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文檔簡介
碳化硅單晶爐行業(yè)市場深度分析及發(fā)展規(guī)劃咨詢半導(dǎo)體材料為芯片之基,覆蓋工藝全流程半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料。其中晶圓制造材料包括硅片、掩模版、電子氣體、光刻膠、CMP拋光材料、濕電子化學(xué)品、靶材等,封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、芯片粘結(jié)材料和其他封裝材料。具體來說,在芯片制造過程中,硅晶圓環(huán)節(jié)會(huì)用到硅片;清洗環(huán)節(jié)會(huì)用到高純特氣和高純試劑;沉積環(huán)節(jié)會(huì)用到靶材;涂膠環(huán)節(jié)會(huì)用到光刻膠;曝光環(huán)節(jié)會(huì)用到掩模板;顯影、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會(huì)用到高純試劑,刻蝕環(huán)節(jié)還會(huì)用到高純特氣;薄膜生長環(huán)節(jié)會(huì)用到前驅(qū)體和靶材;研磨拋光環(huán)節(jié)會(huì)用到拋光液和拋光墊。在芯片封裝過程中,貼片環(huán)節(jié)會(huì)用到封裝基板和引線框架;引線鍵合環(huán)節(jié)會(huì)用到鍵合絲;模塑環(huán)節(jié)會(huì)用到硅微粉和塑封料;電鍍環(huán)節(jié)會(huì)用到錫球。電子特氣:半導(dǎo)體制造的血液電子特種氣體又稱電子特氣,是電子氣體的一個(gè)分支,相較于傳統(tǒng)工業(yè)氣體,純度更高,其中一些具有特殊用途。電子特氣下游應(yīng)用廣泛,是集成電路、顯示面板、太陽能電池等行業(yè)不可或缺的支撐性材料。在半導(dǎo)體領(lǐng)域,電子特氣的純度直接影響IC芯片的集成度、性能和良品率,在清洗、氣相沉積成膜(CVD)、光刻、刻蝕、離子注入等半導(dǎo)體工藝環(huán)節(jié)中都扮演著重要的角色。(一)電子特氣種類較多,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝電子特氣可以根據(jù)其化學(xué)成分本身和用途的不同進(jìn)行分類。根據(jù)化學(xué)成分的不同,電子特氣可分為氟系、硅系、硼系、鍺系氧化物和氫化物等幾大類別。(二)電子特氣占比僅次于硅片,國內(nèi)市場規(guī)模快速增長半導(dǎo)體市場發(fā)展迅速,為上游電子特氣市場打開成長空間。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),在晶圓材料328億美元的市場份額中,電子特氣占比達(dá)13%,43億美元,是僅次于硅片的第二大材料領(lǐng)域。近年來,伴隨下游晶圓廠的加速擴(kuò)張,特氣市場景氣度向好,需求量有望持續(xù)擴(kuò)容。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2020年全球晶圓制造電子氣體市場規(guī)模為43.7億美元。在全球產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移的趨勢下,中國電子特氣市場規(guī)模在過去十年快速增長,2020年達(dá)到了173.6億元。特氣市場毛利率高、盈利能力強(qiáng)。在各半導(dǎo)體材料領(lǐng)域中,電子特氣公司的平均毛利率處于較高水平。對比半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈來看,晶圓廠的盈利能力最強(qiáng),例如世界最大晶圓代工廠臺(tái)積電的毛利率為51.6%,國內(nèi)晶圓廠龍頭中芯國際的毛利率約為30%。而對于特種氣體公司來說,電子特氣平均毛利率能達(dá)到近50%。世界第二的法國液化空氣集團(tuán),2010年-2019年的毛利率穩(wěn)定在60%-65%,而一般化工氣體或大宗氣體的毛利率僅在20-30%水平。國內(nèi)企業(yè)電子特氣毛利率相對較低,約為30%-40%,相較國際巨頭有一定差距,未來成長空間廣闊。伴隨技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步和需求量的增長,電子特氣廠商盈利能力有望持續(xù)升級(jí)。(三)純度為特種氣體重要指標(biāo),提純?yōu)楹诵募夹g(shù)瓶頸特種氣體純度提升為核心技術(shù)瓶頸。集成電路對電子特氣的純度有著苛刻的要求,因?yàn)樵谛酒庸み^程中,極微量的雜質(zhì)也可能導(dǎo)致產(chǎn)品重大缺陷,特種氣體純度越高,產(chǎn)品的良率越高、性能越優(yōu)。伴隨IC芯片制程技術(shù)的不斷發(fā)展,產(chǎn)品的生產(chǎn)精度越來越高,用于集成電路制造的電子特氣亦提出了更高的純度要求。電子特氣的純度主要受三個(gè)因素影響:一是提純技術(shù)。電子特氣的分離和提純原理上可分為精餾分離、分子篩吸附分離以及膜分離三大類。在實(shí)際提純分離過程中,為提升效率和良品率,會(huì)利用多種方法進(jìn)行組合,配置工藝更為復(fù)雜,還需保證產(chǎn)品配比精度,因此抬高了研發(fā)壁壘。二是氣體檢測技術(shù)。隨著電子特氣的純度越來越高,對分析檢測方法和儀器提出了更高的要求。目前國外電子氣體的分析己經(jīng)經(jīng)歷了離線分析、在線分析、原位分析等幾個(gè)階段,對于高純度電子特氣的分析已開發(fā)出完整的測試體系。而由于我國電子特氣行業(yè)重生產(chǎn)而輕檢測,因此分析方法和儀器同國外廠商都有一定差距。三是氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。高純電子特氣運(yùn)輸為一大難關(guān),在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中要求使用高質(zhì)量的氣體包裝儲(chǔ)運(yùn)容器、以及相應(yīng)的氣體輸送管線、閥門和接口,以防止氣體二次污染。我國加工工藝整體落后以及不符合國際規(guī)范,大部分市場被國外公司占據(jù)。專業(yè)人才缺乏,技術(shù)人員培養(yǎng)目前面臨較大困局。電子氣體生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多、操作復(fù)雜,因此企業(yè)除了研發(fā)人才,還需要大量掌握生產(chǎn)技術(shù)、具有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。據(jù)統(tǒng)計(jì),培養(yǎng)一名合格的生產(chǎn)技術(shù)工人至少需要2年時(shí)間,但目前國內(nèi)各大院?;疚丛O(shè)立工業(yè)氣體學(xué)科,因此企業(yè)需要花費(fèi)大量時(shí)間和資金成本對新進(jìn)人員進(jìn)行深度培養(yǎng),制約了我國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升速度。(四)外企壟斷電子特氣市場,國內(nèi)企業(yè)本土化優(yōu)勢顯著電子特氣市場正處于穩(wěn)定增長階段,從地理位置上看,亞太地區(qū)是電子特氣的最大消費(fèi)市場。國內(nèi)電子特氣相關(guān)需求一直依賴進(jìn)口,主要市場由空氣化工、德國林德集團(tuán)、液化空氣和太陽日酸等國外廠商占據(jù),CR4約88%,形成寡頭壟斷的局面。國際局勢疊加國內(nèi)新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,本土化優(yōu)勢顯著。新興終端市場加速成長,國內(nèi)企業(yè)經(jīng)過多年技術(shù)積累有望迎來國產(chǎn)化全面開花。伴隨俄烏戰(zhàn)爭、經(jīng)濟(jì)制裁等事件的頻繁發(fā)生,國際局勢變得更加復(fù)雜動(dòng)蕩。在此背景下,進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴、運(yùn)輸不便,本土化產(chǎn)品供應(yīng)穩(wěn)定、性價(jià)比高等特點(diǎn)更為顯著,國內(nèi)下游企業(yè)逐步轉(zhuǎn)向國產(chǎn)供應(yīng)。電子特氣國產(chǎn)化是必然趨勢,將在市場化因素主導(dǎo)下全面加速。截至2022年Q1,我國擁有眾多生產(chǎn)工業(yè)氣體的企業(yè),其中約一半位于華東地區(qū)。由于行業(yè)技術(shù)壁壘高且客戶粘性大,短期內(nèi)行業(yè)的馬太效應(yīng)將繼續(xù)延續(xù),但近些年國家推出的相關(guān)支持政策及法律法規(guī)有望在往來助力相關(guān)細(xì)分行業(yè)的內(nèi)資企業(yè)大力發(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)域來看,中國晶圓產(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%。全球半導(dǎo)體材料制造及晶體生長設(shè)備市場競爭格局晶體生長設(shè)備下游應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榘雽?dǎo)體材料制造(硅片/碳化硅襯底),下游應(yīng)用行業(yè)具有技術(shù)壁壘高、研發(fā)周期長、資金投入大、下游驗(yàn)證周期長等特點(diǎn),市場集中度較高。全球硅片和碳化硅襯底市場份額主要以美國、日本和歐洲等企業(yè)為主:硅片市場份額主要被日本信越化學(xué)、日本勝高、中國臺(tái)灣環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng)和韓國SK五大企業(yè)占據(jù),五大企業(yè)占全球硅片市場份額約為90%;碳化硅襯底市場份額則主要以、美國Ⅱ-Ⅵ和德國SiCrystal等企業(yè)為主,占全球碳化硅襯底市場份額約為90%。晶體生長設(shè)備技術(shù)水平是半導(dǎo)體材料制造性能優(yōu)劣的基礎(chǔ)決定因素之一,為保證晶體生長設(shè)備及半導(dǎo)體材料制造工藝技術(shù)方案的適配性,國際主要半導(dǎo)體材料廠商經(jīng)過數(shù)十年積累的先進(jìn)工藝和控制策略,基于晶體生長工藝的匹配性及半導(dǎo)體材料制造質(zhì)量、性能的穩(wěn)定性,其使用的晶體生長設(shè)備均主要為自行研發(fā)生產(chǎn)(如日本信越化學(xué)和日本勝高),未對外采購及銷售。其他國際主流廠商主要通過自制及向國際晶體生長設(shè)備供應(yīng)商(如PVATePlaAG、S-TECHCo.,Ltd.等)采購的方式實(shí)現(xiàn)晶體生長設(shè)備供應(yīng)。國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈起步較晚,晶體生長設(shè)備及半導(dǎo)體材料制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對落后。一方面,晶體生長設(shè)備長晶制備的硅片/襯底經(jīng)下游不同應(yīng)用領(lǐng)域器件端認(rèn)證后,才可逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)。針對特定設(shè)備,客戶需結(jié)合不同下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)施材料定制化工藝開發(fā),可達(dá)到的工藝開發(fā)能力與水平、下游器件端認(rèn)證及量產(chǎn)進(jìn)度與特定設(shè)備的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用時(shí)間及驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)顯著相關(guān)。因晶體生長設(shè)備及半導(dǎo)體材料制造產(chǎn)業(yè)認(rèn)證及量產(chǎn)應(yīng)用存在一定時(shí)間周期,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于早期階段,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較國外成熟產(chǎn)業(yè)相對緩慢。另一方面,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求、精密程度及穩(wěn)定性要求極高,通常來說,下游芯片廠商對已通過認(rèn)證的半導(dǎo)體設(shè)備及制備工藝均會(huì)進(jìn)行稽核,硅片/襯底材料廠商對半導(dǎo)體設(shè)備和制備工藝的改動(dòng)均需通知下游芯片廠商,待其進(jìn)行審核后方可進(jìn)行。因產(chǎn)業(yè)認(rèn)證壁壘、廠商更換成本、風(fēng)險(xiǎn)等因素,國內(nèi)晶體生長設(shè)備供應(yīng)商尚未實(shí)現(xiàn)全球主流硅片廠商的設(shè)備供應(yīng)。以上產(chǎn)業(yè)發(fā)展因素導(dǎo)致國內(nèi)半導(dǎo)體材料制造及晶體生長設(shè)備占全球市場份額比重相對較低。截至目前,國內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)硅片廠商、碳化硅襯底廠商產(chǎn)出規(guī)模占全球市場份額均不足10%。在半導(dǎo)體級(jí)單晶硅制造領(lǐng)域,國內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)硅片廠商主要向S-TECHCo.,Ltd.等國際供應(yīng)商采購晶體生長設(shè)備,國內(nèi)晶體生長供應(yīng)商占國內(nèi)硅片廠商采購份額的比重僅為30%左右。半導(dǎo)體材料制造及晶體生長設(shè)備市場均存在較大的進(jìn)口替代空間。先進(jìn)制程持續(xù)升級(jí),半導(dǎo)體材料同步提升進(jìn)入21世紀(jì)以來,5G、人工智能、自動(dòng)駕駛等新應(yīng)用的興起,對芯片性能提出了更高的要求,同時(shí)也推動(dòng)了半導(dǎo)體制造工藝和新材料不斷創(chuàng)新,國內(nèi)外晶圓廠加緊對于半導(dǎo)體新制程的研發(fā),臺(tái)積電已于2020年開啟了5nm工藝的量產(chǎn),并于2021年年底實(shí)現(xiàn)3nm制程的試產(chǎn),預(yù)計(jì)2022年開啟量產(chǎn)。此外臺(tái)積電表示已于2021年攻克2nm制程的技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝技術(shù)難題,并預(yù)計(jì)于2023年開始風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn),2024年逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。隨著芯片工藝升級(jí),晶圓廠商對半導(dǎo)體材料要求越來越高。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)體國產(chǎn)設(shè)備進(jìn)口替代趨勢日趨明顯我國半導(dǎo)體消費(fèi)需求增長以及國產(chǎn)化進(jìn)程有利于推動(dòng)我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,但我國半導(dǎo)體材料及設(shè)備市場大量依賴進(jìn)口,極大影響了我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)良性發(fā)展。以硅片市場為例,隨著全球通訊、計(jì)算、醫(yī)療、線上服務(wù)及汽車等終端市場持續(xù)快速發(fā)展,全球12英寸硅片市場份額大幅增加,成為半導(dǎo)體硅片市場主流的產(chǎn)品,預(yù)計(jì)到2022年市場份額將接近70%。目前,國內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)硅片廠商產(chǎn)出規(guī)模占全球市場份額不足10%,12英寸硅片主要依賴于進(jìn)口。2022年8月,美國總統(tǒng)拜登簽署《芯片和科學(xué)法案》(以下簡稱芯片法案),該法案包括部分對中國的投資限制條款。芯片法案禁止接受聯(lián)邦獎(jiǎng)勵(lì)資金的企業(yè),在對美國國家安全構(gòu)成威脅的特定國家擴(kuò)建或新建先進(jìn)半導(dǎo)體的新產(chǎn)能。同時(shí),禁止接受法案資助的企業(yè)在中國和其他特別關(guān)切國家擴(kuò)建關(guān)鍵芯片制造。雖然目前僅對美國企業(yè)在中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資有所限制,暫未對設(shè)備及材料有所規(guī)定及要求,但在國內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)硅片市場份額仍相對較低的背景下,隨著國際貿(mào)易紛爭不斷,基于電子信息安全等因素考慮,對半導(dǎo)體材料及設(shè)備的國產(chǎn)化及國內(nèi)技術(shù)自主可控提出緊迫要求。因12英寸硅片占國內(nèi)硅片產(chǎn)能比重僅為20%左右,距全球市場12英寸硅片70%左右的占比仍存在較大差距,12英寸硅片將成為未來國內(nèi)硅片市場份額增長的主要驅(qū)動(dòng)因素,促進(jìn)國內(nèi)12英寸半導(dǎo)體級(jí)單晶硅爐需求量的提升,故12英寸硅片及半導(dǎo)體級(jí)單晶硅爐國內(nèi)未來增速及進(jìn)口替代空間巨大。此外,隨著我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段逐步走向成熟,基于服務(wù)的快速響應(yīng)、無障礙溝通、產(chǎn)品性價(jià)比及自主可控等多方面考慮,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)逐漸被各大半導(dǎo)體廠商接受并成為其重要選擇。2、半導(dǎo)體下游應(yīng)用和終端消費(fèi)市場需求推動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備需求增長近年來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子及消費(fèi)電子等應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展,全球半導(dǎo)體行業(yè)快速蓬勃發(fā)展。在工業(yè)自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)、自動(dòng)化設(shè)備市場快速發(fā)展以及消費(fèi)電子領(lǐng)域不斷升級(jí)等環(huán)境下,催生了大量半導(dǎo)體相關(guān)器件的需求。此外,隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)正在進(jìn)行第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,受益于此,中國大陸作為全球最大的半導(dǎo)體終端產(chǎn)品消費(fèi)市場,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,越來越多的國際半導(dǎo)體企業(yè)向中國轉(zhuǎn)移產(chǎn)能,持續(xù)的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移帶動(dòng)了中國大陸半導(dǎo)體整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)水平的提高,為半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)提供了巨大的市場空間和發(fā)展機(jī)遇。此外,隨著半導(dǎo)體器件需求不斷增長,作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心原材料,硅片的尺寸和生產(chǎn)技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步?;诔杀疽蛩氐目紤],硅片尺寸越大,單位成本越低,故大尺寸的硅片逐漸成為主流,其需求也在不斷增長。綜上,旺盛的需求和產(chǎn)能轉(zhuǎn)移推動(dòng)了晶圓制造廠擴(kuò)大資本開支,擴(kuò)充產(chǎn)線產(chǎn)能,為半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場需求增長奠定基礎(chǔ)。晶體生長設(shè)備作為晶圓制造的核心設(shè)備及起點(diǎn),亦將受益于下游需求推動(dòng),迎來行業(yè)快速發(fā)展階段。3、半導(dǎo)體行業(yè)得到國家持續(xù)性關(guān)注和政策支持作為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)得到了國家的持續(xù)關(guān)注。作為數(shù)碼電子產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平與下游行業(yè)息息相關(guān)。在全球疫情影響下,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自身產(chǎn)能不足的矛盾日漸突出,已經(jīng)對下游行業(yè)供應(yīng)鏈穩(wěn)定造成巨大影響。在國際競爭背景下,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)及生產(chǎn)水平,牽動(dòng)眾多對國民經(jīng)濟(jì)造成重大影響的行業(yè)。近年來,我國不斷出臺(tái)包含稅收減免、人才培養(yǎng)、科研支持、投資鼓勵(lì)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方面在內(nèi)的多項(xiàng)半導(dǎo)體行業(yè)支持政策,在良好的政策環(huán)境下,國家產(chǎn)業(yè)投資基金及民間資本以市場化的投資方式進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),鼓勵(lì)國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)企業(yè)不斷發(fā)展,刺激半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體規(guī)??焖僭鲩L,為半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)帶來巨大發(fā)展機(jī)會(huì)。(二)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、半導(dǎo)體行業(yè)基礎(chǔ)仍較為薄弱近年來,雖然在政策和需求的驅(qū)動(dòng)下,我國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展迅速,在技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上都有所提升,但與美國、歐洲、日本和韓國等發(fā)達(dá)國家市場相比仍有一定差距。一方面,由于起步較晚、基礎(chǔ)相對薄弱,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體相對落后,產(chǎn)業(yè)鏈有待進(jìn)一步完善。同時(shí),由于半導(dǎo)體設(shè)備總體規(guī)模不大,對零部件市場拉動(dòng)時(shí)間較短,故半導(dǎo)體設(shè)備零部件配套能力較弱,部分核心原材料仍然依賴進(jìn)口,其技術(shù)指標(biāo)、交貨周期、價(jià)格等均不可控,一定程度上限制了半導(dǎo)體設(shè)備廠商的發(fā)展。另一方面,我國半導(dǎo)體技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,特別在先進(jìn)技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家存在較大差距,國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)資金實(shí)力薄弱,技術(shù)投入不足,在與境外企業(yè)的競爭中,由于其在經(jīng)營規(guī)模和市場認(rèn)可度上存在優(yōu)勢,客戶在選擇供應(yīng)商時(shí)仍會(huì)考慮行業(yè)巨頭所帶來的便捷性與可靠性,存在一定程度的慣性和粘性,國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在與其競爭過程中面臨較大的壓力和挑戰(zhàn),市場認(rèn)可度仍待進(jìn)一步積累。2、半導(dǎo)體行業(yè)高端技術(shù)和人才的缺乏半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè),對于技術(shù)人員的知識(shí)背景、研發(fā)能力和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累均有較高要求。人才的培養(yǎng)需要一定的時(shí)間和相應(yīng)的環(huán)境,同時(shí)需要扎實(shí)的基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí),故現(xiàn)有半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的人才和技術(shù)水平難以滿足行業(yè)內(nèi)日益增長的人才需求。此外,由于發(fā)達(dá)國家對半導(dǎo)體設(shè)備的核心技術(shù)、工藝以及人才流動(dòng)限制較為嚴(yán)格,也在一定程度上制約了行業(yè)的快速發(fā)展。硅片:供需持續(xù)緊張,加速硅片是半導(dǎo)體上游產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基底材料之一。硅片是以高純結(jié)晶硅為材料所制成的圓片,一般可作為集成電路和半導(dǎo)體器件的載體。與其他材料相比,結(jié)晶硅的分子結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,導(dǎo)電性極低。此外,硅大量存在于沙子、巖石、礦物中,更容易獲取。因此,硅具有穩(wěn)定性高、易獲取、產(chǎn)量大等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于IC和光伏領(lǐng)域。(一)半導(dǎo)體硅片純度極高,大尺寸為大勢所趨硅片可以根據(jù)晶胞排列是否有序、尺寸、加工工序和摻雜程度的不同等方式進(jìn)行分類。根據(jù)晶胞排列方式的不同,硅片可分為單晶硅和多晶硅。硅片是硅單質(zhì)材料的片狀結(jié)構(gòu),有單晶和多晶之分。單晶是具有固定晶向的結(jié)晶體材料,一般用作集成電路的襯底材料和制作太陽能電池片。多晶是沒有固定晶向的晶體材料,一般用于光伏發(fā)電,或者用于拉制單晶硅的原材料。單晶硅用作半導(dǎo)體材料有極高的純度要求,IC級(jí)別的純度要求達(dá)9N以上(99.9999999%),區(qū)熔單晶硅片純度要求在11N(99.999999999%)以上。根據(jù)尺寸大小的不同,硅片可分為50mm(2英寸)、75mm(3英寸)、100mm(4英寸)、150mm(6英寸)、200mm(8英寸)及300mm(12英寸)。英寸為硅片的直徑,目前8英寸和12英寸硅片為市場最主流的產(chǎn)品。8英寸硅片主要應(yīng)用在90nm-0.25μm制程中,多用于傳感、安防領(lǐng)域和電動(dòng)汽車的功率器件、模擬IC、指紋識(shí)別和顯示驅(qū)動(dòng)等。12英寸硅片主要應(yīng)用在90nm以下的制程中,主要用于邏輯芯片、儲(chǔ)存器和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。大尺寸為硅片主流趨勢。硅片越大,單個(gè)產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多,制造成本越低,因此硅片廠商不斷向大尺寸硅片進(jìn)發(fā)。1980年4英寸占主流,1990年發(fā)展為6英寸,2000年開始8英寸被廣泛應(yīng)用。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2008年以前,全球大尺寸硅片以8英寸為主,2008年后,12英寸硅片市場份額逐步提升,趕超8英寸硅片。2020年,12英寸硅片市場份額已提升至68.1%,為目前半導(dǎo)體硅片市場最主流的產(chǎn)品。后續(xù)18英寸硅片將成為市場下一階段的目標(biāo),但設(shè)備研發(fā)難度大,生產(chǎn)成本較高,且下游需求量不足,18英寸硅片尚未成熟。根據(jù)加工工序的不同,硅片可分為拋光片、外延片、SOI硅片等高端硅片。其中拋光片應(yīng)用范圍最為廣泛,是拋光環(huán)節(jié)的終產(chǎn)物。拋光片是從單晶硅柱上直接切出厚度約1mm的原硅片,切出后對其進(jìn)行拋光鏡面加工,去除部分損傷層后得到的表面光潔平整的硅片。拋光片可單獨(dú)使用于電動(dòng)汽車功率器件
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