 其间我国大陆平板显现掩膜版需求为 357 亿日元,占全球商场需求比率为 40%。跟着中 国大陆面板厂商不断出资新的平板显现产线 年我国平板显现产能的全球占有 率将到达 52%,我国大陆平板显现掩膜版商场规划将呈现继续快速添加的趋势。

  依据 IHS 数据,我国大陆平板显现职业掩膜版需求量占全球比重,从 2011 年的 5%上升 到 2017 年的 32%。未来跟着相关工业进一步向国内搬运,国内平板显现职业掩膜版的需 求量将继续上升,估计到 2023 年,我国大陆平板显现职业掩膜版需求量全球占比将到达 50.64%。

  掩膜版工业链首要企业包含日本的 SKE、HOYA、DNP、Toppan,韩国的 LG-IT,美国的 福尼克斯,我国台湾的台湾光罩和我国大陆的清溢光电、路维光电等。

  掩膜版职业进入门槛较高,商场首要参与者首要为境内外闻名企业,商场会集度较高。据 HIS 计算, 2018 年 SKE、HOYA、LG-IT、PKL、DNP 的商场比例别离为 26.40%、 19.06%、 18.43%、15.09%与 11.19%,职业前五市占率算计约 90.17%。此外,本乡企业清溢光电以 4.46%市占率排名第六,未来跟着半导体与面板向国内搬运以及国产化率前进,清溢光电 有望继续前进商场比例。

  光刻胶是由成膜树脂、感光化合物和溶剂三种首要成分组成的具有光化学敏感性的混合 液体。经过经曝光和显影后留下的光刻胶对底层起维护效果,后经蚀刻将所需求的微细 图形从掩模版搬运到待加工的衬底上。光刻胶是电子产品微细加工技能中的要害性电子 化学品,首要运用于集成电路(IC)、液晶显现(LCD)、触摸屏(TP)、发光二极管 (LED)等产品微细加工,一起在先进封装,磁头及微机电体系(MEMS)等范畴也有 着广泛的运用。

  光刻胶配套化学品是在光刻进程中配套运用的专用化学品,首要包含增粘剂、稀释剂、 显影液、剥离液、清洗剂等。

  光刻胶的技能杂乱、品种繁多,依据曝光波长划分为:紫外宽谱(g+h+i 线nm)光刻胶、ArF(193nm)光刻胶、辐射线光刻胶等。依据化学反应机理,光 刻胶可分负性光刻胶、正性光刻胶两类。因为负性光刻胶显影时易变形和胀大,分辨率 一般只能到达 2 微米,因而正性光刻胶的运用更为遍及。

  依据 SEMI 数据,2018 年全球半导体光刻胶商场规划约 16.1 亿美元;半导体光刻胶配套 试剂商场规划约 22.5 亿美元,同比添加 15.9%。我国国产光刻胶商场与国外职业巨子仍 存在较大间隔,2017 年国产半导体光刻胶出售额约 5.6 亿元,本乡半导体光刻胶商场国 产率极低。

  以 ArF 光刻胶产品为代表的先进光刻胶以及工艺的首要技能和专利都把握在国外的企 业与研讨部分,如日本的信越化学(Shin-Etsu Chemical)、组成橡胶(JSR)、东京应化(TOK)、 住友化学(Sumitomochem)、富士胶片(Fujifilm)和美国陶氏(Dow Chemical Company)。

  前四大光刻胶厂商组成橡胶、信越化学、东京应化以及住友化学均为日系厂商,市占率 别离为 24.3%、23.4%、20.3%与 14.9%,职业前四大厂商算计市占率达 82.9%,职业前七 大厂商算计市占率达 97.9%,职业高度会集。

  我国光刻胶及配套化学品的研讨始于 20 世纪 70 时代,但现在我国在该职业与世界先进 水平比较有较大间隔,构成间隔首要原因系:一方面,高端光刻胶树脂组成及光敏剂合 成技能与世界水平比较还有必定间隔;另一方面,高端光刻胶的研讨需求匹配贵重的曝 光机和检测设备,远远超出一般科研单位所能接受的规模。现在,国内高端光刻胶产品 需求依靠进口。

  在半导体晶圆制作工艺中,气体的运用十分广泛,一般统称为高纯特种气体或高纯电子 级气体,具有高纯度与高危险性。因为在化学气相堆积、刻蚀、离子注入、外延等最前 端制作工艺中,气体中的有害杂质浓度对芯片的制品率有着直接的影响。现在,大部分 的高纯特种气体的纯度达 99.99%(4N)以上。跟着集成电路制作技能的不断前进,对气 体纯度的要求越来越高,部分气体需求经过进一步纯化处理,使其纯度达 99.999%(5N) 以上。一起,大部分的特种气体还具有高压、易燃、高腐蚀性、剧毒等特色,因而对装 载特种高纯气体的钢瓶、阀门、管道等有着极高的安全要求。

  特种气体的首要出产工序包含气体组成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、 气体剖析检测。气体组成是将质料在特定压力、温度、催化剂等条件下,经过化学反应 得到气体粗产品。气体纯化是经过精馏、吸附等办法将粗产品精制成更高纯度的产品。气体混配是将两种或两种以上有用组分气体依照特定比例混合,得到多组分均匀分布的 混合气体。气瓶处理是依据载气性质及需求的不同,对气瓶内部、内壁外表及外观进行 处理的进程,以确保气体存储、运送进程中产品的安稳。气体充装是指经过压力差将气 体充入气瓶等压力容器;气体剖析检测即为对气体的成分进行剖析、检测的进程。

  常用的高纯特种气体有 30 多种,首要能够分为烷类、卤化物气体以及其他气体,具有易 燃、易爆、剧毒等特性,出产难度较高,具有较高价值量。依据 SEMI 数据,2018 年全 球半导体电子特气商场规划约 45.1 亿美元。2017 年国产半导体电子特气出售额约 47.7 亿元,本乡电子特气厂商具有必定商场比例,但高价值量的特种气体仍具有极高代替空 间。

  国内特种气体于 20 世纪 80 时代跟着国内电子职业的鼓起而逐渐展开,而且跟着医疗、 食物、环保等职业的展开运用范畴和产品品种不断丰富,因为技能、工艺、设备等多方 面间隔显着,展开初期特种气体产品根本依靠进口。

  跟着技能的逐渐打破,国内气体公司在电光源气体、激光气体、消毒气等范畴展开迅速, 但与国外气体公司比较,大部分国内气体公司的供给产品仍较为单一,用气等级不高, 特别在集成电路、显现面板、光伏动力、光纤光缆等高端范畴。2017 年空气化工集团、 液化空气集团、大阳日酸株式会社、普莱克斯集团、林德集团等国外气体公司的商场占 比逾越 80%。以华特股份为代表的国内气体公司经过多年继续的研制和投入,已连续实 现 IC 用高纯二氧化碳、高纯六氟乙烷、光刻气等多个产品的进口代替。

  化学机械抛光(CMP)是集成电路制作进程中完结晶圆外表平整化的要害工艺。与传统 的纯机械或纯化学的抛光办法不同,CMP 工艺是经过外表化学效果和机械研磨的技能结 合来完结晶圆外表微米/纳米级不同资料的去除,然后到达晶圆外表的高度(纳米级)平 坦化效应,使下一步的光刻工艺得以进行。CMP 的首要作业原理是在必定压力下及抛光 液的存鄙人,被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,凭仗纳米磨料的机械研磨效果与各类 化学试剂的化学效果之间的高度有机结合,使被抛光的晶圆外表到达高度平整化、低表 面粗糙度和低缺点的要求。

  抛光液首要分为铜抛光液、钨抛光液、硅粗抛光液、钴抛光液等品种。铜抛光液广泛应 用于 130nm 及以下技能节点逻辑芯片的制作工艺,在存储芯片制作进程中也有必定的使 用;钨抛光液很多运用于存储芯片制作工艺,在逻辑芯片中仅用于部分工艺段;硅粗抛 光液首要运用于硅晶圆的开端加工进程中,硅晶圆是集成电路的基底资料。因而,跟着 集成电路技能的前进和对集成电路功用要求的添加,铜抛光液、钨抛光液和硅粗抛光液的商场需求会进一步添加。关于新式的钴抛光液,为了进一步前进芯片功用,在 10nm 及 以下技能节点中,钴将部分代替铜作为导线,要求全新的钴抛光液对其进行抛光。

  依据不同工艺制程和技能节点的要求,每一片晶圆在出产进程中都会阅历几道甚至几十 道的 CMP 抛光工艺进程。

  CMP 抛光资料包含抛光液和抛光垫,其耗用量跟着晶圆产值和 CMP 工艺进程数添加而 添加。依据 Cabot Microelectronics 官网揭露发表的资料,2016 年、2017 年和 2018 年全 球化学机械抛光液商场规划别离为11.0亿美元、12.0亿美元和12.7亿美元,估计2017-2020 年全球 CMP 抛光资料商场规划年复合添加率为 6%。

  在半导体集成电路技能不断推动进程中,必定呈现多种新技能和新衬底资料,这些新技 术和新衬底资料对抛光工艺资料提出了许多新的要求。

  详细而言,更先进的逻辑芯片工艺会要求抛光新的资料,为 CMP 抛光资料带来了更多的 添加时机,比方 14 纳米以下逻辑芯片工艺要求的要害 CMP 工艺将到达 20 步以上,运用 的抛光液将从 90 纳米的五、六种抛光液添加到二十种以上,品种和用量迅速添加;7 纳 米及以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光进程甚至或许到达 30 步,运用的抛光液品种挨近三 十种。同样地,存储芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技能革新,也会使 CMP 抛光进程数 近乎翻倍。

  此外,我国正在推动存储器范畴的国产化进程。在 NAND Flash 范畴,现在长江存储现已 推出了 32 层和 64 层的闪存芯片,后续长江存储将直接开发 128 层的闪存产品。在产能 方面,长江存储 64 层的闪存产品现已量产,并将赶快前进到 10 万片的月产能,在二期 项目中前进到 30 万片的月产能。跟着长江存储产能的逐渐前进,估计到 2021 年长江存 储在 NAND Flash 商场的占有率将达 5%。在 DRAM 方面,长鑫存储现已开端选用 10G1 技能(19nm 工艺)出产 4Gb 和 8GbDDR4,未来还将继续开发 DDR4/LPDDR4X、 DDR5/LPDDR5 的 10G3(17nm 工艺)产品。现在长鑫存储月产能约为 2 万片,计划到 2020 年 Q2 完结 4 万片月产能,2020 年末完结 12 万片的月产能。本乡存储厂商扩产放量,CMP 厂商将迎来导入时机。

  CMP 抛光垫职业中,Dow 占有绝大部分比例,市占率达 76%。此外,Cabot、Fujibo 与 TWI 的市占率别离为 12%、6%与 3%。国内厂商鼎龙股份活跃转型,合作本乡晶圆厂建 设研制导入抛光垫。

  Air Products and Chemicals, Inc.于 2016 年 10 月剥离电子资料事务,建立 Versum Materials, Inc.(Versum)。Versum 总部坐落美国,职工数量约 2,200 名(到 2017 年 9 月 30 日), 纽约证券交易所上市公司。Versum 具有资料、交给体系和服务两大事务,其间资料事务 又包含先进资料和工艺资料两大产品类别:先进资料指集成电路制作进程中运用的先进 堆积资料产品(高纯度特种气体和化学品)、化学机械平整化产品(CMP 研磨液和后 CMP 清洁)、外表预备和清洁配方产品;工艺资料指半导体、显现器和发光二极管客户在清 洗、蚀刻、掺杂、薄膜堆积等进程中运用的高纯度气体和化学品。

  Entegris, Inc.和 Mykrolis Corporation 于 2005 年 3 月 17 日合并为 Entegris, Inc. (Entegris)。Entegris 总部坐落美国,职工数量约 3,900 名(到 2017 年 12 月 31 日),纳斯达克证券 交易所上市公司。Entegris 是全球抢先的半导体和其他高科技职业制作进程中微污染操控 产品、特种化学品、先进资料处理解决方案的开发商、制作商、供给商,具有特种化学 品和工程资料、微污染操控、先进资料处理三大事务部分。其间,特种化学品和工程材 料事务部分供给特种气体、特种资料、先进堆积资料、外表处理和集成产品。

  Fujimi Incorporated(Fujimi)建立于 1953 年,总部坐落日本,职工数量约 844 名(到 2018 年 3 月 31 日),东京证券交易所和名古屋证券交易所上市公司。Fujimi 是组成精细 研磨剂制作商,产品线包含硅晶圆及其他半导体衬底的抛光研磨剂、半导体芯片上多层 电路所需的化学机械抛光产品、电脑硬盘研磨剂,并正在培养金属陶瓷、热喷涂资料等 新范畴。

  安集科技主营事务为要害半导体资料的研制和工业化,成功打破了国外厂商对集成电路 范畴化学机械抛光液的独占,完结了进口代替,使我国在该范畴具有了自主供给才能。公司化学机械抛光液已在 130-28nm 技能节点完结规划化出售,首要运用于国内 8 英寸和 12 英寸干流晶圆产线nm 技能节点产品已进入客户认证阶段,10-7nm 技能节点产品 正在研制中。安集科技 2018 年完结营收 2.05 亿美元,全球市占率约 2.44%。

  鼎龙股份活跃布局 CMP 抛光垫职业,运用于老练制程范畴的系列产品在继续开拓商场;运用于先进制程范畴的 DH3201/DH3410 系列产品已成功投产,且已顺畅开端经过客户的 离线马拉松测验。除了已有订单,现在八寸干流晶圆厂都已在全面测验鼎汇产品,且大 多已处于测验后期阶段;已有订单客户的继续放量叠加新增客户需求,未来一年将是公 司在八寸晶圆厂的成绩打破期。别的,国内十二寸干流晶圆厂也已开端全面测验鼎汇的 抛光垫产品,现在展开顺畅, 且于上半年已获得十二寸客户的第一张订单,下半年估计 将是十二寸客户订单的收获期。

  超大规划集成电路制作进程中要重复用到的溅射(Sputtering)工艺归于物理气相堆积 (PVD)技能的一种,是制备电子薄膜资料的首要技能之一,它运用离子源产生的离子, 在高真空中经过加速集合,而构成高速度能的离子束流,炮击固体外表,离子和固体表 面原子产生动能交流,使固体外表的原子脱离固体并堆积在基底外表,被炮击的固体是 用溅射法堆积薄膜的原资料,称为溅射靶材。

  高纯溅射靶材包含铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,这些产品首要运用于超大规划集成电 路芯片、液晶面板、薄膜太阳能电池制作的物理气相堆积(PVD)工艺,用于制备电子 薄膜资料。

  一般来说,溅射靶材首要由靶坯、背板等部分构成,其间,靶坯是高速离子束流炮击的 方针资料,归于溅射靶材的中心部分,在溅射镀膜进程中,靶坯被离子碰击后,其外表 原子被溅射飞散出来并堆积于基板上制成电子薄膜;因为高纯度金属强度较低,而溅射 靶材需求安装在专用的机台内完结溅射进程,机台内部为高电压、高真空环境,因而, 超高纯金属的溅射靶坯需求与背板经过不同的焊接工艺进行接合,背板起到首要起到固 定溅射靶材的效果,且需求具有杰出的导电、导热功用。

  依据 SEMI 数据,2018 年全球半导体靶材商场规划约 9.7 亿美元。2017 年国产半导体靶 材出售额约 12.1 亿元,溅射靶材首要被日本、美国的世界化企业所独占,本乡靶材厂商 有望继续获益本乡晶圆厂扩张展开,加速国产化导入。

  溅射靶材是半导体、液晶显现、太阳能光伏等各运用职业的上游资料,溅射靶材的质量 要求高、职业认证壁垒高,职业会集度也很高。一起,溅射靶材职业商场化程度很高, 竞赛较为剧烈。长期以来,溅射靶材首要被日本、美国的世界化企业所独占。

  依据有研新材公告数据,日矿金属是全球最大的靶材供给商,靶材出售额约占全球商场 的 30%,霍尼韦尔在并购 Johnson Mattey、整合高纯铝、钛等原资料出产厂后,占到全球 市约 20%的比例,此外,东曹和普莱克斯别离占 20%和 10%。

  JX 日矿日石金属株式会社(JX Nippon Mining & Metals Corporation),建立于 1992 年, 为 JX 控股(JX Holdings)子公司。JX 控股总部坐落日本,为东京证券交易所上市公司, 2014 年财富世界五百强排名第 51 位,首要有动力事务、石油天然气勘探和生工事务、金属事务三大事务,其间金属事务为日矿金属运营,日矿金属以铜为中心,努力展开从上 游的资源开发、中游的金属锻炼至下流的电子资料加工、环保资源再生事务,首要产品 包含铜箔、复合半导体、金属粉末、溅射靶材等,其间溅射靶材首要用于大规划集成电 路、平板显现、相变光盘等。

  霍尼韦尔世界公司(Honeywell International Inc.),建立于 1885 年,总部坐落美国,纽 约证券交易所上市公司,2014 年财富世界五百强排名第 283 位,具有航空航天集团、自 动化操控体系集团以及特别资料和技能集团三大事务部分。其间特别资料和技能集团下 属特性资料事务部分,首要产品之一电子原资料包含热界面资料、电子化学品、电子聚 合物、贵金属热电偶、靶材、线圈组和金属资料等。霍尼韦尔的首要靶材包含钛铝靶、 钛靶、铝靶、钽靶、铜靶等。

  东曹株式会社(Tosoh Corporation)建立于 1935 年,总部坐落日本,为东京证券交易所 上市公司,2014 年福布斯世界两千强排名第 1904 位,其功用产品部分由有机化学产品、 高机能资料产品、生命科学三部分组成,其间高机能资料产品首要包含电池资料、石英 玻璃、分子筛、溅射靶材等。其溅射靶材经过在美国、日本、韩国和我国的出产基地生 产,首要用于半导体、太阳能发电、平板显现器、磁记录媒体等范畴。东曹在我国大陆 设有 4 家子公司,其间溅射靶材相关事务首要由东曹达(上海)交易有限公司、东曹达 (上海)电子资料有限公司两家子公司运营。

  普莱克斯公司(Praxair, Inc.)建立于 1907 年,总部坐落美国,为纽约证券交易所上市公 司,2014 年福布斯世界两千强排名第 437 位,是世界最大的气体供给商之一,首要产品 包含大气气体产品、出产气体产品以及外表技能产品。普莱克斯公司首要服务于航空航 天、化工、医疗保健、金属出产、石油天然气、动力、电子等职业,其间其电子职业的 首要产品包含电子设备、次大气气体运送体系、溅射靶材等,其溅射靶材首要运用于电 子及半导体职业。

  江丰电子自建立以来一向从事高纯溅射靶材的研制、出产和出售事务,首要产品为各种 高纯溅射靶材,包含铝靶、钛靶、钽靶、钨钛靶等,这些产品首要运用于半导体(首要 为超大规划集成电路范畴)、平板显现、太阳能等范畴。现在,公司的超高纯金属溅射 靶材产品已运用于世界闻名半导体厂商的先端制作工艺,在 7 纳米技能节点完结批量供 货。

  有研新材全资子公司有研亿金于 2000 年 10 月在国家工商总局注册建立,注册本钱 17,281.6253 万元,首要研制、出产和出售微电子光电子用薄膜新资料和生物医用新资料, 产品包含靶材、蒸镀资料、口腔正畸器材和医疗用介入支架等,其靶材产品首要包含铝 及其合金靶、钛靶、铜靶、钽靶等。

  福建阿石立异资料股份有限公司建立于 2002 年 10 月,居处坐落福建省长乐市,注册资 本为 5,880 万元,专业从事各种 PVD 镀膜资料研制、出产和出售,主导产品为溅射靶材 和蒸镀资料两个系列产品,产品已在平板显现、光学元器材、节能玻璃等范畴得到运用, 下流客户包含蓝思科技、伯恩光学、宸鸿科技、爱普生、水晶光电等。

  在硅片制作环节,很多运用的石英玻璃产品首要是用于制作晶圆 IC 载体(拉制单晶)的 石英坩埚;别的还有运用到一部分石英清洗容器。在晶圆制作加工进程中:氧化、外延、 光刻、刻蚀、分散、CVD 和注入离子、磨相等对硅晶圆进行一系列处理的工艺环节,石 英玻璃凭仗高纯度、耐高温、低的热胀大、耐腐蚀等优秀功用而被很多选用。

  一般半导体前端工序石英器材能够分为高温区器材和低温区器材两大类。高温区器材主 要是分散氧化等环节运用的炉管、分散管、玻璃舟架等,需求在高温环境中直接或直接 与硅片触摸;高温区首要是收购电熔石英玻璃资料,经过热加工出产。低温区器材首要 是刻蚀环节的石英环等,还包含清洗进程中的花篮、清洗槽等,首要在低温环境中运用;低温区首要收购气炼石英玻璃,经过冷加工出产。其间高温区器材耗费速度较快,相似 多片机(一个承载用具承放多个硅片),低温区器材耗费速度较慢,相似单片机(一个 承载用具承放一个硅片)。

  依据测算,每出产 1 亿美元的电子信息产品,均匀需求耗费价值 50 万美元的石英资料。2019 年,全球半导体出售额别离为 4110 亿美元,对应石英资料商场空间别离约为 20.55 亿美元,全球石英资料商场约 150 亿元。跟着本乡晶圆产能的高速扩产,我国本乡石英 商场空间将协同高速展开,咱们本乡石英资料导入迎来繁荣展开期。

  石英职业的初始上游为石英矿石,中游为石英资料职业,下流为石英玻璃制品职业,最 终产品方式首要为不同运用范畴产品的耗材。现在石英资料供求的总态势是:一般石英 供求根本平衡,需求略胜,优质石英略有缺口,高纯、超纯石英货紧价高。我国出产的 一般石英、优质甚至准高纯石英能够自给,但高纯、超高纯石英需求进口。石英制品德 业的上游为石英矿石、石英砂和石英玻璃资料制作业。

  石英商场的价值量会集在光纤及半导体范畴。在集成电路和光纤运用范畴,外资企业主 导整个工业链,从上游原资料到下流制品均设置了较高的进入壁垒。国产石英出产商急 需打破技能壁垒和认证封闭。

  半导体商场对石英资料的纯净度、标准精度、质量安稳性要求高,国内大部分石英制品 出产企业不具有出产高纯石英砂及电子级石英制品的才能。现在国内半导体厂商仍以向 国外企业进口石英制品为主,世界闻名石英企业——贺利氏、迈图、日本东曹等占有了 我国大部分光纤半导体运用商场。据 IBISWorld 计算,贺利氏、迈图、东曹的全球商场 比例占比算计逾越 60%。

  现在全球高端石英玻璃商场(特别是以半导体、光通讯为主的电子级石英玻璃商场), 首要仍是由贺利氏、迈图、东曹、昆希等海外龙头企业把握。其均具有共同的技能优势, 各自有其占据的范畴和商场,且下流运用范畴会集于半导体、光伏、航空航天等高端领 域,产品附加值高,竞赛力强。国内企业中,石英股份和菲利华顺畅经过世界半导体设 备巨子的石英资料认证;而石英股份具有高纯石英砂出产才能,打通全工业链,有望持 续引领国产代替。

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