封裝測(cè)試服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢(xún)_第1頁(yè)
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封裝測(cè)試服務(wù)行業(yè)市場(chǎng)深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢(xún)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)(一)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的機(jī)遇1、半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策的有力支持半導(dǎo)體行業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)中的基礎(chǔ)和核心部分,是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全局的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),對(duì)國(guó)家安全有著舉足輕重的戰(zhàn)略意義。發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè),是我國(guó)成為世界制造強(qiáng)國(guó)的必由之路。近年來(lái),國(guó)家各部門(mén)相繼推出了一系列優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)和支持半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。2020年8月,《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》從財(cái)稅、投融資、研發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)應(yīng)用、國(guó)際合作等八方面,給予集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)40條支持政策。國(guó)家相關(guān)政策的陸續(xù)出臺(tái)從戰(zhàn)略、資金、專(zhuān)利保護(hù)、稅收優(yōu)惠等多方面推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)健康、穩(wěn)定和有序的發(fā)展。2021年3月,全國(guó)人民代表大會(huì)通過(guò)了《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》,提出瞄準(zhǔn)人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域,特別指出集成電路領(lǐng)域攻關(guān)具體包括了絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等特色工藝突破,碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展。2、半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域高度契合國(guó)家碳中和規(guī)劃目標(biāo)2030年左右二氧化碳排放比達(dá)到峰值,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右。2020年9月,中國(guó)政府在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出,中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。2021年3月5日,2021年工作報(bào)告中指出,扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作,制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)以及發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)需要大量的功率器件及模組。在海上風(fēng)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域、輸配電領(lǐng)域、儲(chǔ)能領(lǐng)域、用電領(lǐng)域等,IGBT等功率器件都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。3、半導(dǎo)體行業(yè)各類(lèi)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)市場(chǎng)需求持續(xù)旺盛半導(dǎo)體行業(yè)雖然呈現(xiàn)周期性波動(dòng)的特性,但整體增長(zhǎng)趨勢(shì)并未發(fā)生變化,每次技術(shù)變革持續(xù)帶動(dòng)行業(yè)增長(zhǎng)。以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新需求所帶動(dòng)的如云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等新應(yīng)用的興起,逐漸成為半導(dǎo)體行業(yè)新一代技術(shù)變革動(dòng)力。同時(shí),新能源驅(qū)動(dòng)的智能汽車(chē)已經(jīng)成為萬(wàn)物互聯(lián)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),隨著智能汽車(chē)復(fù)雜程度的提高,智能汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化、智能化以及電動(dòng)化程度進(jìn)一步提升,新能源汽車(chē)行業(yè)對(duì)汽車(chē)半導(dǎo)體元件的需求勢(shì)必會(huì)大幅增長(zhǎng),因此汽車(chē)板塊對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言屬于推動(dòng)其長(zhǎng)期發(fā)展的新引擎。半導(dǎo)體下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延展帶動(dòng)了市場(chǎng)需求的持續(xù)旺盛。4、全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資源轉(zhuǎn)移大趨勢(shì)下的進(jìn)口替代市場(chǎng)機(jī)遇半導(dǎo)體行業(yè)目前呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)分工深度細(xì)化、細(xì)分領(lǐng)域高度集中的特點(diǎn)。全球半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷第巨變,產(chǎn)業(yè)資源正處于向中國(guó)大陸和東南亞等地區(qū)轉(zhuǎn)移的進(jìn)程之中,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是市場(chǎng)需求和資本驅(qū)動(dòng)的綜合結(jié)果。中國(guó)擁有全球最大且增速最快的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng),巨大的下游市場(chǎng)配合積極的國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策與活躍的社會(huì)資本,正在全方位、多角度地支持國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)技術(shù)的不斷突破,加之我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車(chē)等下游市場(chǎng)走在世界前列,有望在更多細(xì)分市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。(二)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、半導(dǎo)體行業(yè)與具備頂尖技術(shù)水平的國(guó)際龍頭企業(yè)仍有一定差距中國(guó)大陸半導(dǎo)體企業(yè)在頂尖技術(shù)積累方面與業(yè)界龍頭企業(yè)存在一定差距。盡管中國(guó)政府和企業(yè)愈發(fā)重視對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入,但由于技術(shù)發(fā)展水平、人才培養(yǎng)等方面的滯后性,以及企業(yè)資金實(shí)力不足等諸多原因,中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)力量薄弱、自主創(chuàng)新能力不足的狀況依然存在。在半導(dǎo)體行業(yè)面臨全球范圍內(nèi)充分競(jìng)爭(zhēng)的背景下,中國(guó)大陸企業(yè)在與業(yè)界龍頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程中仍會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)處于相對(duì)弱勢(shì)的地位。2、半導(dǎo)體行業(yè)資金投入巨大半導(dǎo)體制造行業(yè),尤其是晶圓代工行業(yè),從前期產(chǎn)線建設(shè),設(shè)備投入到工藝研發(fā),都需要大量的資金投入,大多數(shù)企業(yè)的資金實(shí)力無(wú)法滿足動(dòng)輒數(shù)十億甚至上百億美元的生產(chǎn)線投入。產(chǎn)線建成以后,企業(yè)還需要維持較高的研發(fā)投入來(lái)豐富產(chǎn)品類(lèi)型以應(yīng)對(duì)下游客戶(hù)多樣化的需求,并為優(yōu)質(zhì)人才提供有競(jìng)爭(zhēng)力的薪酬,這對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的資金實(shí)力和資源調(diào)配能力形成了一定的挑戰(zhàn)。3、半導(dǎo)體行業(yè)高端專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才不足晶圓代工行業(yè)屬于技術(shù)和人才密集型行業(yè)。相對(duì)于發(fā)展成熟的美國(guó)、日本、歐洲和中國(guó)臺(tái)灣等,中國(guó)大陸因產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步晚,導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)豐富的半導(dǎo)體行業(yè)高端人才稀缺。盡管近年來(lái)國(guó)家對(duì)高端專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)力度逐步加大,但人才匱乏的情況依然存在,已成為當(dāng)前制約行業(yè)發(fā)展的主要因素。4、半導(dǎo)體行業(yè)受經(jīng)濟(jì)周期和地緣的影響較大半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展與宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)密切相關(guān)。當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)由高速增長(zhǎng)向中高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)換,經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整特征十分明顯。宏觀經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)放緩將會(huì)導(dǎo)致下游行業(yè)需求減少,從而導(dǎo)致半導(dǎo)體企業(yè)收入的波動(dòng)。此外,近幾年地緣危機(jī)不斷擾動(dòng)全球經(jīng)濟(jì),西方政府不斷試圖通過(guò)貿(mào)易保護(hù)以及技術(shù)封鎖等渠道打壓我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。功率器件行業(yè)發(fā)展概況功率器件是一種半導(dǎo)體分立器件,主要包括二極管、晶閘管、IGBT、MOSFET等產(chǎn)品,具體用途是變頻、變相、變壓、逆變、整流、增幅、開(kāi)關(guān)等。從應(yīng)用范圍來(lái)看,MOSFET和IGBT適用范圍最廣,二者市場(chǎng)規(guī)模之和占整體功率器件的一半以上。目前我國(guó)已經(jīng)通過(guò)大力研發(fā)與外延并購(gòu),在芯片設(shè)計(jì)與工藝上不斷積累,一方面實(shí)現(xiàn)了二極管、晶閘管等傳統(tǒng)的功率器件的突破,具備與國(guó)際品牌競(jìng)爭(zhēng)的水平實(shí)力;另一方面在技術(shù)壁壘較高的IGBT、MOSFET等產(chǎn)品領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)制造亦有所成就。在國(guó)家政策支持,產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸完善,人才水平逐漸提高的背景下,中國(guó)本土企業(yè)有望進(jìn)一步向高端功率器件領(lǐng)域邁進(jìn)。目前國(guó)內(nèi)功率器件產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,相應(yīng)技術(shù)不斷取得突破。同時(shí),中國(guó)擁有全球最大的功率器件消費(fèi)市場(chǎng),伴隨國(guó)內(nèi)功率器件行業(yè)進(jìn)口替代的發(fā)展趨勢(shì),未來(lái)中國(guó)功率器件行業(yè)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。(一)IGBT行業(yè)發(fā)展概況IGBT全稱(chēng)絕緣柵雙極晶體管,是由雙極型三極管和MOSFET組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率器件。IGBT具有電導(dǎo)調(diào)制能力,相對(duì)于MOSFET和雙極晶體管具有較強(qiáng)的正向電流傳導(dǎo)密度和低通態(tài)壓降。IGBT的開(kāi)關(guān)特性可以實(shí)現(xiàn)直流電和交流電之間的轉(zhuǎn)化或者改變電流的頻率,有逆變和變頻的作用,可以應(yīng)用于逆變器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。因此,從小家電、數(shù)碼產(chǎn)品,到航空航天、高鐵領(lǐng)域,再到新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)等新興應(yīng)用都會(huì)大量使用IGBT。根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì),2020年全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模為54億美元,預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到84億美元,2020-2026年均復(fù)合增長(zhǎng)率為7.6%。中國(guó)目前擁有全球最大的IGBT消費(fèi)市場(chǎng),根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì),2020年我國(guó)IGBT市場(chǎng)規(guī)模為21億美元,約占全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模的39%。IGBT是我國(guó)重大科技突破專(zhuān)項(xiàng)中的重點(diǎn)扶持項(xiàng)目,被稱(chēng)為電力電子行業(yè)里的CPU。我國(guó)IGBT產(chǎn)業(yè)起步較晚,目前市場(chǎng)主要被國(guó)外產(chǎn)品壟斷,未來(lái)進(jìn)口替代空間巨大,目前IGBT在軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。此外,在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,IGBT是電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件,隨著未來(lái)新能源汽車(chē)等新興市場(chǎng)的快速發(fā)展,IGBT產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)黃金發(fā)展期。(二)MOSFET行業(yè)發(fā)展概況MOSFET全稱(chēng)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,是一種可以廣泛使用在模擬與數(shù)字電路的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。MOSFET的優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定性好,具有高頻、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、抗擊穿性好等特點(diǎn),適用于AC/DC開(kāi)關(guān)電源、DC/DC轉(zhuǎn)換器。MOSFET下游的應(yīng)用領(lǐng)域中,消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制、醫(yī)療、國(guó)防和航空航天、通信占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額,其中消費(fèi)電子與汽車(chē)電子占比最高。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,主板、顯卡的升級(jí)換代、快充、Type-C接口的持續(xù)滲透持續(xù)帶動(dòng)MOSFET的市場(chǎng)需求,在汽車(chē)電子領(lǐng)域,MOSFET在電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向及電制動(dòng)等動(dòng)力控制系統(tǒng),以及電池管理系統(tǒng)等功率變換模塊領(lǐng)域均發(fā)揮重要作用,擁有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)及發(fā)展前景。MOSFET是功率器件的最大市場(chǎng),根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì),2020年全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模為76億美元,預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到95億美元,2020-2026年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3.8%。中國(guó)目前擁有全球最大的MOSFET消費(fèi)市場(chǎng),根據(jù)Yole統(tǒng)計(jì),2020年我國(guó)MOSFET市場(chǎng)規(guī)模為29億美元,約占全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模的38%。過(guò)去國(guó)內(nèi)MOSFET的主流產(chǎn)品以平面柵MOSFET為主,在專(zhuān)利保護(hù)眾多、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈、市場(chǎng)份額最大的低壓溝槽柵MOSFET領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)雖有涉足,但多以消費(fèi)品應(yīng)用為主,缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的高端產(chǎn)品。近年來(lái),國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一大批以中高端MOSFET為主營(yíng)業(yè)務(wù)的專(zhuān)業(yè)企業(yè),已開(kāi)始逐漸取代國(guó)外產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)MOSFET產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)飛速發(fā)展。半導(dǎo)體景氣度超預(yù)期,晶圓廠商積極擴(kuò)產(chǎn)目前部分終端需求仍然強(qiáng)勁,晶圓代工廠產(chǎn)能利用率維持歷史高位,預(yù)計(jì)全年來(lái)看結(jié)構(gòu)性缺貨狀態(tài)依舊嚴(yán)峻。據(jù)SEMI于2022年3月23日發(fā)布的最新一季全球晶圓廠預(yù)測(cè)報(bào)告,全球用于前道設(shè)施的晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)將同比增長(zhǎng)18%,并在2022年達(dá)到1070億美元的歷史新高。由于半導(dǎo)體材料與下游晶圓廠具有伴生性特點(diǎn),本土材料廠商將直接受益于中國(guó)大陸晶圓制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。成熟制程供需持續(xù)緊張,國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模維持高位。受益于成熟制程旺盛需求及大陸地區(qū)穩(wěn)定的供應(yīng)鏈,大陸晶圓廠快速擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)SEMI報(bào)告,2022年全球有75個(gè)正在進(jìn)行的晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目,計(jì)劃在2023年建設(shè)62個(gè)。2022年有28個(gè)新的量產(chǎn)晶圓廠開(kāi)始建設(shè),其中包括23個(gè)12英寸晶圓廠和5個(gè)8英寸及以下晶圓廠。分區(qū)域來(lái)看,中國(guó)晶圓產(chǎn)能增速全球最快,預(yù)計(jì)22年8寸及以下晶圓產(chǎn)能增加9%,12寸晶圓產(chǎn)能增加17%。濕電子化學(xué)品:半導(dǎo)體制造材料關(guān)鍵一環(huán)濕電子化學(xué)品貫穿整個(gè)芯片制造流程,是重要的晶圓制造材料。濕電子化學(xué)品又稱(chēng)工藝化學(xué)品,是指主體成分純度大于99.99%,雜質(zhì)離子和微粒數(shù)符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)試劑。在IC芯片制造中,濕電子化學(xué)品常用于清洗、光刻和蝕刻等工藝,可有效清除晶圓表面殘留污染物、減少金屬雜質(zhì)含量,為下游產(chǎn)品質(zhì)量提供保障。在半導(dǎo)體制造工藝中主要用于集成電路前端的晶圓制造及后端的封裝測(cè)試,用量較少,但產(chǎn)品純度要求高、價(jià)值量大。(一)濕電子化學(xué)品種類(lèi)眾多,硫酸和雙氧水占比較高根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,濕電子化學(xué)品可分為通用化學(xué)品和功能性化學(xué)品。其中通用化學(xué)品指主體成分純度大于99.99%、雜質(zhì)離子含量低于PPM級(jí)和塵埃顆粒粒徑在0.5μm以下的單一高純?cè)噭?。功能濕電子化學(xué)品指可通過(guò)復(fù)配滿足制造中特殊工藝需求、達(dá)到某些特定功能的配方類(lèi)和復(fù)配類(lèi)液體化學(xué)品。其中通用化學(xué)品廣泛應(yīng)用于IC芯片、液晶顯示面板和LED制造領(lǐng)域,包括氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、乙酸等。功能性濕電子以光刻膠配套試劑為代表,包括顯影液、漂洗液、剝離液等。(二)全球市場(chǎng)空間超50億美元,國(guó)內(nèi)增速更快受益于三大下游市場(chǎng)擴(kuò)容,濕電子化學(xué)品需求量有望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增速。近年來(lái),半導(dǎo)體、顯示面板、光伏三大板塊下游市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展,帶動(dòng)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模平穩(wěn)增長(zhǎng)。據(jù)智研咨詢(xún)數(shù)據(jù),2020年全球濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模為50.84億美元,受疫情影響略有下滑。國(guó)內(nèi)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模于2020年達(dá)到100.6億元,同比增長(zhǎng)9.2%。中低端領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)化率較高,產(chǎn)業(yè)升級(jí)主要面向G4-G5級(jí)產(chǎn)品。國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織(SEMI)于1975年制定了國(guó)際統(tǒng)一的濕電子化學(xué)品雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)下,產(chǎn)品級(jí)別越高,所對(duì)應(yīng)的集成電路加工工藝精細(xì)度程度越高,制程越先進(jìn)。半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品的純度要求較高,集中在G3、G4級(jí)水平,且晶圓尺寸越大對(duì)純度的要求越高,12英寸晶圓制造一般要求G4級(jí)以上水平。目前國(guó)外主流濕電子化學(xué)品企業(yè)已實(shí)現(xiàn)G5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的量產(chǎn)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)半導(dǎo)體領(lǐng)域的濕電子化學(xué)品,G2、G3級(jí)中低端產(chǎn)品進(jìn)口轉(zhuǎn)化率高,因?yàn)榇思夹g(shù)范圍內(nèi)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品本土化生產(chǎn)、性?xún)r(jià)比高、供應(yīng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)較為突出。G4、G5級(jí)高端產(chǎn)品仍有較大進(jìn)口替代空間,為未來(lái)主要升級(jí)方向。(三)純化和復(fù)配為濕電子化學(xué)品核心,半導(dǎo)體要求最高集成電路對(duì)超凈高純?cè)噭┘兌鹊囊蠓浅8?。按照SEMI等級(jí)的分類(lèi),G1級(jí)屬于低檔產(chǎn)品,G2級(jí)屬于中低檔產(chǎn)品,G3級(jí)屬于中高檔產(chǎn)品,G4和G5級(jí)則屬于高檔產(chǎn)品。集成電路用超高純?cè)噭┑募兌纫蠡炯性贕3、G4級(jí)水平,中國(guó)的研發(fā)水平與國(guó)際仍存在較大差距。濕電子化學(xué)品技術(shù)制造復(fù)雜,且品類(lèi)眾多,每種產(chǎn)品的制備要求各不相同,無(wú)法設(shè)計(jì)加工通用設(shè)備。企業(yè)必須根據(jù)不同品種的特性來(lái)確定適合的工藝路徑,設(shè)計(jì)加工所需的設(shè)備,因此顯著提升了制造成本和供應(yīng)難度。研發(fā)能力及技術(shù)積累。濕電子化學(xué)品的生產(chǎn)技術(shù)包括混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與其生產(chǎn)相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。以上技術(shù)都需要企業(yè)具備研發(fā)能力和一定的技術(shù)積累。同時(shí),下游產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和專(zhuān)用性需求不盡相同,這需要企業(yè)有較強(qiáng)的配套能力和一定的時(shí)間去掌握核心的配方工藝以滿足不同產(chǎn)品的需求。(四)外企壟斷高端濕電子化學(xué)品市場(chǎng),國(guó)內(nèi)廠商有所突破日韓企業(yè)長(zhǎng)期壟斷G4及以上級(jí)別高端市場(chǎng)。國(guó)際市場(chǎng)上G4及其以上級(jí)別的高端產(chǎn)品多數(shù)被歐美、日本、韓國(guó)等海外公司壟斷。2019年海外市場(chǎng)份額合計(jì)達(dá)到98%。根據(jù)新材料在線數(shù)據(jù),德國(guó)巴斯夫;美國(guó)亞什蘭化學(xué)、Arch化學(xué);日本關(guān)東化學(xué)、三菱化學(xué)、京都化工、住友化學(xué)、和光純藥工業(yè);中國(guó)臺(tái)灣鑫林科技;韓國(guó)東友精細(xì)化工等十家公司共占全球市場(chǎng)份額的80%以上。國(guó)內(nèi)濕電子化學(xué)品市場(chǎng)百舸爭(zhēng)流。由于進(jìn)入壁壘相對(duì)較低,我國(guó)濕電子化學(xué)品制造企業(yè)眾多,約有40余家。其中,以江化微和格林達(dá)為首的濕電子化學(xué)品專(zhuān)業(yè)制造商,主要產(chǎn)品集中在濕電子化學(xué)品,產(chǎn)品種類(lèi)豐富且毛利率高;以晶瑞電材和飛凱材料為代表的綜合型微電子材料制造商,涉及領(lǐng)域更廣,客戶(hù)體量相對(duì)較大。此外還有例如巨化股份等大型化工企業(yè),濕電子化學(xué)品類(lèi)產(chǎn)品營(yíng)收占比較少,具有原材料方面的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)制造商產(chǎn)能主要集中在G3、G4級(jí)領(lǐng)域,多數(shù)已開(kāi)始布局G5級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)線,預(yù)計(jì)在2022年實(shí)現(xiàn)逐步放量。但目前相較于國(guó)際主流公司,國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量較小。CMP:半導(dǎo)體平坦化核心技術(shù),國(guó)內(nèi)龍頭放量在即CMP,又名化學(xué)機(jī)械拋光,是半導(dǎo)體硅片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。CMP是半導(dǎo)體先進(jìn)制程中的關(guān)鍵技術(shù),伴隨制程節(jié)點(diǎn)的不斷突破,CMP已成為0.35μm及以下制程不可或缺的平坦化工藝,關(guān)乎著后續(xù)工藝良率。CMP采用機(jī)械摩擦和化學(xué)腐蝕相結(jié)合的工藝,與普通的機(jī)械拋光相比,具有加工成本低、方法簡(jiǎn)單、良率高、可同時(shí)兼顧全局和局部平坦化等特點(diǎn)。其中化學(xué)腐蝕的主要耗材為拋光液,機(jī)械摩擦的主要耗材為拋光墊,兩者共同決定了CMP工藝的性能及良率。(一)CMP系統(tǒng)復(fù)雜,拋光液和拋光墊為核心CMP系統(tǒng)主要耗材可分為拋光液和拋光墊,分別占據(jù)拋光材料成本的49%和33%。其他拋光材料還包括拋光頭、研磨盤(pán)、檢測(cè)設(shè)備、清洗設(shè)備等。拋光液是一種由去離子水、磨料、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑以及分散劑等添加劑組成的水溶性試劑。在拋光的過(guò)程中,拋光液中的氧化劑等成分與硅片表面材料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),在表面產(chǎn)生一層化學(xué)反應(yīng)薄膜,后由拋光液中的磨粒在壓力和摩擦的作用下將其去除,最終實(shí)現(xiàn)拋光。拋光液可根據(jù)應(yīng)用工藝環(huán)節(jié)、配方中磨粒、PH值的不同進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)配方中磨粒的不同,可分為二氧化硅、氧化鈰、氧化鋁磨粒等三大類(lèi)。二氧化硅磨?;钚詮?qiáng)、易于清洗且分散性及選擇性好,多用于硅、SiO2層間介電層的拋光。缺點(diǎn)是硬度大,容易對(duì)硅片表面造成損傷,且拋光效率較低。氧化鋁磨粒拋光效率高,但硬度強(qiáng)、選擇性低且團(tuán)聚嚴(yán)重,因此拋光液中常需加入各類(lèi)穩(wěn)定劑和分散劑,導(dǎo)致成本相對(duì)較高。氧化鈰磨粒硬度低,拋光效率高,平坦度高,清潔無(wú)污染,但團(tuán)聚嚴(yán)重,也需加入各類(lèi)穩(wěn)定劑和分散劑,且鈰屬于稀有金屬,成本較高。根據(jù)PH值的不同,可分為酸性拋光液和堿性拋光液。酸性拋光液具有拋光效率高、可溶性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),多用于對(duì)銅、鎢、鋁、鈦等金屬材料進(jìn)行拋光。其缺點(diǎn)是腐蝕性較大,對(duì)拋光設(shè)備要求高,所以常選擇向拋光液中添加抗蝕劑(BTA)提高選擇性,但BTA的添加容易降低拋光液的穩(wěn)定性。不同于酸性拋光液,堿性拋光液具有腐蝕性小、選擇性高等優(yōu)點(diǎn),多數(shù)用于拋光硅、氧化物及光阻材料等非金屬材料。堿性拋光液的缺點(diǎn)也較為明顯,因?yàn)椴蝗菀渍业皆谌鯄A性中氧化勢(shì)高的氧化劑,所以拋光效率較低。拋光墊是負(fù)責(zé)輸送和容納拋光液的關(guān)鍵部件。在拋光的過(guò)程中,拋光墊具有把拋光液有效均勻地輸送到拋光墊的不同區(qū)域、清除拋光后的反應(yīng)物、碎屑等、維持拋光墊表面的拋光液薄膜,以便化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行、保持拋光過(guò)程的平穩(wěn)、和晶圓片表面不變形等功能。(二)工藝制程持續(xù)升級(jí),CMP市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)半導(dǎo)體行業(yè)高景氣帶動(dòng)CMP市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)。伴隨半導(dǎo)體材料行業(yè)景氣度向上,CMP材料市場(chǎng)有望受下游市場(chǎng)驅(qū)動(dòng),保持穩(wěn)健增速。2020年全球拋光液和拋光墊全球市場(chǎng)規(guī)模分別為13.4和8.2億美元。中國(guó)CMP材料市場(chǎng)漲幅趨勢(shì)與國(guó)際一致,2021年拋光液和拋光墊市場(chǎng)規(guī)模分別為22和13億元。中國(guó)正全面發(fā)展半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè),CMP拋光產(chǎn)業(yè)未來(lái)增長(zhǎng)空間廣闊。先進(jìn)制程為CMP材料市場(chǎng)擴(kuò)容提供動(dòng)力。隨著芯片制程不斷微型化,IC芯片互聯(lián)結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜,所需拋光次數(shù)和拋光材料的種類(lèi)也逐漸變多。在芯片制造過(guò)程中,需要將電路以堆疊的方式組合起來(lái),制程越精細(xì),所堆疊的層數(shù)就越多。在堆疊的過(guò)程中,需要使用到氧化層、介質(zhì)層、阻擋層、互連層等多個(gè)薄膜層交錯(cuò)排列,且每個(gè)薄膜層所用到的拋光材料也不相同。此外,隨著D存儲(chǔ)芯片結(jié)構(gòu)逐漸由2D轉(zhuǎn)向3D,CMP拋光層數(shù)和所用到的拋光材料種類(lèi)也在不斷增加。根據(jù)美國(guó)陶氏杜邦公司公開(kāi)數(shù)據(jù),5nm制程中拋光次數(shù)將達(dá)25-34次,64層3DD芯片中的拋光次數(shù)將達(dá)到17-32次,拋光次數(shù)均較前一代制程大幅增加。伴隨制程工藝的發(fā)展,CMP材料市場(chǎng)有望不斷擴(kuò)容,成長(zhǎng)空間較大。定制化拋光材料為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。定制化發(fā)展有望給國(guó)產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)更多機(jī)遇,國(guó)內(nèi)CMP拋光材料企業(yè)可以憑借本土化優(yōu)勢(shì)與國(guó)內(nèi)晶圓制造商展開(kāi)深度合作,專(zhuān)注于具有專(zhuān)用性產(chǎn)品的研發(fā)。專(zhuān)用化、定制化有望成為CMP材料制造商產(chǎn)業(yè)升級(jí)趨勢(shì)。(三)CMP壁壘較高,產(chǎn)品配方具備較強(qiáng)為匹配晶圓加工制程,CMP技術(shù)平整度要求高。CMP拋光材料的技術(shù)更新動(dòng)力源自下游晶圓的技術(shù)更新。晶圓制程工藝不斷提升,從10nm到現(xiàn)在5nm、3nm,工藝制程迭代速度極快。為了滿足精細(xì)化程度更高的工藝制程,對(duì)CMP材料的要求也隨之變高。當(dāng)前IC芯片要求全局平整落差100A°-1000A°(約等于原子級(jí)10-100nm)的超高平整度。配方的調(diào)配為一大技術(shù)難點(diǎn)。由于CMP拋光液應(yīng)用眾多,不同的客戶(hù)有不同的需求,專(zhuān)用性較強(qiáng),且需要加入氧化劑、絡(luò)合劑、表面活性劑、緩蝕劑等多種添加試劑,如何調(diào)配出合適的拋光液配方需要企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和不斷的研發(fā)嘗試。目前許多配方受到專(zhuān)利保護(hù),行業(yè)研發(fā)壁壘高。試錯(cuò)成本高、認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)。企業(yè)需要不斷找到合適配方、穩(wěn)定制作工藝及設(shè)計(jì)圖案,從而獲得較好的、穩(wěn)定的拋光速率和拋光效果,因此CMP材料的研究消耗時(shí)間成本較高,需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)試錯(cuò)摸索工藝指標(biāo)、產(chǎn)品配方等對(duì)物理參數(shù)及性能的影響,形成較高的行業(yè)know-how壁壘。(四)競(jìng)爭(zhēng)格局高度集中,國(guó)內(nèi)廠商加速追趕CMP拋光液市場(chǎng),美國(guó)Carbot是國(guó)際龍頭,安集科技為國(guó)內(nèi)龍頭。目前全球拋光液市場(chǎng)主要由美日廠商壟斷,美國(guó)Cabot、美國(guó)Versum、日本日立、日本Fujimi和美

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