借力国产替代东风,国内半导体材料加速进阶,高速发展背后这四大领域仍需突破

热点资讯2022-12-24 15:29:46智慧百科

借力国产替代东风,国内半导体材料加速进阶,高速发展背后这四大领域仍需突破

每经记者:杨建 每经编辑:肖芮冬

近年来,国内接连出台一系列政策法规,支持和引导国内半导体行业发展,进一步完善我国半导体产业链布局。尤其是在当前背景下,有望加速国内半导体材料的国产化进程。不过,在半导体材料高速增长背后,仍有四大领域需突破。


政策鼓励半导体材料和装备产业发展

作为产业规划的风向标,政策动向始终是芯片企业及业内人士的关注焦点。

今年国家发改委等5部门联合发布《关于做好2022年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知》,据了解,这项优惠政策自2020年7月开始实施,每年重新制定一次清单。而早在2020年8月4日,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,重点支持高端制程企业和相关产业链的发展,并首次明确提出鼓励材料和装备产业,享受相应的税收和政策优惠。

之前发改委曾发布《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》指出,须加快新材料产业强弱项,推动重点产业领域形成规模效应。围绕光刻胶、高纯靶材、大尺寸硅片、电子封装材料等领域展开攻关,培育壮大新的增张点、增长极。半导体材料作为疏通我国内循环的关键点,其国产替代被提上议程。

国信证券研报指出,我国半导体材料国产化率2021年仅约10%,主要是产业起步较晚,在品类丰富度和竞争力处于劣势。但长期来看,我国集成电路产业必将走上独立自主创新之路,设备及材料端国产化趋势进一步催化,特别是成熟制程,预计国产材料及设备能够得到更多的验证资源和机会,国产替代周期有望缩短。


市场空间巨大,国产化进程加快

在当前全球经济放缓的背景下,全球半导体材料行业市场规模整体呈上升态势,2020年与2021年由于5G和新能源的快速发展,大幅提升了半导体产业的市场需求,半导体材料市场规模快速上升,2021年达到643亿美元,同比增长15.86%。据SEMI数据,2015~2021年全球半导体材料行业市场规模整体呈不断上涨态势,2015年市场规模为432.9亿美元,2021年增长到643亿美元。2019年全球半导体材料行业市场相比2018年下降1.12%,主要是2019年增速下滑。

半导体材料需求持续走高,其背后的推动因素是什么呢?

据国信证券研报,晶圆厂扩产及制程发展推动材料市场发展。据SEMI数据,2015~2021年全球半导体材料市场年均增速6.8%,2016~2021年国内半导体材料市场年均增速8.9%。主要驱动:一方面是,受益于下游5G、物联网、新能源需求拉动,国内外晶圆厂进行了不同程度扩产,SEMI预计2020~2024年将新增25座8寸晶圆厂和60座12寸晶圆厂,对半导体材料的需求同步提升;另一方面是,先进制程不断发展,制程提升会增加工艺难度和加工步骤数,28nm刻蚀步骤仅40步,5nm刻蚀步骤提升至160步,工序的增多也扩大了对上游材料的需求。

实际上,半导体材料贯穿了半导体生产的整个流程,在国内集成电路高速发展的背景下,也带动了国内半导体材料的市场的发展。据中国半导体行业协会发布的统计数据,2021年中国集成电路产业销售额为10458.3亿元,同比增长18.2%。根据SEMI数据,2021年全球半导体材料市场规模为643亿美元,同比增长15.86%。而2021年中国半导体材料市场规模约119亿美元,占全球市场18%,相较2020年97.63亿美元增长21.9%,是全球增速最快的地区。


半导体材料高速发展背后:四大领域仍需突破

虽然国内半导体材料市场在国产化加速的背景下取得了飞速的发展,但是在一些领域仍需突破。据国信证券研报,当前我国半导体材料在掩膜版、特种气体、光刻胶、靶材等领域需要突破。

首先是,掩膜版趋向大尺寸和高精度,半导体用光掩膜增长迅猛,美日韩处领先地位。2021年全球掩膜版市场49亿美元,国内掩膜版1.95亿美元,近三年CAGR值16.32%。面板尺寸的增大及半导体制程的提升,带动掩膜版向大尺寸和高精度发展,石英掩膜版开始占据市场主导地位;2020年半导体光掩膜版需求首次超越FPD光掩膜版需求量,先进制程占比逐渐提升;掩膜版市场集中度高,除晶圆厂自行配套外,半导体芯片掩膜版技术主要由美国和日本企业掌握。

其次是,电子特气国内市场增长迅速,高端产品仍需突破。2021年全球电子特气市场规模约45.4亿美元,中国市场约196亿元,预计2025年达到316亿元,近5年CAGR值14.2%。国内电子特气在运输和价格方面具备优势,劣势在于存在品种丰富度不足、纯度欠佳等问题,导致在高端气体市场的竞争力偏弱。

第三是,光刻胶需求趋向高端化,技术壁垒较高,国内半导体用光刻胶渗透率低。2021年全球光刻胶市场规模约为92亿美元,中国光刻胶市场规模约为93.3亿元,近5年CAGR值10.9%,保持稳定增长。细分市场高端光刻胶需求胶高,覆盖250nm-7nm绝大部分制程的KrF和ArFi分别占比34.7%和38.2%。2021年88%的光刻胶市场份额被美日韩企业占据,主要由于光刻胶技术壁垒较高,决定了光刻胶的质量化学组成不易突破。国内目前光刻胶94%集中在PCB行业,半导体用高端光刻胶仍需突破和验证。

第四是,国内头部靶材企业打开市场空间,需求向高纯度发展。2021年全球靶材市场为16.95亿美元,国内规模约17亿元。目前国内靶材市场国产化率不足20%,主要由于国外靶材公司相较于国内拥有更久的成长历史和技术积淀,在靶材种类和提纯方面具备技术优势。在国家政策的支持下,国内企业在高纯靶材市场已打开一定空间,多家头部厂商已经具备一定的高纯靶材供货规模,随着晶圆集成度提升,靶材需求将继续向多品类、高纯度发展。

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