02.09 半導體—半導體材料市場分析,關注國產替代2

【靶材】

靶材應用於電子元器件製造的物理氣象沉積(PVD)工藝,是製備晶圓、面板、太陽能電池等表面電子薄膜的關鍵材料;濺射是製備薄膜材料的主要技術之一,利用離子源產生的離子,在真空中經過加速聚集而形成高速的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發生動能交換,是固體表面的原子離開固體並沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。

半導體—半導體材料市場分析,關注國產替代2

集成電路、平板顯示器、太陽能電池、光學器件等生產過程中都需要用到濺射鍍膜工藝,濺射靶材應用領域非常廣闊;其中半導體芯片對濺射靶材的技術要求最高,價格也最為昂貴。

高純濺射靶材全球市場規模近百億美元,其中半導體用靶材全球市場規模約在十億美元以上,是高純濺射靶材的主要應用領域之一。

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2015年國內高純濺射靶材市場規模約為150億元,其中面板市場規模佔比接近50%達到70億元;國內半導體靶材市場規模佔全球比與國內晶圓製造、封測在全球範圍佔比總體保持一致,隨著國內晶圓製造、封測產業在全球範圍佔比加大,國內半導體靶材市場預計會同步快速提升。

目前全球靶材製造行業呈現寡頭壟斷格局,少數日美化工與製造集團主導了全球靶材製造行業,產業集中度高。靶材行業下游客戶認證週期長,客戶定製化程度高,產品認證週期一般需要2~3年,一旦成為供應商後將與下游客戶保持相對穩定的關係。


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靶材製造的核心原材料是高純度金屬,全球範圍內高純度金屬產業集中度高,美、日、德等國家的高純度金屬生產商依託先進的提純技術在整個產業鏈中居於有利地位,並且對我國嚴格限制出口。

目前國內高純度濺射靶材產業總體數量偏少,企業規模偏小、技術水平偏低。隨著國家產業政策支持,國內靶材企業不斷創新,初具規模,其中江豐電子、有研新材值得關注。

江豐電子:

公司是國內半導體靶材行業龍頭,靶材業務佔比超過90%;公司已成功躋身臺積電、中芯國際、聯華電子、日本美光等大型廠商的供應鏈;目前公司在國內市場佔比約10%。

有研新材:

公司主要從事超高純金屬及稀貴金屬材料、高端稀土功能材料、微電子光電子用薄膜材料等新材料的研發與製備;其子公司有研億金是國內唯一具備從超高純原材料到濺射靶材、蒸發薄膜垂直一體化研發和生產的產業化平臺。

【溼電子化學品】

溼電子化學品是指為微電子、光電子溼法工藝(主要包括溼法刻蝕、溼法清洗)製程中使用的各種電子化工材料;主要用於平板顯示、半導體及LED、光伏太陽能等電子元器件微細加工的清洗、蝕刻等工藝環節;按下游產品應用的工藝環節分,主要有平板顯示製造工藝的應用、半導體制造工藝的應用及太陽能電池板領域工藝的應用;其中平板顯示製造領域對溼電子化學品的技術要求較高,半導體制造工藝用溼電子化學品是技術要求最高,太陽能電池板製造用溼電子化學品技術要求相對較低。

國內溼電子化學品基本集中在G2等級,而大部分集成電路用材料基本要求在G4、G5等級;目前國際上公認的溼電子化學品雜誌含量標準是SEMI國際標準,共分為五個等級,其中G5為最高等級,G1等級屬於低檔產品,G2等級屬於中低檔產品,G3等級屬於中高檔產品,G4和G5等級則屬於高檔產品。集成電路用超高純試劑的純度要求較高,基本集中在G4、G5水平。

溼電子化學品的關鍵生產技術包括混配技術、分離技術、純化技術以及與其生產相配套的分析檢驗技術、環境處理與監測技術等。這些都需要企業具備一定研發能力和技術應用能力,同時下游電子器件的生產工藝不同,會需要一些功能性專用的溼電子化學品,這需要相關企業有較強的配套能力,能夠掌握核心的配方工藝以滿足下游電子信息產業的功能性需求;以上生產技術、生產工藝、配方技術和配套能力都構成了企業進入溼電子化學品生產經營領域的進入壁壘。

2016年全球溼電子化學品市場規模約為11.1億美元,國內半導體用溼電子化學品市場規模約為14億美元。

目前全球溼電子化學品市場主要由歐美和日韓臺地區企業佔據主導地位,其中歐美企業約35%市場份額,日本企業約28%,其他國家或地區主要是中國臺灣、韓國、大陸企業約佔32%。

半導體—半導體材料市場分析,關注國產替代2

我國溼電子化學品應用市場分為三類:半導體市場、光伏市場、平板顯示器市場,國產化率分別約為15%、25%、98%;國內溼電子化學品的主要廠商有江化微、晶瑞股份。

江化微:

公司是目前國內溼電子化學品生產服務領域龍頭企業,主要產品為超淨高純試劑、光刻膠及光刻膠配套試劑等專用溼電子化學品,產品應用於平板顯示、半導體及光伏太陽能等領域;目前公司產品已經達到SEMI標準高端電子化學品行列。

晶瑞股份:

公司主導產品包括超淨高純試劑、光刻膠、功能性材料和鋰電池粘結劑四大類微電子化學品,廣泛應用於半導體、光伏太陽能電池、LED、平板顯示和鋰電池等五大新興行業;公司部分產品已達國際先進水平,是三安光電、華潤上華、宸鴻光電等公司的長期合作供應商。


【電子氣體】

電子氣體是指用於半導體及相關電子產品生產的特種氣體,按其本身化學成分可分為硅系、砷系、磷系、硼系、金屬氫化物、鹵化物和金屬精華物,應用範圍包括電子行業、太陽能電池、移動通訊等諸多領域。

電子氣體提純是製備工藝的核心技術壁壘,氣體純度的提高能夠有效提高電子器件生產的良率和性能;電子氣體純度提升的影響因素主要包括“氣體的分離和提純”、“氣體雜質檢測和監控”、“氣體的運輸和儲存”三個方面;我國在氣體雜質的檢測和監控還落後於國外。

2016年全球集成電路用電子特種氣體的市場規模約36.8億美元,國內集成電路用電子特種氣體市場規模約46億元。

目前電子氣體全球市場主要被幾家跨國巨頭壟斷,包括美國空氣化工、普萊克斯、德國林德集團、法國液化空氣、日本大陽日酸株式會社等公司,佔據了全球電子氣體90%以上的市場份額。

半導體—半導體材料市場分析,關注國產替代2

目前國內電子氣體企業技術與國外仍然存在較大差距,國內85%左右的市場份額被外國企業主導。目前國內電子氣體生產企業比較突出的有雅克科技、南大光電。

雅克科技通過收購華飛電子、成都科美特等企業進入半導體領域,公司營收及利潤率均大幅提升,且目前企業第四大股東為國家大基金(持股5.73%),值得重點關注。

【CMP拋光材料】

CMP化學機械拋光是集成電路製造過程中實現晶圓全局均勻平坦化的關鍵工藝,與傳統的機械或純化學的拋光方法不同,CMP技術是通過化學和機械的組合技術避免了由單純機械拋光造成的表面損傷,利用了磨損中的“軟硬磨”原理,即用較軟的材料來進行拋光以實現高質量的表面拋光,將化學腐蝕和機械磨削作用達到一種平衡。拋光材料是CMP工藝過程中必不可少的耗材,根據功能不同可劃分為拋光墊、拋光液、調節器以及清潔劑等,主要以拋光液和拋光墊為主。

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拋光材料製備技術門檻較高,其中拋光墊的技術壁壘在於溝槽設計及提高壽命改良,拋光液的技術壁壘在於拋光液的配方調整拋光液組成以及改善拋光效果。

預計2020年全球市場規模約19億美元,國內市場約佔全球市場20%份額。

CMP拋光材料具有技術壁壘高,客戶認證時間長(一般認證時間在一年半到兩年)的特點,一直以來處於寡頭壟斷的格局;全球芯片拋光液市場主要被美國、日本、韓國企業壟斷,佔據全球90%以上的高端市場份額;全球CMP拋光墊幾乎全被陶氏所壟斷。

目前國內拋光液領域整體而言,不鏽鋼、鋁、鎢等中低端的拋光液基本實現國產化;拋光墊領域國產率為0。目前國內設計拋光材料的上市公司為鼎龍股份,不過其主營業務為打印複印耗材,拋光材料佔比不足1%。

【光刻膠】

光刻膠是圖形轉移介質,主要由感光劑、聚合劑、溶劑與助劑構成,其利用光照反應後溶解度不同將掩膜版圖形轉移至襯底上;光刻工藝約佔整個芯片製造成本的35%,耗時佔整個芯片工藝的40~60%,是半導體制造中最核心的工藝。

光刻膠下游領域主要包括半導體、面板、PCB以及LED等行業,光刻膠行業發展方向基本由下游需求決定,其中半導體領域是技術門檻最高的子領域。

光刻膠產品是電子化學品中技術壁壘最高的材料之一,其不僅具有純度要求高、工藝複雜等特徵,還需要相應光刻機與之配對調試;針對不同應用需求,光刻膠的品種非常多,這些差異主要通過調整光刻膠的配方來實現,因此通過調整光刻膠的配方,滿足差異化的應用需求,是光刻膠製造商最核心的技術。

2015年全球光刻膠規模約為73.6億美元,其中PCB、LCD、半導體光刻膠需求各為24.5%、26.6%、24.1%,中國光刻膠市場規模在100億元左右,其中PCB是最大細分子市場,佔據半數以上市場份額。

目前全球光刻膠市場基本被美日韓等國家或地區壟斷,佔比約90%,不過光刻膠單一產品市場規模較小,主要是大型材料廠商的子業務。

目前國內PCB光刻膠是國產替代進度最快的,半導體光刻膠還與國外有較大差距,相關企業有飛凱材料、強力新材、晶瑞股份;其中強力新材為國內光刻膠原料龍頭,已經進入全球巨頭供應鏈,可以重點。


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