半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是一條精細(xì)作業(yè)線,詳解主要的半導(dǎo)體材料功能與格局
半導(dǎo)體材料主要分為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。
半導(dǎo)體材料種類劃分:
芯片生產(chǎn)流程:大體可分為硅片制造、芯片制造和封裝測(cè)試三個(gè)流程。其中,硅片制造包括提純、拉單晶、磨外圓、切片、倒角、磨削、CMP、外延生長(zhǎng)等工藝,芯片制造包括清洗、沉積、氧化、光刻、刻蝕、摻雜、CMP、金屬化等工藝,封裝測(cè)試包括減薄、切割、貼片、引線鍵合、模塑、電鍍、切筋成型、終測(cè)等工藝。整體而言,硅片制造和芯片制造兩個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)壁壘極高。
芯片制造過(guò)程中的材料應(yīng)用:
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?cè)噭怀练e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)用到掩膜版;顯影、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會(huì)用到高純?cè)噭?,刻蝕環(huán)節(jié)還會(huì)用到高純特氣;薄膜生長(zhǎng)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(guò)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。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈
半導(dǎo)體材料細(xì)分行業(yè)眾多,是產(chǎn)業(yè)鏈中細(xì)分領(lǐng)域最多的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),每一個(gè)大類材料包括幾十種甚至上百種具體產(chǎn)品,細(xì)分子行業(yè)高達(dá)數(shù)百個(gè)。如高純化學(xué)試劑中,常用的包括各類酸(如硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸)、堿(如氫氧化銨、氫氧化鉀)、有機(jī)溶劑、氧化試劑等。結(jié)合半導(dǎo)體材料的行業(yè)特征,我們認(rèn)為半導(dǎo)體材料公司應(yīng)當(dāng)積極尋找各材料之間共性,不斷擴(kuò)充品類,形成平臺(tái)化布局,為客戶提供一體化的解決方案。
現(xiàn)在全球市場(chǎng)主流的產(chǎn)品是 200mm(8寸)、300mm(12寸)直徑的半導(dǎo)體硅片,下游芯片制造行業(yè)的設(shè)備投資也與200mm和300mm規(guī)格相匹配。300mm芯片制造對(duì)應(yīng)的是90nm及以下的工藝制程,200mm芯片制造對(duì)應(yīng)的是90nm以上的工藝制程??紤]到大部分8寸片產(chǎn)線投產(chǎn)時(shí)間較早,絕大多數(shù)設(shè)備已折舊完畢,因此8寸片對(duì)應(yīng)的芯片成本較低,在部分領(lǐng)域適用8寸片的綜合成本并不高于12寸片。
在高精度模擬電路、射頻前端芯片、嵌入式存儲(chǔ)器、CMOS圖像傳感器、高壓MOS等特殊產(chǎn)品方面,200mm及以下芯片制造的工藝較12寸片更為成熟。所以,200mm及以下半導(dǎo)體硅片的需求主要來(lái)源于功率器件、電源管理器、非易失性存儲(chǔ)器、MEMS、顯示驅(qū)動(dòng)芯片與指紋識(shí)別芯片等,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。
目前,300mm(12寸)半導(dǎo)體硅片的需求主要來(lái)源于存儲(chǔ)芯片、圖像處理芯片、通用處理器芯片、高性能FPGA與ASIC,終端應(yīng)用主要為智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、人工智能、SSD等較為高端領(lǐng)域。
根據(jù)信越化學(xué)公告,全球半導(dǎo)體硅片出貨量同比和環(huán)比都在增長(zhǎng),幾乎所有硅片供應(yīng)商稼動(dòng)率都很高。新增12寸片需求主要來(lái)自邏輯用外延片,8寸片由于下游應(yīng)用(汽車電子等)和全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,嚴(yán)重短缺。
SUMCO公告顯示,21Q4半導(dǎo)體硅片現(xiàn)貨價(jià)持續(xù)上升,2022-2026年半導(dǎo)體硅片長(zhǎng)期協(xié)議價(jià)將調(diào)漲。我們認(rèn)為,全球硅片緊缺將至少持續(xù)到2023年末。
中國(guó)半導(dǎo)體硅片產(chǎn)業(yè)鏈涉及電子級(jí)多晶硅制造、半導(dǎo)體硅片制造、半導(dǎo)體器件制造等環(huán)節(jié),參與主體主要類型為半導(dǎo)體硅片制造商,半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈一體化廠商以及多領(lǐng)域布局的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)商。
半導(dǎo)體材料種類占比
01、硅片
1、單晶硅和外延片功能介紹
單晶硅可以根據(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(yáng)能電池片。多晶是沒(méi)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。
襯底(substrate)是由半導(dǎo)體單晶材料制造而成的晶圓片,襯底可以直接進(jìn)入晶圓制造環(huán)節(jié)生產(chǎn)半導(dǎo)體器件,也可以進(jìn)行外延工藝加工生產(chǎn)外延片。
外延(epitaxy)是指在經(jīng)過(guò)切、磨、拋等仔細(xì)加工的單晶襯底上生長(zhǎng)一層新單晶的過(guò)程,新單晶可以與襯底為同一材料,也可以是不同材料(同質(zhì)外延或者是異質(zhì)外延)。由于新生單晶層按襯底晶相延伸生長(zhǎng),從而被稱之為外延層(厚度通常為幾微米,以硅為例:硅外延生長(zhǎng)其意義是在具有一定晶向的硅單晶襯底上生長(zhǎng)一層具有和襯底相同晶向的電阻率與厚度不同的晶格結(jié)構(gòu)完整性好的晶體),而長(zhǎng)了外延層的襯底稱為外延片(外延片=外延層+襯底)。器件制作在外延層上展開(kāi)。
對(duì)于傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈而言,在硅片上制作器件(特別是高頻大功率)無(wú)法實(shí)現(xiàn)集電區(qū)高擊穿電壓,小串聯(lián)電阻,小飽和壓降要小的要求。而外延技術(shù)的發(fā)展則成功地解決了這一困難。解決方案:在電阻極低的硅襯底上生長(zhǎng)一層高電阻率外延層,器件制作在外延層上,這樣高電阻率的外延層保證了管子有高的擊穿電壓,而低電阻的襯底又降低了基片的電阻,從而降低了飽和壓降,從而解決了二者的矛盾。
02、光刻膠
1、光刻膠功能介紹Photoresist
光刻膠是一種通過(guò)特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料,主要作用于光刻環(huán)節(jié),承擔(dān)著將掩模上的圖案轉(zhuǎn)化到晶圓的重要功能。進(jìn)行光刻時(shí),硅片上的金屬層涂抹光刻膠,掩膜上印有預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案,光線透過(guò)掩膜照射光刻膠。如果曝光在紫外線下的光刻膠變?yōu)槿軇?,清除后留下掩膜上的圖案,此為正性膠,反之為負(fù)性膠。
2、光刻膠的分類
根據(jù)下游應(yīng)用領(lǐng)域,可分為PCB光刻膠,面板(LCD)光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠以及其它光刻膠。三種主要光刻膠中,PCB光刻膠最為低端,同時(shí)也是國(guó)產(chǎn)化率最高的領(lǐng)域,占PCB制造成本的3%~5%??煞譃楦赡す饪棠z、濕膜光刻膠與光成像阻焊油墨.
光刻工藝也是液晶面板制造的核心工藝,因此LCD光刻膠,也就是面板光刻膠同樣是產(chǎn)業(yè)核心耗材。彩色濾光片是液晶顯示器實(shí)現(xiàn)彩色顯示的關(guān)鍵器件,占面板成本的14%~16%,其生產(chǎn)成本直接影響到液晶顯示器產(chǎn)品的售價(jià)和競(jìng)爭(zhēng)力;彩色光刻膠和黑色光刻膠是制備彩色濾光片的核心材料,在彩色濾光片材料成本中,彩色光刻膠和黑色光刻膠在整體成本中占比約27%。
然而與半導(dǎo)體光刻膠類似,我國(guó)在面板光刻膠領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化率同樣不高,產(chǎn)能主要集中在相對(duì)低端的觸摸屏光刻膠領(lǐng)域。附加值更高的彩色及黑色光刻膠,目前的市場(chǎng)被日韓廠商壟斷。以需求最多的彩色光刻膠為例,東京應(yīng)化、LG化學(xué)、東洋油墨、住友化學(xué)、三菱化學(xué)、奇美等日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。
3、光刻膠的市場(chǎng)規(guī)模和市場(chǎng)格局
我國(guó)本土光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約在88億人民幣左右,從細(xì)分市場(chǎng)看,在全球光刻膠市場(chǎng),LCD、PCB、半導(dǎo)體光刻膠各自占有27%、25%和24%的份額,市場(chǎng)分布比較平均。其中,半導(dǎo)體光刻膠占比最低。
在全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中,日本企業(yè)穩(wěn)居壟斷地位。2020年,日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中占據(jù)的份額至少在60% 以上,其中東京應(yīng)化以25.6%的市場(chǎng)份額占據(jù)龍頭地位;美國(guó)杜邦位列第二,市場(chǎng)份額為17.6%。
03、濕電子化學(xué)品
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封裝測(cè)試用量較少,但產(chǎn)品純度要求高、價(jià)值量大。
04、電子特種氣體
電子特種氣體是電子氣體的一個(gè)分支。電子特氣下游應(yīng)用廣泛,是半導(dǎo)體、顯示面板、太陽(yáng)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。
05、靶材
1、靶材功能介紹Target material
靶材是制作薄膜的主要材料。在濺射鍍膜工藝中,靶材是在高速荷能粒子轟擊的目標(biāo)材料,可通過(guò)不同的離子光束和靶材相互作用得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等),以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電和阻擋的功能。靶材主要是由靶坯、背板等部分組成,工作原理是利用離子源產(chǎn)生的離子,在真空中聚集并提速,用形成的高速離子束流來(lái)轟擊靶材表面,發(fā)生動(dòng)能交換,讓靶材表面的原子沉積在基底。
2、靶材市場(chǎng)格局
高純?yōu)R射靶材市場(chǎng)由美、日等海外巨頭壟斷,占據(jù)全球80%以上市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)靶材國(guó)產(chǎn)化率不足10%。全球靶材市場(chǎng)呈寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局,日美在高端濺射靶材領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。目前,全球?yàn)R射靶材市場(chǎng)主要有四家企業(yè),分別是JX日礦金屬、霍尼韋爾、東曹和普萊克斯,市場(chǎng)份額分別為30%、20%、20%和10%,合計(jì)壟斷了全球80%的市場(chǎng)份額。其中美國(guó)、日本跨國(guó)集團(tuán)產(chǎn)業(yè)鏈完整,囊括金屬提純、靶材制造、濺射鍍膜和終端應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié),具備規(guī)?;a(chǎn)能力,在掌握先進(jìn)技術(shù)以后實(shí)施壟斷和封鎖,主導(dǎo)著技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在中高端半導(dǎo)體濺射靶材領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。相比起來(lái),國(guó)內(nèi)靶材企業(yè)市占率很低,且主要在低端領(lǐng)域。
06、掩膜版
1、掩膜版功能介紹Mask
掩模版是半導(dǎo)體制造工藝中的關(guān)鍵材料,用于半導(dǎo)體制造的光刻環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體制造的光刻是指通過(guò)曝光工序,在晶圓表面的光刻膠上刻畫(huà)出電路圖形,然后通過(guò)顯影、刻蝕等工藝流程,最終將電路圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上的過(guò)程。
半導(dǎo)體器件和結(jié)構(gòu)是通過(guò)生產(chǎn)工藝一層一層累計(jì)疊加形成的,芯片設(shè)計(jì)版圖通常由十幾層到數(shù)十層圖案組成,芯片制造最關(guān)鍵的工序是將每層掩模版上的圖案通過(guò)多次光刻工藝精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移到晶圓上。半導(dǎo)體光刻工藝需要一整套相互之間能準(zhǔn)確套準(zhǔn)的、具有特定圖形的“光復(fù)印”掩模版,其功能類似于傳統(tǒng)相機(jī)的“底片”。掩模版是半導(dǎo)體制造工藝中最關(guān)鍵的材料之一,其品質(zhì)直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量與良率。半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝通常采用投影式光刻方法,在投影式光刻中,激光透過(guò)掩模版后,經(jīng)過(guò)投影物鏡成像到晶圓的光刻膠表面,通過(guò)掩模版對(duì)光線的遮擋或透過(guò)功能,實(shí)現(xiàn)掩模圖案向晶圓線路圖的圖形轉(zhuǎn)移。
2、掩膜版市場(chǎng)格局
晶圓廠新建產(chǎn)能釋放打開(kāi)增量市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體掩膜版迎來(lái)黃金發(fā)展期。當(dāng)下游持續(xù)推出新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料等新的芯片設(shè)計(jì)或者需要產(chǎn)線擴(kuò)充時(shí),晶圓代工廠需要使用新的掩模模具來(lái)進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn),此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)版需求。
據(jù)Semi數(shù)據(jù),全球2021-2023年新建84座大型芯片制造工廠,總投資額超5000億美元,其中,中國(guó)大陸建設(shè)20座支持成熟工藝的大型芯片制造工廠。
據(jù)測(cè)算,中國(guó)大陸130nm-65nm成熟制程芯片制造所需的掩膜版市場(chǎng)將由22年的13億元增長(zhǎng)至35億元,疊加供應(yīng)鏈安全考量的國(guó)產(chǎn)替代需求,本土半導(dǎo)體掩膜版廠商迎來(lái)重要發(fā)展機(jī)遇。
國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)推動(dòng)掩模版行業(yè)發(fā)展。掩模版行業(yè)市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng),但目前國(guó)產(chǎn)掩模版市場(chǎng)占有率較低,更多依賴海外進(jìn)口。
07、半導(dǎo)體前驅(qū)體材料
主要應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中的薄膜沉積工藝,是薄膜沉積工藝的核心材料,是晶圓制造工藝的“前驅(qū)體”;MO 源即高純金屬有機(jī)化合物,是利用先進(jìn)的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(以下簡(jiǎn)稱“MOCVD”)工藝的關(guān)鍵支撐 原材料,又被稱為 MOCVD 的“前驅(qū)體”。因此,半導(dǎo)體前驅(qū)體和 MO源均屬于電子制造中的先進(jìn)前驅(qū)體材料。
薄膜沉積工藝是晶圓制造的三大核心工藝之一(另外兩大工藝是光刻和刻蝕)。薄膜沉積工藝是指在硅片基底上沉積導(dǎo)體、絕緣體或者半導(dǎo)體等材料形成功能薄膜,使之具有光學(xué)、電學(xué)等方面的特殊性能。薄膜是芯片結(jié)構(gòu)的功能材料層,在芯片完成制造、封測(cè)等工序后會(huì)留存在芯片中,薄膜的技術(shù)參數(shù)直接影響芯片性能。一顆芯片的制造過(guò)程中,涉及十余種不同材料的薄膜,其中每一個(gè)薄膜層均需經(jīng)薄膜沉積工藝結(jié)合成形工藝(光刻、蝕刻)形成,從而在FEOL和BEOL 工序中實(shí)現(xiàn)各個(gè)薄膜層的堆疊組合,進(jìn)而搭建起芯片的主要結(jié)構(gòu)。
08、半導(dǎo)體封裝材料
1、封裝材料功能介紹Packaging materials
半導(dǎo)體封裝是半導(dǎo)體制造工藝的后道工序,指將制作好的半導(dǎo)體器件放入具有支持、保護(hù)的塑料、陶瓷或金屬外殼中,并與外界驅(qū)動(dòng)電路及其他電子元器件相連的過(guò)程。
封裝是實(shí)現(xiàn)芯片功能、保障器件系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,主要起到保護(hù)芯片、電氣連接、機(jī)械連接和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格化等作用。據(jù) Gartner 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),封裝環(huán)節(jié)的價(jià)值整個(gè)半導(dǎo)體封測(cè)部分的 80%~85%。
2、封裝材料分類
半導(dǎo)體封裝材料可以細(xì)分為封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷封裝材料、芯片粘結(jié)材料和其他封裝材料。
先進(jìn)封裝材料以封裝基板和包封材料為主。先進(jìn)封裝一般不采用引線框架和引線鍵合的方式進(jìn)行封裝,因而對(duì)引線框架和鍵合絲的需求較小,以封裝基板和包封材料為主。
其中,封裝基板(即IC載板),是封裝材料中價(jià)值量最大的材料。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),傳統(tǒng)的引線鍵合類封裝中,封裝基板占總材料成本的40~50%,在先進(jìn)封裝中材料成本占比更高,以占據(jù)先進(jìn)封裝市場(chǎng)份額一半的FC封裝為例,其封裝基板成本占比在70~80%之間。
除封裝基板和包封材料外,傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)封裝過(guò)程中均需要用到的材料有:
芯片粘接材料(Die Attach):用于粘接芯片與基板的封裝材料,在先進(jìn)封裝工藝 中主要在芯片堆疊、多芯片粘接和 FC 芯片粘接等工藝中,芯片堆疊工藝中導(dǎo)電膠使用較 多,20μm 以下的芯片厚度情況下,一般使用DA膜粘接。DAF膜根據(jù)解膠方式的不同又有Non-UV膜(通常稱之為藍(lán)膜)和UV膜之分。
電鍍液:目前傳統(tǒng)封裝中,電鍍是主流金屬化工藝之一。在先進(jìn)封裝工藝中電鍍主要用于 Bumping、RDL TSV工藝中。TSV 工藝可采用電鍍和CVD兩種填充方式,由于先進(jìn)封裝孔徑一般在5μm以上,因此適合大直徑孔徑的電鍍是主流的TSV填充工藝。TSV 工藝中采用的電鍍材料主要是銅,Bumping過(guò)程中電鍍材料主要是銅和錫銀。
3、封裝材料市場(chǎng)結(jié)構(gòu)Packaging materials
據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),傳統(tǒng)的封裝材料市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中封裝基板占比最高為40%;其次為引線框架和鍵合線,占比均為15%;包封材料、陶瓷封裝材料、芯片粘接材料和其他材料占比分別為13.0%、11.0%、4.0%和2.0%。
ABF載板供不應(yīng)求,市場(chǎng)集中度高。據(jù)統(tǒng)計(jì),2023年全球ABF載板平均月產(chǎn)能達(dá)到3.31億顆,對(duì)應(yīng)2019-2023年平均月產(chǎn)能CAGR為18.65%,高于平均月需求量增速,供給缺口減小為1400萬(wàn)顆,但仍然處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。全球ABF載板供給市場(chǎng)主要被中國(guó)臺(tái)灣、日本和韓國(guó)廠商所壟斷。
半導(dǎo)體材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口
在芯片制造中,需要用到的主要材料包括硅片、電子特氣、掩膜版、光刻膠、濕電子化學(xué)品、拋光液、拋光墊、靶材等。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,這些材料中,比例最高的是硅片,占32.9%。第二是氣體,占比為14.1%,再是光掩膜,占比為12.6%。接著是拋光液和拋光墊(7.2%)、光刻膠配套試劑(6.9%)、光刻膠(6.1%)、濕化學(xué)品(4%)、濺射靶材(3%)。
而這些材料,總體來(lái)看,我們的自給率不到10%,也就是說(shuō)90%的材料,是需要進(jìn)口的,可見(jiàn)形勢(shì)有多嚴(yán)峻。
先說(shuō)最大硅片部分,國(guó)內(nèi)雖然能夠制造300mm的大硅片,但市場(chǎng)份額不高,總體來(lái)看,還不到10%,日、歐、韓、臺(tái)的廠商,拿走了全球90%以上的份額。
再看各種特殊氣體,在芯片制造中,其總體數(shù)量超過(guò)100種,但我國(guó)僅能生產(chǎn)約20%的品種,一些高端氣體100%嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
接著看光掩膜,目前中國(guó)大陸廠商掌握的技術(shù),主要在350~180nm,少數(shù)幾家掌握了130nm,但90nm及以下掩膜版國(guó)產(chǎn)化率幾乎為零。
光刻膠,其實(shí)也是如此,目前國(guó)產(chǎn)大多還在90nm,90nm以下,有幾家在驗(yàn)證65nm,但至之下工藝節(jié)點(diǎn),幾乎為零,綜合自給率不到10%。
類似的像濕電子化學(xué)品、拋光液、拋光墊、靶材等,其實(shí)也是如此,國(guó)內(nèi)廠商掌握的大多都是工藝較為成熟的部分,大多是90nm以上。
對(duì)于65nm及更先進(jìn)制程部分,基本上都沒(méi)有掌握,幾乎依賴進(jìn)口,這對(duì)于中國(guó)芯片的發(fā)展而言,其實(shí)是比較嚴(yán)峻的事情。
實(shí)際上半導(dǎo)體材料市場(chǎng)并不大,全年可能也就300-400億美元的市場(chǎng)空間,但種類又多,分到每一種產(chǎn)品,其市場(chǎng)規(guī)模,有些可能全年也只有幾億美元。
這樣的市場(chǎng),偏偏技術(shù)壁壘又較高,所以一家新的企業(yè),很難競(jìng)爭(zhēng)過(guò)老企業(yè),因?yàn)檠邪l(fā)成本投入過(guò)大,也許永遠(yuǎn)無(wú)法盈利,研發(fā)投入過(guò)小,就不會(huì)有突破,競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)老企業(yè),才導(dǎo)致了現(xiàn)在這種尷尬局面。
但不管怎么樣,材料對(duì)于芯片而言至關(guān)重要,沒(méi)有材料,再高超的技術(shù),也是“無(wú)米之炊”,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料提升空間還非常大,大家還需要努力。
