
凯发在线|老狼二区忘忧草欢迎您大豆|大风口!最新半导体材料全面盘点【附90份精报
来源:凯发官网入口首页 发布时间:2024-05-27

天生赢家 一触即发ღ★✿。k8凯发(中国)官方网站ღ★✿。K8天生赢家一触发ღ★✿,k8凯发国际官网ღ★✿。半导体材料和设备是半导体制造工艺的基石ღ★✿,制程的进步推动半导体材料价值量增加ღ★✿,需求相应进一步提升ღ★✿。市场规模增长迅速ღ★✿,2021年达到643亿美元ღ★✿,同比增长15.86%ღ★✿。
我国的半导体材料仍然集中在后端封装材料上ღ★✿,前端晶圆制造材料核心优势仍然不足ღ★✿。目前国产半导体材料整体还相对薄弱ღ★✿,2021年国内半导体材料国产化率仅约10%左右ღ★✿,这对于国产半导体材料厂商来说既是一个机遇ღ★✿,也是一个巨大挑战ღ★✿。随着中国晶圆制造产能的提升ღ★✿,晶圆制造材料占比有望不断提升ღ★✿。
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半导体材料是半导体制造工艺的核心基础ღ★✿。半导体材料是一类具有半导体性能ღ★✿、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料ღ★✿。半导体产业链具体包括上游供应ღ★✿、中游制造和下游应用ღ★✿。其中ღ★✿,半导体材料处于上游供应环节ღ★✿,材料品类繁多ღ★✿。半导体材料和设备是基石ღ★✿,是推动集成电路技术创新的引擎ღ★✿。
半导体材料按应用环节划分ღ★✿,可分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类ღ★✿。主要的晶圆制造材料包括ღ★✿:硅片凯发在线ღ★✿、电子特气ღ★✿、光刻胶及配套试剂ღ★✿、湿电子化学品ღ★✿、抛光材料凯发在线ღ★✿、靶材ღ★✿、光掩膜版等ღ★✿;主要的封装材料包括ღ★✿:引线框架ღ★✿、封装基板ღ★✿、陶瓷材料ღ★✿、键合金丝ღ★✿、切割材料等ღ★✿。
从半导体制造材料细分领域来看ღ★✿,大硅片占比最大ღ★✿,占比为 32.9%ღ★✿。其次为气体ღ★✿,占比为14.1%ღ★✿,第三是光掩膜ღ★✿,占比为12.6%ღ★✿,其后分别为抛光液和抛光垫ღ★✿、光刻胶配套试剂ღ★✿、光刻胶ღ★✿、湿化学品ღ★✿、溅射靶材ღ★✿,占比分别为7.2%ღ★✿、6.9%ღ★✿、6.1%ღ★✿、4%和3%ღ★✿。
制程的进步推动半导体材料价值量增加ღ★✿,需求相应进一步提升ღ★✿。摩尔定律提出ღ★✿,每隔 18-24个月ღ★✿,芯片上集成的晶体管数目就会增加一倍ღ★✿,也就是说处理器的功能和处理速度会翻一番ღ★✿。随着芯片工艺制程的技术节点不断进步ღ★✿,半导体材料的需求与性能要求也不断提升ღ★✿。
半导体材料市场规模大ღ★✿,近两年市场空间增长迅速ღ★✿。根据 SEMI 数据ღ★✿,2015-2019 年全球半导体材料行业市场规模呈波动变化趋势ღ★✿,2019年受半导体产业整体大环境影响ღ★✿,全球半导体材料行业市场规模约521.4亿美元ღ★✿,同比下降1.12%ღ★✿;但是2020与2021年受到全球半导体产品的强烈需求的影响ღ★✿,半导体材料市场规模快速上升ღ★✿,2021年达到643亿美元ღ★✿,同比增长15.86%ღ★✿,超过了在2020年创下的555亿美元市场高点ღ★✿。分产品来看ღ★✿,晶圆制造材料占比较封装材料更高ღ★✿,2018-2020年占比均超过60%ღ★✿。
我国的半导体材料仍然集中在后端封装材料上ღ★✿,前端晶圆制造材料核心优势仍然不足ღ★✿。SEMI数据显示ღ★✿,2019年我国半导体封装材料占比约66.82%ღ★✿,晶圆制造材料占比约33.18%ღ★✿。
我国芯片制造主要存在三大短板ღ★✿:核心原材料不能自给自足ღ★✿、芯片制造工艺尚弱ღ★✿、关键制造装备依赖进口ღ★✿。随着中国晶圆制造产能的提升ღ★✿,晶圆制造材料占比有望不断提升ღ★✿。
晶圆制造材料核心优势不足ღ★✿,自给率低ღ★✿,国产替代空间大ღ★✿。根据中国海关总署公布的数据显示ღ★✿,2020年上半年ღ★✿,我国集成电路产品进口额达1546.1亿美元ღ★✿,远高于本土集成电路销售额3539亿元人民币ღ★✿。据国际半导体产业协会(SEMI)数据显示ღ★✿,中国大陆2021年半导体材料的市场约为119亿美元ღ★✿,与2020年的98亿美元相比增长21.9%ღ★✿。可以看出ღ★✿,我国半导体材料市场规模增速显著ღ★✿,国产替代空间较大ღ★✿。
半导体材料景气度持续提升ღ★✿,国产替代进程有望加速ღ★✿。根据 SEMI 数据显示ღ★✿,2021 年全球半导体材料市场收入增长15.9%ღ★✿,达到643亿美元ღ★✿。中国大陆是全球第二大半导体材料市场ღ★✿,2021年占比达到18.6%ღ★✿,市场规模约为119.3亿美元ღ★✿,同比增21.9%ღ★✿。
外部环境影响供给ღ★✿,内部扩产增加需求ღ★✿,政策加码鼓励国产替代ღ★✿,半导体材料量价齐升老狼二区忘忧草欢迎您大豆ღ★✿。同时ღ★✿,大陆晶圆厂产能的提升及技术节点的进步驱动了半导体材料的需求量显著提升ღ★✿。自2014年以来ღ★✿,中国政府大力主导推动整体产业发展ღ★✿,从“八五”到“十四五”ღ★✿,政策持续推动半导体国产化ღ★✿。国产半导体材料在内外因素共同驱动下ღ★✿,量价齐升凯发在线ღ★✿。
硅片是第一大半导体制造材料ღ★✿。根据《我国集成电路制造材料产业现状及发展态势》发布的数据老狼二区忘忧草欢迎您大豆ღ★✿,2020Q4全球集成电路制造用材料市场结构中35%为硅材料ღ★✿,而我国2021年硅材料占比达40%ღ★✿。
根据制造工艺分类ღ★✿,半导体硅片主要可以分为抛光片ღ★✿、外延片与以 SOI 硅片为代表的高端硅基材料ღ★✿。
伴随单晶硅制造技术进步ღ★✿,硅片尺寸趋于增大ღ★✿。根据 Gartner 预测ღ★✿,2016-2022 年ღ★✿,全球芯片制造产能中ღ★✿,预计20nm及以下制程占比12%ღ★✿,32/28nm至90nm占比41%ღ★✿,0.13μm及以上的微米级制程占比47%ღ★✿。
目前ღ★✿,90nm及以下的制程主要使用12寸半导体硅片ღ★✿,90nm以上的制程主要使用8寸或更小尺寸的硅片ღ★✿。尚普研究院指出ღ★✿,硅片持续朝向大尺寸方向发展ღ★✿,1970年硅片主流尺寸是50mmღ★✿,2000年以后主流尺寸向12寸发展ღ★✿。
8 寸硅片市占率趋稳ღ★✿,12 寸渐成市场主流ღ★✿。2011 年起ღ★✿,8 寸半导体硅片市场占有率稳定在25-27%之间ღ★✿,2018年ღ★✿,受益于汽车电子ღ★✿、工业电子ღ★✿、物联网等应用领域的强劲需求ღ★✿,以及功率器件ღ★✿、传感器等生产商将部分产能从150mm转移至8寸ღ★✿,带动8寸硅片继续保持增长ღ★✿,出货面积同比增长6.25%ღ★✿,2020年占比在25.4%ღ★✿。
根据应用领域的不同ღ★✿,工业气体可以分为大宗气体和特种气体ღ★✿。大宗气体指纯度要求低于5Nღ★✿,产销量大的工业气体ღ★✿,根据制备方式的不同可分为空分气体和合成气体ღ★✿。特种气体指被应用于特定领域ღ★✿,对纯度ღ★✿、品种ღ★✿、性质有特殊要求的工业气体ღ★✿。特种气体按应用领域分类可分为电子特气ღ★✿、医疗气体ღ★✿、标准气体ღ★✿、激光气体ღ★✿、食品气体ღ★✿、电光源气体等ღ★✿。在所有特种气体中ღ★✿,电子特气的市场规模最大ღ★✿,在特种气体市场规模占比超过60%ღ★✿。
半导体为电子特气第一大应用领域ღ★✿。电子特种气体主要用于集成电路ღ★✿、显示面板ღ★✿、LED(发光二极管)ღ★✿、光伏等领域ღ★✿,其中ღ★✿,集成电路领域的应用占比最高ღ★✿,为43%ღ★✿,之后是显示面板ღ★✿、LEDღ★✿、光伏等应用领域ღ★✿,应用占比分别为21%ღ★✿、13%和6%ღ★✿,电子特气在半导体领域的应用最多ღ★✿。
在下游新兴行业快速发展凯发在线ღ★✿,国家政策鼓励特种气体发展的环境下ღ★✿,中国特种气体市场有望继续保持增长ღ★✿,据亿渡数据预计到2026年中国特种气体行业的市场规模将达到808亿元ღ★✿,2021-2026年复合增长率为18.76%ღ★✿。中国特种气体市场被发达国家的龙头企业垄断ღ★✿。2020 年ღ★✿,美国空气华工ღ★✿、美国普莱克斯ღ★✿、法国液化空气ღ★✿、日本太阳日酸及德国林德共占据中国市场 85%的市场份额ღ★✿。
国产企业第一梯队包括华特气体ღ★✿、金宏气体ღ★✿、南大光电和雅克科技ღ★✿,2020 年市场份额占比分别为 1.91%ღ★✿、1.56%ღ★✿、1.5%和 1.3%ღ★✿。第一梯队的企业特气业务收入已具备规模性ღ★✿,在细分领域产品优势明显ღ★✿,但和国外龙头企业相比还有差距ღ★✿。
光刻胶及其配套化学品是重要的半导体材料ღ★✿,在芯片制造材料成本中的占比高达 12%ღ★✿,是继大硅片ღ★✿、电子气体之后第三大IC制造材料ღ★✿。光刻胶主要是由光引发剂(包括光增感剂ღ★✿、光致产酸剂)ღ★✿、光刻胶树脂ღ★✿、单体(活性稀释剂)ღ★✿、溶剂和其他助剂组成的对光敏感的混合液体ღ★✿。树脂和光引发剂是光刻胶最核心的部分ღ★✿,树脂对整个光刻胶起到支撑作用ღ★✿,使光刻胶具有耐刻蚀性能ღ★✿;光引发剂是光刻胶材料中的光敏成分ღ★✿,能发生光化学反应ღ★✿。
光刻胶产业链可以分为上游原材料ღ★✿,中游制造和下游应用三个环节ღ★✿。上游包括感光树脂ღ★✿、单体ღ★✿、光引发剂及添加助剂等原材料ღ★✿,中游包括PCB光刻胶ღ★✿、面板光刻胶和半导体光刻胶的制备ღ★✿,下游是各种光刻胶的应用ღ★✿。
全球光刻胶市场规模有望破百亿美元ღ★✿,中国市场正在崛起ღ★✿。根据 Cision 数据ღ★✿,至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元ღ★✿。至2022年中国光刻胶市场规模将超过117亿人民币ღ★✿。半导体光刻胶代表了光刻胶发展的最高水平ღ★✿,中国半导体光刻胶技术水平与国际先进水平差距较大ღ★✿。目前ღ★✿,主要面向45nm以下制程工艺的ArF浸没光刻胶在国际上是主流ღ★✿,为主要市场参与者所掌握ღ★✿,而国内厂商在这一领域尚未实现量产ღ★✿。
光掩膜ღ★✿,即光刻掩膜版ღ★✿,又称光罩ღ★✿、掩膜版等ღ★✿,是集成电路光刻工艺中的图形转移工具或母版ღ★✿。光掩膜的功能类似于传统相机的“底片”ღ★✿,在光刻机ღ★✿、光刻胶的配合下ღ★✿,将光掩膜上已设计好的图案ღ★✿,通过曝光和显影等工序转移到衬底的光刻胶上ღ★✿,进行图像复制ღ★✿,从而实现批量生产ღ★✿。
光掩膜上游主要包括图形设计ღ★✿、光掩膜设备及材料行业ღ★✿,主要供应厂商包括日本东曹ღ★✿、日本信越化学ღ★✿、日本尼康和菲利华等ღ★✿;中游为掩膜版制造行业ღ★✿,主要企业有日本HOYAღ★✿,日本DNPღ★✿,韩国LG-ITღ★✿、日本SKE和清溢光电等ღ★✿;下游主要包括IC制造ღ★✿、IC封装ღ★✿、平面显示和印制线路板等行业ღ★✿。
在光掩膜的下游应用中ღ★✿,半导体领域用占比为 60%左右ღ★✿。光掩膜全球市场规模逐年增长ღ★✿。根据SEMI公布的数据显示ღ★✿,2017年全球半导体芯片掩膜版市场达37亿美元ღ★✿,同比增长13%ღ★✿;2019年ღ★✿,全球市场规模约43亿美元ღ★✿。国内需求方面ღ★✿,2019 年ღ★✿,中国半导体光掩膜市场达到 1.44 亿美元ღ★✿。光掩膜主要供应商以美日大厂为主ღ★✿,其中日本凸版印刷ღ★✿、大日本印刷ღ★✿、美国 Photronics 三家就占了80%以上的市占率ღ★✿。
国内的掩膜版产业相比国际竞争对手起步较晚ღ★✿,经过二十余年的努力追赶ღ★✿,国内掩膜版产品与国际竞争对手在新品推出的时间差距逐步缩短ღ★✿、产品性能上差距越来越小ღ★✿。在平板显示光掩膜行业ღ★✿,根据Omdia2021年7月统计的2020年全球平板显示掩膜版企业销售金额排名ღ★✿,前五名分别为福尼克斯ღ★✿、SKEღ★✿、HOYAღ★✿、LG-IT和清溢光电ღ★✿。
化学机械研磨/化学机械抛光(CMPღ★✿,ChemicalMechanicalPlanarization)是目前公认的纳米级全局平坦化精密加工技术老狼二区忘忧草欢迎您大豆ღ★✿。抛光液和抛光垫是CMP工艺的核心耗材ღ★✿,占据CMP材料市场80%以上ღ★✿。CMP工艺过程中所采用的设备及消耗品包括ღ★✿:抛光机ღ★✿、抛光液ღ★✿、抛光垫ღ★✿、后CMP清洗设备ღ★✿、抛光终点检测及工艺控制设备ღ★✿、废物处理和检测设备等ღ★✿。
根据 TECHCETღ★✿,先进封装以及下一代逻辑和存储器件加速了 CMP 抛光材料的增长ღ★✿。2021年ღ★✿,全球晶圆制造用抛光液市场规模预计将从2020年的16.6亿美元增长至18亿美元ღ★✿,增长率为8%ღ★✿,预计2022-2026年复合增长率为6%ღ★✿。全球化学机械抛光液市场被美日企业所垄断ღ★✿,其中CabotMicroelectronics全球抛光液市场占有率最高ღ★✿,但已从2000年的约80%下降至2018年的约33%ღ★✿,表明全球抛光液市场正朝多元化方向发展ღ★✿,地区本土化自给率提升ღ★✿。
湿电子化学品ღ★✿,或称电子湿化学品ღ★✿、超纯电子化学品ღ★✿,指主体成分纯度大于 99.99%的化学试剂ღ★✿,一般要求控制化学试剂中颗粒粒径低于0.5µmღ★✿,杂质含量低于ppm级ღ★✿,其纯度和洁净度将直接影响电子元器件的成品率ღ★✿、电性能和可靠性ღ★✿。电子湿化学品伴随集成电路的整个制作过程ღ★✿,涉及到多个制造工艺环节ღ★✿。
未来得益于多座晶圆厂的建成投产及OLED面板产业的发展ღ★✿,据中研网相关数据显示ღ★✿,预计到2025年全球集成电路领域用湿化学品需求量将增长至313万吨ღ★✿,显示面板用湿化学品将增长至244万吨ღ★✿,湿电子化学品总需求量则将达到697.2万吨ღ★✿。2014-2021 年中国湿电子化学品市场规模呈现上涨趋势ღ★✿,2021 年中国湿电子化学品的市场规模约为 130.94 亿元ღ★✿,同比增长30.13%ღ★✿。未来随着国内电子产业的快速发展ღ★✿,据前瞻产业研究院数据ღ★✿,预计到 2026 年国内湿电子化学品市场规模将达 155 亿元ღ★✿。
未来随着本土湿化学品企业研发技术ღ★✿、产品品质的累积突破ღ★✿,本土化生产的性价比优势以及稳定供货能力ღ★✿,叠加国家政策等外部有利环境的推动下ღ★✿,有望加速实现电子湿化学品高端应用领域的国产化替代ღ★✿。
靶材是用溅射法沉积薄膜的原材料ღ★✿。按材料可分为合金靶ღ★✿、陶瓷靶和金属靶ღ★✿,溅射形膜的主要原理是靶胚作为溅射源受高速荷能粒子轰击发生溅射ღ★✿,溅射产物沉积在基片上形成薄膜ღ★✿。靶材在半导体生产中主要应用于晶圆制造和芯片封装环节ღ★✿。靶材在晶圆制造环节主要被用作金属溅镀ღ★✿,常采用PVD工艺进行镀膜ღ★✿,通常使用纯度在99.9995%(5N5)及以上的铜靶ღ★✿、铝靶老狼二区忘忧草欢迎您大豆ღ★✿、钽靶ღ★✿、钛靶以及部分合金靶等ღ★✿。
全球半导体规模增量空间可观ღ★✿,半导体及平板显示用靶材市场增长迅速ღ★✿。据 wind 数据显示ღ★✿,2006-2020年全球半导体整体销售规模持续增长ღ★✿,尽管受新冠疫情影响ღ★✿,2020年销售额达到4404亿美元ღ★✿,同比增长6.81%ღ★✿。预计2021年全球半导体销售规模达5272亿美元ღ★✿,同比增长19.72%ღ★✿。海外巨头优势明显ღ★✿,国产替代空间广阔ღ★✿。日矿金属ღ★✿、霍尼韦尔ღ★✿、东曹和普莱克斯四家海外企业占据全球80%的市场份额ღ★✿,全球半导体靶材市场寡头竞争ღ★✿。国内靶材行业市场中外资企业占比较高ღ★✿,份额达70%ღ★✿,国内靶材龙头企业包括江丰电子ღ★✿、阿石创等ღ★✿,国内市场份额仅在1%-3%左右ღ★✿。
第三代半导体包括碳化硅(SiC)ღ★✿、氮化镓(GaN)ღ★✿、氧化锌(ZnO)ღ★✿、氧化镓(GaO)ღ★✿、氮化铝(AlN)ღ★✿,以及金刚石等宽禁带半导体材料ღ★✿,其中以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)最具代表性ღ★✿。第三代半导体材料具备高击穿电场ღ★✿、高热导率ღ★✿、高电子饱和速率及抗强辐射能力等优异性能ღ★✿。本文主要论述的第三代半导体为碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)ღ★✿。
全球电力电子碳化硅的市场规模不断增长ღ★✿,据前瞻产业研究院相关数据ღ★✿,预计2020年的市场规模将达6亿美元ღ★✿。在竞争格局方面ღ★✿,行业龙头企业的经营模式以IDM模式为主ღ★✿,主要的市场份额被Infineonღ★✿、Cree老狼二区忘忧草欢迎您大豆ღ★✿、罗姆以及意法半导体占据ღ★✿,国内外厂商的竞争差距较大ღ★✿。目前ღ★✿,中国是全球第三代半导体第一大技术来源国ღ★✿。中国第三代半导体专利申请量占全球第三代半导体专利总申请量的56.79%ღ★✿。
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