半導(dǎo)體材料全球格局分析

半導(dǎo)體材料全球格局分析

?半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重要支撐產(chǎn)業(yè)，按應(yīng)用環(huán)節(jié)劃分為晶圓制造材料和封裝材料。整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要包括IC的設(shè)計(jì)、晶圓制造以及封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體材料主要應(yīng)用在集成電路的制造和封裝測(cè)試等領(lǐng)域。集成電路的制造和封測(cè)對(duì)材料和裝備需求巨大。從材料角度看，涉及到大硅片光刻膠、掩膜版、特種氣體等原材料；從裝備角度看，涉及到光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、PVD、CVD等各種核心設(shè)備。而本文主要圍繞晶圓制造材料角度展開。

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈

半導(dǎo)體材料市場(chǎng)概覽

集成電路生產(chǎn)需要用到包括硅基材、CMP拋光材料、高純?cè)噭ㄓ糜陲@影、清洗、剝離、刻蝕）、特種氣體、光刻膠、掩膜版、封裝材料等多種電子化學(xué)品材料。根據(jù)Prismark數(shù)據(jù)，全球集成電路制造成本中，電子化學(xué)品占集成電路制造成本的比重約為20%。

集成電路生產(chǎn)用晶圓制造材料

集成電路晶圓制造流程：6個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)區(qū)構(gòu)成完整晶圓制造流程

（1）擴(kuò)散：進(jìn)行高溫工藝和薄膜淀積的區(qū)域，將硅片徹底清洗并進(jìn)行自然氧化；

（2）光刻：對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)處理、涂膠、曝光、顯影，隨后清洗硅片再次烘干；

（3）蝕刻：用高純?cè)噭浞?、鹽酸等）進(jìn)行刻蝕，保留設(shè)計(jì)好的圖案；

（4）離子注入：注入離子（磷、硼），高溫?cái)U(kuò)散，形成集成器件；

（5）薄膜生長(zhǎng)：進(jìn)行各個(gè)步驟當(dāng)中介質(zhì)層和金屬層的淀積；

（6）拋光：拋光材料打磨，并再次清洗插入電極等后續(xù)處理，進(jìn)行WAT測(cè)試。

晶圓制造材料在半導(dǎo)體制造流程中的應(yīng)用環(huán)節(jié)

全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)跟隨半導(dǎo)體市場(chǎng)呈周期波動(dòng)。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2009-2011年，受半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張影響，全球半導(dǎo)體材料迎來(lái)快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模由346.4億美元提升至478.8億美元。2012-2017年，半導(dǎo)體材料市場(chǎng)進(jìn)入震蕩調(diào)整階段，市場(chǎng)規(guī)模維持在420-470億美元。2018年市場(chǎng)再次迎來(lái)爆發(fā)，同比2017年提升50億市場(chǎng)規(guī)模。2019年，半導(dǎo)體材料市場(chǎng)維持穩(wěn)定，全球銷售額約為521.1億美元，其中晶圓制造材料約為328億美元，封裝材料約為192億美元。

2008-2019年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模

而在過(guò)去幾年，中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)。

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2009-2019年，中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)從32.6億美元提升至86.9億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)到10%。整體來(lái)看，我國(guó)半導(dǎo)體材料的國(guó)產(chǎn)化率仍處于較低水平，進(jìn)口替代空間大。此外，隨著國(guó)內(nèi)晶圓廠的投資完成以及本土先進(jìn)制程推進(jìn)，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)有望持續(xù)增長(zhǎng)，給本土材料廠商帶來(lái)較大的導(dǎo)入機(jī)會(huì)。

2008-2019年中國(guó)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模（億美元）

從半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的具體構(gòu)成來(lái)看，根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，大硅片占比高達(dá)38%，電子特氣與掩膜版均占比13%位居次席，其余市場(chǎng)份額由光刻膠、靶材、CMP拋光材料等產(chǎn)品占據(jù)。

2018年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)構(gòu)成

硅片：半導(dǎo)體材料市場(chǎng)的半壁江山

如上圖所示，硅片是半導(dǎo)體材料中最重要的組成。而晶圓材料的發(fā)展歷程大致可分為三代：第一代為鍺、硅為代表；第二代主要是砷化鎵、磷化銦；第三代為氮化鎵、碳化硅等。目前大部分晶圓仍以硅為主要原料。硅晶圓的加工可分為硅提純、拉晶、晶棒測(cè)試、外徑研磨、切片等流程。

硅晶圓制造過(guò)程

硅晶圓為IC的基底，朝大尺寸方向發(fā)展。硅片主要使用在半導(dǎo)體集成電路中，用來(lái)制作硅晶圓當(dāng)成集成電路的基底。按照尺寸大小可分為6英寸、8英寸和12英寸，尺寸越大，加工難度也越大。由于集成電路的集成度越來(lái)越高，因此對(duì)大尺寸硅片的需求量越來(lái)越大。硅片總體需求和集成電路芯片需求高度一致。目前趨勢(shì)是6英寸硅片市場(chǎng)份額已經(jīng)較低，12英寸硅片市場(chǎng)需求強(qiáng)勁，全球范圍內(nèi)保持快速增長(zhǎng)。

全球硅晶圓朝大尺寸方向發(fā)展

半導(dǎo)體硅片上游材料為電子級(jí)多晶硅，德國(guó)wacker、美國(guó)hemlock、日本丸紅株式會(huì)社等境外企業(yè)占據(jù)主要市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)鑫華半導(dǎo)體、黃河水電已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)電子級(jí)多晶硅，但產(chǎn)品多用于生產(chǎn)150-200mm（6英寸、8英寸）硅片，更大尺寸硅片的原材料仍主要依靠進(jìn)口。

半導(dǎo)體硅片下游是各類電子元器件。其中200mm（8英寸）及以下硅片終端應(yīng)用領(lǐng)域主要為移動(dòng)通信、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子等。300mm（12英寸）硅片需求主要來(lái)源于智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、人工智能、SSD（固態(tài)存儲(chǔ)硬盤）。

全球硅片出貨面積及單位價(jià)格走勢(shì)

半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)景氣與電子工業(yè)需求深度綁定。2009年經(jīng)濟(jì)危機(jī)后硅片量?jī)r(jià)齊跌，2010年由于智能手機(jī)放量硅片量?jī)r(jià)增長(zhǎng)有所反彈。2011年至2016年，全球經(jīng)濟(jì)乏力，硅片價(jià)格持續(xù)下跌，出貨量增長(zhǎng)主要由硅片體積增加所致，市場(chǎng)規(guī)模略有下降。2017年后受益于下游計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信、固態(tài)硬盤、工業(yè)電子的需求上漲，硅片市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)量?jī)r(jià)齊升。

全球硅片市場(chǎng)規(guī)模

全球硅片市場(chǎng)巨頭壟斷，中國(guó)大陸地區(qū)廠商體量較小。

競(jìng)爭(zhēng)格局方面，信越化學(xué)、住友勝高、世創(chuàng)、環(huán)球晶圓為全球四家主流供應(yīng)商，市場(chǎng)合計(jì)占比80%以上。中國(guó)大陸地區(qū)廠商以滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份為首，2018年滬硅產(chǎn)業(yè)占全球硅片市場(chǎng)2.18%，相比全球硅片巨頭體量尚小。

2018年全球半導(dǎo)體硅片競(jìng)爭(zhēng)格局

國(guó)內(nèi)硅片廠商加速追趕，滬硅產(chǎn)業(yè)12寸硅片一馬當(dāng)先。目前國(guó)內(nèi)主要有滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、超硅半導(dǎo)體、金瑞泓等企業(yè)進(jìn)入大硅片領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)硅片主要企業(yè)產(chǎn)品情況

它山之石：信越化學(xué)作為日本有機(jī)硅工業(yè)“國(guó)產(chǎn)技術(shù)”的典范，信越化學(xué)的成功離不開以下幾個(gè)方面的原因。

強(qiáng)大的研發(fā)力度和研發(fā)能力，信越化學(xué)共設(shè)有7家研發(fā)中心，是研發(fā)內(nèi)生增長(zhǎng)的典范。信越化學(xué)通過(guò)自行生產(chǎn)金屬硅，保障了主原料的穩(wěn)定性，確立了從原料開始的一貫式生產(chǎn)體制。

國(guó)家的大力支持，日本政府在行業(yè)發(fā)展前期頗具戰(zhàn)略眼光，給予多種優(yōu)惠政策，通產(chǎn)省1989年制定了160億日元的“硅類高分子材料研究開發(fā)基本計(jì)劃”支持硅材料的研發(fā)，這一計(jì)劃為以信越化學(xué)為首的有機(jī)硅生產(chǎn)企業(yè)提供了資金和技術(shù)的大力支持。

光刻膠：高壁壘，機(jī)會(huì)大

光刻膠是利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)移的媒體，將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上的圖形轉(zhuǎn)移介質(zhì)。光刻膠被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路的加工制作，是微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性材料。在光刻工藝中，光刻膠被均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上，經(jīng)曝光、顯影和蝕刻等工序?qū)⒀谀ぐ嫔系膱D形轉(zhuǎn)移到薄膜上，形成與掩膜版完全對(duì)應(yīng)的幾何圖形。

光刻膠應(yīng)用原理

光刻膠原材料主要為樹脂、溶劑和其他添加劑。其中溶劑質(zhì)量占比最大，一般在80%以上。其他添加劑質(zhì)量占比雖不足5%，卻是決定光刻膠特有性質(zhì)的關(guān)鍵材料，包括光敏劑、表面活性劑等材料。光刻膠可根據(jù)其下游應(yīng)用領(lǐng)域分為半導(dǎo)體光刻膠、面板光刻膠和PCB光刻膠三類，半導(dǎo)體光刻膠和面板光刻膠市場(chǎng)規(guī)模分別為13.73億美元，15.87億美元。

光刻膠的發(fā)展是摩爾定律運(yùn)行的核心驅(qū)動(dòng)力。半導(dǎo)體工業(yè)集成電路的尺寸越來(lái)越小，集成度越來(lái)越高，并能夠按照摩爾定律向前發(fā)展，其內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力就是光刻技術(shù)的不斷深入發(fā)展。集成電路水平已由微米級(jí)（2μm-1μm）、亞微米級(jí)（1-0.35μm）、深亞微米級(jí)（0.35μm以下）、納米級(jí)（90-22nm）甚至進(jìn)入14-7nm階段。

對(duì)光刻膠分辨率等性能要求不斷提高，光刻技術(shù)隨著集成電路的發(fā)展經(jīng)歷了從G線（436nm）光刻，H線（405nm）光刻，I線（365nm）光刻，到深紫外線DUV光刻（KrF248nm和ArF193nm）、193nm浸沒式加多重成像技術(shù)（32nm-7nm），在到極端紫外線（EUV， ＜13.5nm）光刻的發(fā)展，甚至采用非光學(xué)光刻（電子束曝光、離子束曝光），以相應(yīng)波長(zhǎng)為感光波長(zhǎng)的各類光刻膠也應(yīng)用而生。目前，KrF/ArF仍是主流的加工材料。

集成電路光刻膠產(chǎn)品技術(shù)路線演化

半導(dǎo)體光刻膠可根據(jù)加工芯片的制程從大到小分為g線/i線光刻膠、Krf光刻膠、Arf光刻膠（干法及濕法）和EUV光刻膠。各類光刻膠中雖然各組分含量存在差異，但樹脂含量一般在 20%以下，總體來(lái)適用波長(zhǎng)越短的光刻膠，其樹脂含量越低，溶劑含量越高。

半導(dǎo)體用光刻膠應(yīng)用制程及組分

銷售量方面，g線/i線光刻膠是半導(dǎo)體用光刻膠需求主要構(gòu)成，占比達(dá)50%以上，預(yù)計(jì)2022年需求量將達(dá)450立方米以上，KrF、ArF光刻膠2022年需求量預(yù)計(jì)分別為200.77立方米和103.56立方米。銷售額方面，ArF光刻膠由于技術(shù)附加值高，價(jià)格昂貴，占據(jù)最大銷售份額。

全球半導(dǎo)體用光刻膠銷售額（億美元）

根據(jù)富士經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2022年ArF銷售額將達(dá)6.74億美元，g線/i線光刻膠和KrF光刻膠銷售額預(yù)計(jì)可達(dá)3.80億美元和3.88億美元。EUV、光刻技術(shù)目前尚未普及，僅臺(tái)積電和三星掌握，EUV光刻膠市場(chǎng)規(guī)模較小。

2018年全球g線/i線光刻膠競(jìng)爭(zhēng)格局

日本企業(yè)在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。半導(dǎo)體光刻膠主要生產(chǎn)企業(yè)包括日本東京應(yīng)化、JSR、住友化學(xué)、信越化學(xué)；韓國(guó)東進(jìn)世美肯；美國(guó)陶氏杜邦，其中日本企業(yè)占據(jù)約70%市場(chǎng)份額。分產(chǎn)品看，東京應(yīng)化在g線/i線和Krf光刻膠領(lǐng)域居龍頭地位，市場(chǎng)份額分別達(dá)到27.5%和32.7%。JSR在Arf光刻膠領(lǐng)域市占率最高，為25.6%。

2018年全球Krf光刻膠競(jìng)爭(zhēng)格局

2018年全球Arf線光刻膠競(jìng)爭(zhēng)格局

借鑒日本電子化學(xué)品企業(yè)TOK發(fā)展歷程，其于1979年涉足光刻膠化學(xué)品領(lǐng)域，起初為負(fù)性光刻膠的銷售， 2000年將TOK半導(dǎo)體成像技術(shù)增強(qiáng)型集成光刻膠系統(tǒng)商業(yè)化，2009年開始生產(chǎn)ArF，以響應(yīng)ArF光刻膠需求。在技術(shù)積累完成后，TOK采取了外延式布局的策略，將市場(chǎng)滲透到中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)等地區(qū)，其光刻膠業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。

綜合上述分析，光刻膠等技術(shù)壁壘極高的行業(yè)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的突破是基礎(chǔ)、其次，需不斷改進(jìn)工藝，滿足半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展的需要。由于光刻膠等行業(yè)認(rèn)證時(shí)間較長(zhǎng)，客戶不會(huì)輕易更換供應(yīng)商，因此進(jìn)入主流供應(yīng)鏈?zhǔn)菢O其必要的。國(guó)內(nèi)光刻膠生產(chǎn)商未來(lái)有望把握中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)口替代契機(jī)，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。

電子特氣：國(guó)產(chǎn)替代程度相對(duì)較高

電子特種氣體種類繁多，是電子工業(yè)重要的原材料之一。電子特氣是指用于半導(dǎo)體及相關(guān)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的特種氣體，其按不同的應(yīng)用途徑可以分為摻雜用氣體、外延用氣體、離子注入氣、發(fā)光二極管用氣、刻蝕用氣體、化學(xué)氣相沉積氣和平衡氣等。在半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用的有110余種單元特種氣體，其中常用的有超過(guò)30種。

電子特氣分類介紹

集成電路、新型顯示是電子特種氣體主要應(yīng)用領(lǐng)域。半導(dǎo)體生產(chǎn)中幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都要用到電子特氣，因此被稱為半導(dǎo)體制造的“血液”和“糧食”。電子特氣的純度直接決定了產(chǎn)品的性能、集成度和成品率。電子特氣純度每提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，都能推動(dòng)半導(dǎo)體器件產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

IC制造各環(huán)節(jié)所需電子特氣介紹

電子特氣的純度對(duì)半導(dǎo)體及相關(guān)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)至關(guān)重要。電子特氣中水汽、氧等雜質(zhì)組分易使半導(dǎo)體表面形成氧化膜，影響電子器件的壽命，含有的顆粒雜質(zhì)會(huì)造成半導(dǎo)體短路及線路損壞，改變半導(dǎo)體的性能。半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)精度要求越來(lái)越高。以集成電路制造為例，其電路線寬已經(jīng)從最初的毫米級(jí)，到微米級(jí)甚至納米級(jí)，對(duì)應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的電子特氣純度亦提出了更高的要求。

不同線寬下對(duì)應(yīng)特氣所含顆粒雜質(zhì)要求

電子特氣廠商外購(gòu)初級(jí)氣體原材料后通過(guò)合成、純化、混配、氣瓶處理、充裝、檢測(cè)等一系列處理后制成特氣產(chǎn)品。由于特氣原材料具有同質(zhì)性，在市場(chǎng)上較易取得，特氣企業(yè)對(duì)供應(yīng)商的議價(jià)能力較強(qiáng)，但受市場(chǎng)供需、經(jīng)濟(jì)周期等因素影響也要承擔(dān)一定價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

電子特氣產(chǎn)業(yè)鏈

電子特氣是僅次于大硅片的第二大晶圓制造材料。2016-2018年，全球用于晶圓制造的電子特氣市場(chǎng)保持10%左右增速，2018年規(guī)模達(dá)42.5億美元，占晶圓制造材料市場(chǎng)的12.85%。國(guó)內(nèi)電子特氣市場(chǎng)增速高于全球，2018年用于晶圓制造的電子特氣市場(chǎng)規(guī)模約72.98億元（10.81億美元）。

與傳統(tǒng)大宗氣體相比，電子氣體行業(yè)技術(shù)壁壘高，市場(chǎng)集中度高。2018年全球半導(dǎo)體用電子氣體市場(chǎng)中，空氣化工、普萊克斯、林德集團(tuán)、液化空氣和大陽(yáng)日酸等五大公司控制著全球90%以上的市場(chǎng)份額，形成寡頭壟斷的局面。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，境外幾大氣體巨頭控制了80%的市場(chǎng)份額。

2018年全球電子特氣競(jìng)爭(zhēng)格局

CMP 拋光材料：高技術(shù)壁壘，高毛利

拋光液和拋光墊是CMP拋光工藝的關(guān)鍵材料。CMP拋光即化學(xué)機(jī)械拋光，主要應(yīng)用于藍(lán)寶石拋光和集成電路中的硅晶片拋光，是指化學(xué)作用和物理作用同時(shí)發(fā)生的一種新技術(shù)，可以避免由單純機(jī)械拋光造成的表面損傷和由單純化學(xué)拋光造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點(diǎn)。

CMP拋光是目前唯一可以提供硅片全局平面化的技術(shù)。拋光機(jī)、拋光液和拋光墊是CMP工藝的三大關(guān)鍵要素，由于工藝制程和技術(shù)節(jié)點(diǎn)不同，每片晶圓在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)經(jīng)歷幾道甚至幾十道CMP拋光工藝，7nm以下邏輯芯片中CMP拋光步驟達(dá)到三十步，使用拋光液種類近三十種。

拋光液和拋光墊是易耗品。CMP的工作原理為將硅片放置在拋光墊上，在拋光液（含有納米級(jí)SiO2、Al2O3等粒子）的存在下，不斷旋轉(zhuǎn)，通過(guò)粒子的機(jī)械研磨和材料的化學(xué)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)材料表面進(jìn)行平整。拋光墊通常由多孔性材料組成，表面有特殊溝槽，從而提高拋光的均勻性，通常拋光墊使用壽命為45至75小時(shí)。拋光墊和拋光液是CMP技術(shù)中兩種關(guān)鍵材料，根據(jù)安集科技招股書數(shù)據(jù)，兩者成本合計(jì)占拋光材料總成本的82%。

2016-2018全球CMP拋光材料規(guī)模（億美元）

全球拋光材料市場(chǎng)持續(xù)高速增長(zhǎng)，2001-2018年，全球拋光材料市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速達(dá)10.13%。根據(jù)卡博特官網(wǎng)公開披露數(shù)據(jù)，2018年全球拋光材料市場(chǎng)達(dá)20.1億美元，其中拋光墊市場(chǎng)為12.7億美元，拋光液市場(chǎng)為7.4億美元。預(yù)計(jì)2022年全球拋光材料市場(chǎng)將達(dá)26.1億美元。

其中，拋光墊是一種具有一定彈性且疏松多孔的材料，一般由含有填充材料的聚氨酯構(gòu)成。拋光墊根據(jù)溝槽結(jié)構(gòu)形式不同分為四個(gè)類別，每種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域各有不同。

拋光墊上游原料為聚氨酯等基礎(chǔ)化工原料，不同拋光墊生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)擁有的專利不同而選擇不同的拋光材料。例如羅門哈斯專注于使用多羥基化合物、多胺、羥基胺等高分子材料設(shè)計(jì)和生產(chǎn)拋光墊，東麗側(cè)重于用尼龍纖維和聚合樹脂等材料生產(chǎn)拋光墊，東陽(yáng)橡膠則主要關(guān)注軟質(zhì)、硬質(zhì)聚氨酯。我國(guó)拋光墊龍頭企業(yè)鼎龍股份生產(chǎn)拋光墊的主要原材料也是聚氨酯，包括聚氨酯彈性體和聚氨酯發(fā)泡體等。

拋光墊產(chǎn)業(yè)鏈

拋光墊技術(shù)壁壘高，認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)。拋光墊主要包括聚氨酯拋光墊、無(wú)紡布拋光墊、復(fù)合型拋光墊等幾種類型產(chǎn)品。由于CMP拋光墊在設(shè)計(jì)和使用壽命方面不斷改進(jìn)，技術(shù)壁壘極高；

另外，新品測(cè)試的流程復(fù)雜，認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1-2年，晶圓廠商為保證有序穩(wěn)定生產(chǎn)，不輕易更換供應(yīng)商。目前拋光墊幾乎完全依賴進(jìn)口，市場(chǎng)由美國(guó)陶氏化學(xué)（約80%市場(chǎng)份額）、美國(guó)卡博特、日本東麗等公司壟斷，產(chǎn)品毛利率在50%以上。我國(guó)在拋光墊領(lǐng)域起步較晚，2006年后專利申請(qǐng)數(shù)量開始出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)，占全球比重逐年上升，追趕勢(shì)頭迅猛。

2019年全球拋光墊競(jìng)爭(zhēng)格局

至于CMP拋光液，則是一種由研磨顆粒（如納米SiO2、Al2O3粒子等）、表面活性劑、穩(wěn)定劑、氧化劑等組成的產(chǎn)品。研磨顆粒提供研磨作用，化學(xué)氧化劑提供腐蝕溶解作用。按照研磨顆粒不同，CMP拋光液可分為二氧化硅拋光液、氧化鈰拋光液、氧化鋁拋光液和納米金剛石拋光液等幾大類，其中研磨顆粒為最主要原材料。

拋光液產(chǎn)業(yè)鏈

隨著芯片制程不斷精細(xì)，對(duì)拋光液需求逐漸增加。根據(jù)卡博特微電子，當(dāng)邏輯芯片制程達(dá)到5nm時(shí)，約25%-30%生產(chǎn)步驟都要用到拋光液。存儲(chǔ)芯片由2D NAND升級(jí)到3D NAND后由于結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，拋光次數(shù)增加，且約50%生產(chǎn)步驟需要用到拋光液。技術(shù)進(jìn)步疊加芯片制程精細(xì)度提高，將為拋光液需求打開廣闊空間。

2017年拋光液市場(chǎng)份額占比

拋光液市場(chǎng)被境外巨頭壟斷，卡博特微電子、陶氏杜邦、VSM、日本日立、富士美CR5共占據(jù)了約78%的市場(chǎng)份額。其中卡博特微電子占比最高達(dá)到36%。2019年，卡博特微電子拋光液收入4.6億美元，占公司總收入的44.3%。分區(qū)域看，2019年公司在中國(guó)收入不足10%（2018年為9725.4萬(wàn)美元，占公司收入16.48%）。國(guó)內(nèi)廠商由于缺乏獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和品牌，龐大的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體市場(chǎng)完全被外資產(chǎn)品占據(jù)。根據(jù)《2018年中國(guó)市場(chǎng)CMP拋光液發(fā)展研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)CMP拋光液消費(fèi)量達(dá)2137萬(wàn)升，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)9653萬(wàn)升，其中超過(guò)65.7%來(lái)源于境外廠。

高純濕電子化學(xué)品：種類繁多，應(yīng)用廣泛

超凈高純?cè)噭┦羌呻娐分圃斓年P(guān)鍵性配套材料之一。超凈高純?cè)噭┯址Q工藝化學(xué)品，是指主體成分純度高于99.99%，雜質(zhì)離子的微粒數(shù)符合嚴(yán)格要求的化學(xué)試劑，是大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制造的關(guān)鍵性配套材料，主要用于芯片的清洗、蝕刻等制造領(lǐng)域，其成本約占集成電路（IC）材料成本的7%左右。

濕電子化學(xué)品分類

高純濕電子化學(xué)品分為通用性濕電子化學(xué)品和功能性濕電子化學(xué)品兩大類。其中通用濕電子化學(xué)品是指在集成電路、液晶顯示器、太陽(yáng)能電池制造工藝中通用的濕電子化學(xué)品，包括酸、堿、有機(jī)溶劑、其他四個(gè)子類；功能濕電子化學(xué)品是指須通過(guò)復(fù)配手段達(dá)到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需求的配方類或復(fù)配類化學(xué)品，主要包括顯影液、剝離液、清洗液、蝕刻液等。

濕電子化學(xué)品上游是硫酸、氨水等粗化工品，下游主要用于生產(chǎn)半導(dǎo)體、面板和太陽(yáng)能電池。三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)產(chǎn)品的純度等級(jí)要求有所不同，太陽(yáng)能電池領(lǐng)域?qū)兌纫笙鄬?duì)較低，僅需達(dá)到G1、G2等級(jí)。顯示面板領(lǐng)域一般要求達(dá)到G2、G3等級(jí)。半導(dǎo)體中分立器件對(duì)超凈高純?cè)噭┑燃?jí)要求相對(duì)較低，基本集中在G2級(jí)；集成電路用超凈高純?cè)噭┑募兌纫笞罡撸械投祟I(lǐng)域（8英寸及以下晶圓制程）要求達(dá)到G3、G4 水平，部分高端領(lǐng)域（大硅片、12 英寸晶圓制程）要求達(dá)到G5等級(jí)（10ppt）。

濕電子化學(xué)品產(chǎn)業(yè)鏈

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品質(zhì)量要求最高。使用較多的濕電子化學(xué)品包括硫酸、雙氧水等。2014-2018年，我國(guó)計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、通信等產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，大大拉動(dòng)了對(duì)集成電路的需求，半導(dǎo)體行業(yè)濕電子化學(xué)品需求量隨之增長(zhǎng)，根據(jù)中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2020年半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)化學(xué)品需求量將達(dá)45萬(wàn)噸。

2018年半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品用量結(jié)構(gòu)

三大集團(tuán)占據(jù)高純濕電子化學(xué)品市場(chǎng)主要份額。第一塊市場(chǎng)份額由歐美傳統(tǒng)老牌企業(yè)的濕電子化學(xué)品產(chǎn)品（包括它們?cè)趤喼揲_設(shè)工廠所創(chuàng)的銷售額）所占領(lǐng)，其市場(chǎng)份額約為35%，主要企業(yè)有德國(guó)巴斯夫公司、美國(guó)亞什蘭集團(tuán)、美國(guó)奧麒化學(xué)品公司、美國(guó)霍尼韋爾公司等。第二塊約28%的市場(chǎng)份額由日本的十家左右生產(chǎn)企業(yè)所擁有，包括關(guān)東化學(xué)公司、三菱化學(xué)、京都化工、日本合成橡膠、住友化學(xué)、和光純藥工業(yè)等。第三塊市場(chǎng)份額主要是中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、中國(guó)大陸企業(yè)（即內(nèi)資企業(yè)）生產(chǎn)的濕法電子化學(xué)品所占，三者合計(jì)占有全球市場(chǎng)份額的35%。

2017年全球濕電子化學(xué)品競(jìng)爭(zhēng)格局

它山之石：回顧境外化學(xué)試劑行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式，發(fā)展大致可分為三個(gè)階段。

第一階段，企業(yè)選擇自主經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自銷，隨著品類及客戶擴(kuò)大，企業(yè)難以滿足客戶的全部試劑需求，行業(yè)普遍采用自產(chǎn)和分工合作相結(jié)合的生產(chǎn)方式。

第二階段，各企業(yè)逐漸在特定領(lǐng)域擴(kuò)大種類和技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，同時(shí)客戶對(duì)產(chǎn)品的規(guī)格和品質(zhì)要求越來(lái)越高，企業(yè)逐漸向配套設(shè)備、配套試劑和配套服務(wù)的方向發(fā)展。

第三階段，國(guó)際化學(xué)試劑大型企業(yè)憑借其研發(fā)能力、營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)和資金實(shí)力，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，行業(yè)呈現(xiàn)出結(jié)盟合作、重組兼并的格局，市場(chǎng)集中度快速提升，如Sigma與Aldrich的聯(lián)合，Honeywell收購(gòu)了Burdick&Jackson 公司，通過(guò)集團(tuán)化合并聯(lián)合經(jīng)營(yíng)的方式形成合力，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

靶材：制備薄膜材料的關(guān)鍵原料

濺射靶材是制備薄膜材料的關(guān)鍵原料。濺射過(guò)程需使用離子轟擊固體表面，使靶材中金屬原子以一定能量逸出并在晶圓或其他材料表面沉積，形成一層薄膜以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電、保護(hù)等功能，被轟擊的固體即為濺射靶材。

濺射靶材分類

濺射靶材的種類較多，即使相同材質(zhì)的濺射靶材也有不同的規(guī)格。以化學(xué)成分分類，包括應(yīng)用于制作導(dǎo)電層具有良好導(dǎo)電性能銅、鋁、ITO、ZAO；鉭、鈦等靶材用于制作阻擋層，保護(hù)導(dǎo)電層不受侵蝕和氧化。鎳鉑合金、鎢鈦合金、鈷靶材用于制作接觸層，與硅層生成薄膜提供與外部連接的接點(diǎn)。目前芯片制造工藝在180-130nm之間主要用鋁及鋁合金靶材作為導(dǎo)電層，90-65 nm主要應(yīng)用銅靶材。

45-28nm主要使用純銅鋁和銅錳合金靶材。當(dāng)芯片制程在20nm以下，尤其是小于7nm時(shí)，鈷靶材在填滿能力、抗阻力和可靠度三方面優(yōu)勢(shì)明顯。

靶材上游是各類高純金屬，主要由霍尼韋爾、三菱材料、世泰科等境外企業(yè)供應(yīng)。國(guó)內(nèi)方鉭業(yè)有一定高純鉭供應(yīng)能力，2014-2016年躋身于江豐電子前五大供應(yīng)商。靶材下游是集成電路、面板、光伏電池和磁記錄行業(yè)，不同領(lǐng)域?qū)Π胁募兌鹊囊蟛煌?，光伏和磁記錄要求靶材純度?N（99.99%）,面板領(lǐng)域?yàn)?N（99.999%）,集成電路領(lǐng)域?yàn)?.5N和6N（99.9995%和99.9999%）

靶材產(chǎn)業(yè)鏈

全球靶材市場(chǎng)呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局，日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯四家企業(yè)占據(jù)80%市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)企業(yè)中阿石創(chuàng)、隆華科技、有研新材和江豐電子靶材生產(chǎn)體量較大。其中阿石創(chuàng)、隆華科技產(chǎn)品主要用于面板、觸控。江豐電子產(chǎn)品在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏和面板領(lǐng)域均有覆蓋，有研新材主要生產(chǎn)半導(dǎo)體靶材。

阿石創(chuàng)：阿石創(chuàng)在面板領(lǐng)域主要生產(chǎn)鉬、鋁、銅、鈦及ITO靶材，產(chǎn)品除面板、觸控外還應(yīng)用于光學(xué)器件、太陽(yáng)能光伏和汽車/建筑玻璃鍍膜等領(lǐng)域。開拓了華星光電、彩虹光電、中電熊貓等客戶。

隆華科技：隆華科技通過(guò)收購(gòu)四豐電子切入鉬靶材領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品在面板領(lǐng)域認(rèn)可度較高，客戶包括三星、LG、京東方、華星光電等知名公司；通過(guò)收購(gòu)廣西晶聯(lián)切入ITO靶材行業(yè)，目前已實(shí)現(xiàn)G8.5代產(chǎn)品穩(wěn)定供貨，首套G10.5產(chǎn)品于今年6月交付。公司目前總共擁有鉬靶材產(chǎn)能500噸/年，ITO靶材產(chǎn)能70噸/年。

江豐電子：江豐電子是國(guó)內(nèi)最大半導(dǎo)體芯片用靶材生產(chǎn)商，目前已可量產(chǎn)用于90-7nm半導(dǎo)體芯片的鉭、銅、鈦、鋁靶材，其中鉭靶材在臺(tái)積電7nm芯片中已量產(chǎn)，5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品也已進(jìn)入驗(yàn)證階段。公司客戶包括中芯國(guó)際、臺(tái)積電、格羅方德等知名半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商。

有研新材：有研新材半導(dǎo)體用8-12英寸鋁、鈦、銅、鈷、鉭靶材已通過(guò)客戶驗(yàn)證并批量供貨，客戶覆蓋中芯國(guó)際、大連intel、臺(tái)積電、聯(lián)電、北方華創(chuàng)等芯片制造和設(shè)備企業(yè)。截止2019年底尚有驗(yàn)證階段產(chǎn)品100余種。

阿石創(chuàng)：阿石創(chuàng)在面板領(lǐng)域主要生產(chǎn)鉬、鋁、銅、鈦及ITO靶材，產(chǎn)品除面板、觸控外還應(yīng)用于光學(xué)器件、太陽(yáng)能光伏和汽車/建筑玻璃鍍膜等領(lǐng)域。開拓了華星光電、彩虹光電、中電熊貓等客戶。

隆華科技：隆華科技通過(guò)收購(gòu)四豐電子切入鉬靶材領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品在面板領(lǐng)域認(rèn)可度較高，客戶包括三星、LG、京東方、華星光電等知名公司；通過(guò)收購(gòu)廣西晶聯(lián)切入ITO靶材行業(yè)，目前已實(shí)現(xiàn)G8.5代產(chǎn)品穩(wěn)定供貨，首套G10.5產(chǎn)品于今年6月交付。公司目前總共擁有鉬靶材產(chǎn)能500噸/年，ITO靶材產(chǎn)能70噸/年。

江豐電子：江豐電子是國(guó)內(nèi)最大半導(dǎo)體芯片用靶材生產(chǎn)商，目前已可量產(chǎn)用于90-7nm半導(dǎo)體芯片的鉭、銅、鈦、鋁靶材，其中鉭靶材在臺(tái)積電7nm芯片中已量產(chǎn)，5nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品也已進(jìn)入驗(yàn)證階段。公司客戶包括中芯國(guó)際、臺(tái)積電、格羅方德等知名半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商。

有研新材：有研新材半導(dǎo)體用8-12英寸鋁、鈦、銅、鈷、鉭靶材已通過(guò)客戶驗(yàn)證并批量供貨，客戶覆蓋中芯國(guó)際、大連intel、臺(tái)積電、聯(lián)電、北方華創(chuàng)等芯片制造和設(shè)備企業(yè)。截止2019年底尚有驗(yàn)證階段產(chǎn)品100余種。

國(guó)內(nèi)靶材主要企業(yè)產(chǎn)品情況和公司 、產(chǎn)品

借助此文，鑠思百檢測(cè)希望能幫助大家對(duì)半導(dǎo)體材料市場(chǎng)有更深入的了解。

半導(dǎo)體材料是微電子、光電子和太陽(yáng)能等工業(yè)的基石,而其電學(xué)性能、光學(xué)性能和機(jī)械性能將會(huì)影響半導(dǎo)體器件的性能和質(zhì)量,因此,半導(dǎo)體材料性能和結(jié)構(gòu)的測(cè)試和分析,是半導(dǎo)體材料研究和開發(fā)的重要方面。半導(dǎo)體材料的各種測(cè)試分析技術(shù),涉及測(cè)試技術(shù)的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)、樣品制備等內(nèi)容:包括掃描電鏡SEM、透射電鏡TEM、電鏡制樣：FIB制樣、離子減薄制樣，四探針電阻率、無(wú)接觸電阻率、擴(kuò)展電阻、微波光電導(dǎo)衰減、霍爾效應(yīng)、紅外光譜、深能級(jí)瞬態(tài)譜、正電子湮沒、熒光光譜、紫外可見吸收光譜、電子束誘生電流、上V和CV等測(cè)試分析技術(shù)。

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