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半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%(一)

发布时间:2019-11-01 来源: 责任编辑:wenwei

【导读】半导体材料是现代集成电路产业的基础,是集成电路制造的物质载体,具有重要的战略意义。随着中芯国际、长江存储等国内晶圆厂制造产能的增加,对半导体材料的需求也会相应增长。今年7月,日本限制对韩国半导体材料出口事件也为国内半导体产业敲响了警钟,关键半导体材料的国产化亟待加强。
 
10月初,工信部发布了《关于政协十三届全国委员会第二次会议第2282号(公交邮电类256号)提案答复的函》,称下一步将持续推进工业半导体材料、芯片、器件及IGBT模块产业发展,根据产业发展形势,调整完善政策实施细则,更好的支持产业发展。
 
受益于半导体行业整体的快速成长和国产化替代进程的推进,国内半导体材料行业也迎来了黄金发展期。
 
一、半导体原材料产业链海内外发展状况
 
1、半导体行业发展迅猛,我国存在严重的供应链安全风险
 
近年来,云计算、物联网、5G、人工智能、车联网等新兴应用领域已进入了快速发展阶段。新兴应用领域的快速发展,对高端集成电路、功率器件、射频器件等产品的需求也持续增加,同时也驱动传感器、连接芯片、专用 SoC 等芯片技术的创新。另外,印度、东南亚、非洲等新兴市场的逐渐兴起,也为半导体行业发展提供了持续的动力。随着新领域、新应用的普及,新兴市场的发展,5 至 10 年周期来看,半导体行业的未来市场前景乐观。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
根据WSTS的统计数据显示,从2013年到2018年,全球半导体市场规模从3056亿美元迅速提升至4688亿美元,年均复合增长率达到8.93%。
 
Wind的数据显示,2018 年全球半导体行业总销售额达到4687.78 亿美元,同比增长 13.72%。虽然2019年全球半导体市场规模出现了下滑,但是预计2020年将重回升势。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
放眼国内市场,中国集成电路产业规模高速增长。根据半导体行业协会数据,2007 年到2018 年,中国集成电路产业规模保持高速增长态势,年均复合增长率为 15.8%,远远高于全球半导体市场的增长率,2018 年半导体市场规模达1582 亿美元,全球占比达33.72%。与此同时,随着《国家集成电路产业发展推进纲要》的出台和大基金的落地,以及国家生产力布局重大项目的投产,我国集成电路产业将迎来未来发展的黄金时期。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
长期以来,我国是世界上最大的集成电路消费市场,但是由于核心技术落后,大部分产品严重依赖进口。海关总署公布的数据显示,从 2013 年开始,我国集成电路进口额突破 2000亿美元,已经连续五年远超原油这一战略物资的进口额,位列我国进口最大宗商品。同时,集成电路贸易逆差持续扩大,2018 年逆差额达到 1933 亿美元。我国高端核心芯片 CPU、FPGA、DSP 等仍主要依赖进口。在我国核心技术受制于人的局面没有根本改变的情况下,应用和整机企业关键产品部件高度依赖进口,特别是关键材料和设备制于人,产业存在供应链安全风险。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
2、半导体材料位于半导体产业链的最上游
 
半导体行业具有技术难度高、投资规模大、产业链环节长、产品种类多、更新迭代快、下游应用广泛的特点,产业链呈垂直化分工格局。半导体制造产业链包含设计、制造和封装测试环节,半导体材料和设备属于芯片制造、封测的支撑性行业,位于产业链最上游。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
半导体产品的加工过程主要包括晶圆制造(前道)和封装(后道)测试,随着先进封装技术的渗透,出现介于晶圆制造和封装之间的加工环节,称为中道。由于半导体产品的加工工序多,所以在制造过程中需要大量的半导体设备和材料。我们主要以最为复杂的晶圆制造(前道)工艺为例,说明制造过程的所需要的材料。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
晶圆生产线可以分成 7 个独立的生产区域:扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光(CMP)、金属化。每个独立生产区域中所用到的半导体材料都不尽相同。
 
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3、细分种类众多,单品类集中度高
 
半导体材料包括半导体制造材料与半导体封测材料,2019 年 4 月 2 日,SEMI Materials Market Data Subscription 公布全球半导体材料 2018 年销售额为 519 亿美元,同比增长10.6%,超过 2011 年 471 亿美元的历史高位。其中,晶圆制造材料和封测材料的销售额分别为 322 亿美元和 197 亿美元,同比增长率分别为 15.9%和 3.0%。2009 年,制造材料市场规模与封测材料市场规模相当,从此至今,制造材料市场规模增速一直高于封测材料市场增速。经过近十年发展,制造材料市场规模已达封测材料市场规模的 1.62 倍。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
半导体制造材料主要包括硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品、抛光材料、光刻胶、湿法化学品与溅射靶材等。根据 SEMI 预测,2019 年硅片、电子气体、光掩膜、光刻胶配套化学品的销售额分别为 123.7 亿美元、43.7 亿美元、41.5 亿美元、22.8 亿美元,分别占全球半导体制造材料行业 37.29%、13.17%、12.51%、6.87%的市场份额。其中,半导体硅片占比最高,为半导体制造的核心材料。
 
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半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
转向区域市场方面,根据 SEMI 统计数据,台湾凭借其庞大的代工厂和先进的封装基地,以 114 亿美元连续第九年成为半导体材料的最大消费地区。韩国位列第二,中国大陆位列第三。韩国,欧洲,中国台湾和中国大陆的材料市场销售额增长较为强劲,而北美,世界其他地区和日本市场则实现了个位数的增长。(其他地区被定义为新加坡,马来西亚,菲律宾,东南亚其他地区和较小的全球市场。)
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
半导体材料市场处于寡头垄断局面,国内产业规模非常小。相比同为产业链上游的半导体设备市场,半导体材料市场更细分,单一产品的市场空间很小,所以少有纯粹的半导体材料公司。半导体材料往往只是某些大型材料厂商的一小块业务,例如陶氏化学公司(The DOW Chemical Company),杜邦,三菱化学,住友化学等公司,半导体材料业务只是其电子材料事业部下面的一个分支。尽管如此,由于半导体工艺对材料的严格要求,就单一半导体化学品而言,仅有少数几家供应商可以提供产品。以半导体硅片市场为例,全球半导体硅片市场集中度较高,产品主要集中在日本、韩国、德国和中国台湾等发达国家和地区,中国大陆厂商的生产规模普遍偏小。
 
2018 年前五大硅片供应商日本信越化学株式会社、日本株式会社 SUMCO(胜高)、德国 Siltronic AG(世创)、台湾环球晶圆股份有限公司和韩国 SK Siltron Inc.分别占据全球市场份额的 29%、25%、 15%、14%和 10%,产值合计占据超过 93%的市场份额。在中国大陆,仅有上海硅产业集团(含新傲科技,占全球半导体硅片市场份额 2.20%)、中环股份、金瑞泓等少数几家企业具备 8 英寸半导体硅片的生产能力,而 12 英寸半导体硅片主要依靠进口,自主率非常低。除硅片市场具有寡头垄断特征外,其他原材料市场亦是如此,我们将于后文进一步阐述。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
4、国内半导体材料产业链从无到有、从弱到强
 
半导体材料是推动半导体产业进步的关键因素。半导体产业是现代信息技术的基础,而半导体材料作为半导体产业的直接上游,未来具备一定的国产替代空间。近年来,国内半导体晶圆厂的建设进程加快,晶圆厂建成之后,日常运行对半导体原材料的需求大幅增加。半导体材料作为半导体产业链上游,从目前国内产业发展现状来看,其差距远大于芯片设计、制造、封测等环节。产业发展进程甚至落后于半导体装备。
 
日本经济产业省 7 月 1 日宣布,决定从 7 月 4 日起,将限制对韩国出口日本半导体核心上游原材料、智能手机及电视等显示屏的核心原材料。该事件凸显半导体材料对半导体产业链的重要性。
 
半导体材料是国内半导体产业链最薄弱的环节之一。中兴通讯、福建晋华事件给国内半导体产业敲响了警钟,上游原材料和设备的自主可控迫在眉睫。根据半导体行业协会的统计,目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足 15%,先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产化率更低,本土材料的国产替代形势依然严峻,且部分产品面临严重的专利技术封锁。未来国内半导体产业的进口替代,没有半导体材料的自主创新,半导体产业的发展也是空中楼阁。如果不能早日实现材料与设备在内的产业配套环节的国产替代,我国半导体产业的发展将受制于人。
 
当前国内半导体材料的发展正在快速迎来突破,在过去十年,以 02 专项、国家重点研发计划为代表的产业政策和专项补贴推动了半导体材料从无到有的起步阶段,本土半导体材料企业数量大幅增长,以江化微的超纯试剂、鼎龙股份的 CMP 研磨垫、江丰电子的靶材、安集微电子的研磨液、上海硅产业集团的大硅片为代表的国产半导体材料进入主流晶圆制造产线进行上线验证,部分产品实现了批量供应。
 
同时,大基金的进入,大力推动了本土材料产业的资源整合和海外人才引入的加速。虽然目前产业总体正处于起步阶段,我们认为,未来 5-10 年即将成为半导体材料产业发展壮大的黄金时期。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
综合来看,我国半导体材料产业链正历经从无到有、从弱到强的重大变革,也必将为引发历史性的投资机遇,下文我们将对硅片、电子特种气体、掩膜版、抛光材料、光刻胶、湿法化学品等做逐一分析。
 
二、硅片:市场规模最大的半导体原材料
 
衬底是具有特定晶面和适当电学,光学和机械特性的用于生长外延层的洁净单晶薄片,按照演进过程可分为三代:以硅、锗等元素半导体材料为代表的第一代,奠定微电子产业基础;以砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)等化合物材料为代表的第二代,奠定信息产业基础;以及以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等宽禁带半导体材料为代表的第三代,支撑战略性新兴产业的发展。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
硅在地壳中占比约 27%,是除了氧元素之外第二丰富的元素,硅元素以二氧化硅和硅酸盐的形式大量存在于沙子、岩石、矿物中,储量丰富并且易于取得。通常将 95-99%纯度的硅称为工业硅。沙子、矿石中的二氧化硅经过纯化,可制成纯度 98%以上的硅;高纯度硅经过进一步提纯变为纯度达 99.9999999%至 99.999999999%(9-11 个 9)的超纯多晶硅;超纯多晶硅在石英坩埚中熔化,并掺入硼(P)、磷(B)等元素改变其导电能力,放入籽晶确定晶向,经过单晶生长,制成具有特定电性功能的单晶硅锭。
 
熔体的温度、提拉速度和籽晶/石英坩埚的旋转速度决定了单晶硅锭的尺寸和晶体质量,而熔体中的硼(P)、磷(B)等杂质元素的浓度决定了单晶硅锭的电特性。单晶硅锭经过切片、研磨、蚀刻、抛光、外延、键合、清洗等工艺步骤,制造成为半导体硅片。在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线,使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品。在生产环节中,半导体硅片需要尽可能地减少晶体缺陷,保持极高的平整度与表面洁净度,以保证集成电路或半导体器件的可靠性。
 
硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料。根据 SEMI 统计数据,从半导体器件产值来看,2017 年全球 95%以上的半导体器件和 99%以上的集成电路采用硅作为衬底材料,而化合物半导体市场占比在 5%以内。从衬底市场规模看,2017 年硅衬底年销售额 87 亿美元,GaAs 衬底年销售额约 8 亿美元,GaN 衬底年销售额约 1 亿美元,SiC衬底年销售额约 3 亿美元。硅衬底销售额占比达 85%以上,其主导和核心地位仍不会动摇。
 
半导体产业链的最上游是硅片制造厂,硅片是生产半导体所用的载体,是半导体最重要的上游原材料。
 
1、半导体硅片分类及制造工艺介绍
 
按照尺寸(以直径计算)分类,半导体硅片主要有 50mm(2 英寸)、75mm(3 英寸)、100mm(4 英寸)、150mm(6 英寸)、200mm(8 英寸)、300mm(12 英寸)等规格,现已发展到 18 英寸(450mm)。目前,全球市场主流的产品是 200mm、300mm 直径的半导体硅片。
 
按照加工工序硅片可分为抛光片、退火片、外延片、和 SOI 硅片四大类产品。其中,抛光片是应用范围最广泛,用量最大、最基础的产品,其他的硅片产品也都是在抛光片的基础上二次加工产生的。
 
抛光片指由石英砂经过提纯、拉晶、切片、抛光等工艺处理后形成的半导体硅片。抛光片可直接用于制作半导体器件,广泛应用于存储芯片与功率器件等,也可作为外延片、SOI硅片的衬底材料。
 
外延片指外延生长形成的具有单晶薄膜的衬底晶片。通过气相外延沉积的方法在衬底上进行长晶,与最下面的衬底结晶面整齐排列进行生长。外延硅晶片广泛使用在二极管,IGBT 功率器件,低功耗数字与模拟集成电路及移动计算通讯芯片、工业电子、汽车电子等领域。
 
SOI 硅片指绝缘体上硅片,是常见的硅基材料之一,其核心特征是在顶层硅和支撑衬底之间引入了一层氧化物绝缘埋层。SOI 硅片适合应用在要求耐高压、耐恶劣环境、低功耗、集成度高的芯片上,如射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器以及星载芯片等。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
按照单晶生长方法硅片可分为:直拉法制备的单晶硅,称为 CZ 硅片;磁控直拉法制备的单晶硅,称为 MCZ 硅片;悬浮区熔法制各的单晶硅,称为 FZ 硅片。
 
在 Czochralski(直拉法)工艺中,晶体的生长是在坩埚中进行的,在坩埚中融化的硅保持一个确定的温度。熔液中加入所需的 p 型或者 n 型掺杂物。然后再熔液中加入一个小的单晶籽晶。籽晶在缓慢旋转期间,坩埚向反方向旋转,硅的单晶层被沉积在籽晶上,并保持籽晶的晶体结构。生长的晶棒同时缓慢地向上提升。
 
用 CZ 法工艺可以生长成非常大的单晶。长达几米,直径大于 30cm,用于制造 300mm 晶片的硅棒,已能工业规模生产。但是用 CZ 法工艺,单晶的纯度和质量受到限制,因为在晶体生长过程中熔液是与坩埚接触的。在 CZ 硅中氧含量一般大于 1017cm-3,而杂质碳的含量也在这个范围。CZ 法制作的晶片主要用作生长外延晶片时的衬底,由外延片再来生产集成电路等。某些功率器件像 MOSFET 也是用 CZ 衬底的外延晶片来生产的。对于用单个晶片的功率半导体器件,在大多数情况下,CZ 晶体的纯度是不够的。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
悬浮区熔工艺可以生长比一般利用 CZ 法生长单晶所含有的杂质浓度更低的硅。一根底部带有籽晶的高纯度多晶棒保持在垂直的方向,并被旋转。此晶棒被封在内部充满惰性气体(氩气)的石英管中,在操作过程中,利用射频加热器使一小区域(约几厘米长)的多晶棒熔融。射频加热器自底部籽晶往上扫过整个多晶棒,由此悬浮区熔(即熔融带)也会扫过整个多晶棒。熔融的硅是由正在熔融和生长的固态硅间的表面张力所支持。当悬浮区熔上移时,在再结晶处长出单晶且依籽晶方向延伸生长。
 
悬浮区熔工艺可生产比 CZ 法更高阻值的物质,因为它比较容易提纯晶体,而且在悬浮区熔工艺中,不需要用到坩埚,因此不会有来自坩埚的污染。碳的含量小于 5×1015cm-3,氧含量小于 1×1016cm-3,采用完整个体晶片的功率器件,大部分是用 FZ 法硅衬底制造的。所以目前悬浮区熔长晶法主要用于需要高电阻率材料的器件,如高功率、高压等器件。
 
2、工艺制程的持续改进,对硅片的要求越来越高
 
制程的不断缩小提升了对半导体硅片的技术要求。遵循摩尔定律,半导体制程的线宽已经从上世纪 70 年代的 1μm、0.35μm、0.13μm 发展到当前的 90nm、65nm、45nm、28nm、14nm、7nm。随着制程线宽的不断缩小,芯片制造工艺对硅片缺陷密度与缺陷尺寸的容忍度不断降低。对应在半导体硅片的制造过程中,需要更加严格的控制硅片表面的粗糙度、硅单晶缺陷、金属杂质、晶体原生缺陷、表面颗粒尺寸和数量等。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
半导体工艺制程的持续改进,对半导体材料的要求越来越高。根据台积电公告,台积电7nm 工艺制程已经量产,更先进的 5nm 工艺的研发持续推进。半导体制造技术十分精细,制造工艺极其复杂,对材料的要求非常苛刻。根据产品的不同,集成电路生产需经过几十步甚至上千步的工艺,其中任何一步的错误都可能是最后导致器件失效的原因,因此对设备和材料的要求非常高,且对每一步的良率要求极高,通常要达到 3 个 9 以上的良率。
 
半导体的生产效率和成本与硅片尺寸直接相关。一般来说,硅片尺寸越大,用于半导体生产的效率越高,单位耗用原材料越少。随着半导体生产技术的不断提高,硅片整体向大尺寸趋势发展,硅片尺寸从早期的 2 英寸、4 英寸,发展为现在的 6 英寸、8 英寸和 12 英寸。其中,8 英寸和 12 英寸硅片已成为半导体硅片的主流产品,根据 SEMI 统计数据,自 2014 年起一直占据半导体硅片 90%以上的市场份额。
 
在半导体材料选择上,半导体芯片制造厂商会综合考虑生产效率、工艺难度及生产成本等多项因素,使用不同尺寸的硅片来匹配各种规格的半导体产品,以达到经营效益最大化。如功率半导体生产主要采用 6 英寸硅片、8 英寸硅片,微控制器生产主要采用 8 英寸硅片,逻辑芯片和存储芯片生产则主要采用 12 英寸硅片。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
硅片市场空间巨大,12 英寸硅片市占率快速提升2017 年以来,受益于半导体终端市场需求强劲,下游传统应用领域计算机、移动通信、固态硬盘、工业电子市场持续增长,新兴应用领域如人工智能、区块链、物联网、汽车电子的快速发展,半导体硅片市场规模不断增长,并于 2018 年突破百亿美元大关。根据 SEMI统计数据,2016 年至 2018 年,全球半导体硅片销售金额从 72.09 亿美元增长至 114 亿美元,CAGR 达 25.75%。与此同时,2016 至 2018 年,全球半导体硅片出货面积从 107.38亿平方英寸增长至 127.32 亿平方英寸,CAGR 达 8.89%。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
硅片销售情况受下游半导体市场影响较大,全球硅片出货面积与半导体销售额呈强正相关关系,且波动幅度紧密相关。根据 Wind 统计数据,2019 年第二季度全球硅片出货面积为2983 百万平方英寸,同比下降 5.60%,环比下降 2.33%。根据 Wind 消息,台积电 CEO魏哲家在 2019 年 Q2 业绩披露会上预计下半年业务将大幅强于上半年;3 纳米工艺研发进展良好。我们预计集成电路产业需求有望于 2019 年底走出谷底。因此作为集成电路产业链基础原材料的硅片需求量短期承压,随着下游需求的回暖,未来持续看好。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
根据 SEMI 统计数据,就当前市场占有率最高的 8 英寸硅片和 12 英寸硅片而言:2011 年开始,8 英寸硅片市场占有率稳定在 25%-27%。2016 年至 2017 年,由于汽车电子、智能手机用指纹芯片、液晶显示器市场需求快速增长,8 英寸硅片出货面积随之快速增长,同比增长 14.68%。2018 年,受益于汽车电子、工业电子、物联网等应用领域的强劲需求,以及功率器件、传感器等生产商将部分产能从 150mm 转移至 200mm,8 英寸硅片继续保持 6.25%的增长。
 
12 英寸硅片方面,自 2000 年全球第一条 12 英寸芯片制造生产线建成以来,12 英寸硅片市场需求迅速增加,出货面积不断上升。2008 年,12 英寸硅片出货量首次超过 8 英寸硅片;2009 年,12 英寸硅片出货面积超过其他尺寸硅片出货面积之和。2000 年至 2018 年,由于移动通信、计算机等终端市场持续快速发展,12 英寸硅片市场份额从 1.69%大幅提升至 2018 年的 63.31%,成为硅片市场最主流的产品。2016 至 2018 年,由于人工智能、区块链、云计算等新兴终端市场的蓬勃发展,12 英寸硅片继续保持强劲增长态势,年均复合增长率为 7.51%。
 
转向国内市场,2008 年至 2013 年,中国大陆硅片市场发展趋势与全球硅片市场一致。2014年起,随着中国各半导体制造生产线投产、制造技术的不断进步与终端产品市场的飞速发展,中国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段。根据 SEMI 统计数据,2016 年至2018 年,中国大陆半导体硅片销售额从 5.00 亿美元上升至 9.96 亿美元,年均复合增长率高达 41.17%,远高于同期全球增速。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
3、产能逐步释放,12 英寸硅片仍供不应求
 
半导体器件大部分是由中游的晶圆代工厂生产,代工厂的产量及稼动率代表了对上游半导体硅片的需求量。根据 SUMCO 数据,未来 3-5 年内全球 12 寸硅片的供给和需求依旧存在缺口,并且缺口会随着半导体周期的景气程度回暖而越来越大,到 2022 年将会有 100万片/月的缺口。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
根据 IC insights 提供的数据,前八大晶圆制造厂中有台积电、联电和力晶来自中国台湾地区,格罗方德(Global Foundry)来自美国,三星来自韩国,中芯国际和华虹宏力来自中国大陆,Towerjazz 来自以色列。在周期景气及 28nm 工艺演进到 7nm 工艺的情况下,各大代工厂纷纷扩产,产能已经开始逐步释放。其中国内新增 26 条晶圆线,有 4 个 8 英寸产线,其余均为 12 英寸产线,产能将在 2019 年起逐步释放。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
硅片生产线的建设周期一般为 2-3 年,且收回投资成本时间较长,投资回收期约为 6-7 年,在未来的一段时间内大硅片产能不具备快速提升的基础,在需求快速增长的同时,大尺寸硅片市场将出现供不应求的局面。根据 SUMCO 和 SEMI 的统计,2017 年全球 8 英寸和12 英寸硅片的需求分别为 558 万片/月和 557 万片/月,8 英寸和 12 英寸硅片的出货量分别为 530 万片/月和 550 万片/月,硅片厂商在满产的状态下仍不能满足需求。保守预计到2020 年 8 英寸和 12 英寸的终端市场需求量将分别超过 630 万片/月和 620 万片/月。
 
4、中国晶圆破局希望—上海硅产业集团
 
上海硅产业集团主要从事半导体硅片的研发、生产和销售。提供产品包括:300mm 抛光片和外延片、200mm 及以下抛光片、外延片及 SOI 硅片。
 
中国大陆半导体硅片企业技术较为薄弱,市场份额较小,多数企业以生产 200mm 及以下抛光片、外延片为主。目前上海硅产业集团是中国大陆规模最大的半导体硅片企业之一,亦是中国大陆率先实现 300mm 半导体硅片规模化销售的企业,并且在特殊硅基材料 SOI 硅片领域具有较强的竞争力。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
上海硅产业集团公司是一家控股性公司,通过上海新昇、新傲科技、Okmetic 三家控股子公司展开具体业务。其中新傲科技、Okmetic 主要负责 200nm 及以下抛光片、外延片及 SOI硅片,上海新昇主要负责 300nm 抛光片及外延片。公司目前无实际控制人,国盛集团和产业投资基金均持有公司 30.48%的的股份,并列为公司第一大股东。
 
上海新昇成立于 2014 年 6 月,是国内首个 300mm 大硅片项目的承担主体,也是目前唯一获得国家重大项目支持的硅片公司,承担了国家 02 专项核心工程之一的“40-28 纳米集成电路制造用 300 毫米硅片”项目。
 
Okmetic 成立于 1985 年,位于芬兰,是一家老牌的硅片生产商,也是世界第七大硅片生产商。2016 年 3 月,上海硅产业集团以 1.59 亿欧元的价格收购 Okmetic 全部股权。Okmetic主要产品为抛光片和 SOI 硅片,用于 MEMS、传感器、模拟电路及分离式半导体产品开发及生产。
 
新傲科技成立于 2001 年,建成了我国第一条 SOI 生产线,目前是中国领先的 SOI 材料生产基地,也是世界上少数的 SOI 材料规模化供应商之一。目前,新傲公司的产品 90%以上销售到美、日、欧、俄、韩、台湾和新加坡等地。
 
2016-2018 年,公司的主营业务收入分别为 2.7 亿元、6.94 亿元和 10.10 亿元,呈逐年递增趋势,同比增长 156.90%和 45.64%。2019 年第一季度公司营收 2.70 亿元。收入增长快速其原因有二:行业方面,公司是中国少数具有一定国际竞争力的半导体硅片企业,产品得到众多国内外客户的认可。2017 年以来,半导体终端市场需求强劲,在行业需求大幅增加的背景下,公司销售收入随之大幅上升。
 
在公司利润率数据方面,2016 至今,随着公司生产经营规模的不断扩大和行业景气度的持续提升,公司毛利率始终稳步提升,2019 年第一季度公司毛利率达 30.81%。而归母净利率方面,由于近几年归母净利波动较大,对应归母净利率也有较大波动。
 
另外需要指出的是,目前公司 200mm 及以下半导体硅片(含 SOI 硅片)收入稳定增长;随着公司 300mm 半导体硅片的产业化,公司 300mm 半导体硅片的收入迅速提升,2018 年 300mm 半导体硅片收入达 2.15 亿元,收入贡献达 21.32%。
 
5、12 英寸硅片自给率低,未来有望实现国产替换
 
根据电子行业协会统计,2016 年中国大陆企业在 4-6 英寸硅片(含抛光片、外延片等)的产量约为 5200 万片,基本可以满足国内 4-6 英寸的晶圆需求。但是 8 英寸-12 英寸的大硅片,国内自供率仍然比较低。国内具有 8英寸硅片和外延片生产能力的有浙江金瑞泓、昆山中辰、北京有研新材、南京国盛、CECT46 所以及上海新傲,合计月产能为 23.3 万 片/月。2018 年国内对 8 英寸硅片的月需求量预计为 80 万片,仍有较大的缺口。目前国内 8 英寸硅片主要适用于分立器件,但先进制程的集成电路用 8 英寸硅片的产业化技术尚有待改善。
 
12 英寸硅片则一直依赖于进口,2018 年国内的总需求量为 50 万片/月,预计到 2018 年后总需求量为 110-130 万片/月。目前国内在制作大硅片的超纯硅原料、单晶炉、切磨抛设备、检测设备等领域均依赖于进口。近年来,我国在 8 英寸和 12 英寸集成电路级硅片的研发上取得了重大突破,国家在政策和资本等各方面给予大力支持,中国本土企业在市场、政策、资金的推动下开始快速发展,未来有望逐步实现国产替代。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
由此可见,国内新增 fab 产能对半导体大硅片的需求非常强劲。但无奈国内自给率非常低,大部分依赖海外进口,上海硅产业集团的半导体大硅片未来进口替代空间巨大。上海硅产业集团未来业绩主要驱动力为国内新增 fab 产能的增加及公司自身技术的提升。
 
三、电子特气:衡量半导体技术的核心产品
 
1、电子特气应用于 IC 制造多个环节
 
气体是工业经济发展的血液,覆盖社会生产的各个领域,牵动着科学技术的发展。电子气体是指用于半导体及其它电子产品生产的气体。与传统的工业气体相比,电子气体特殊在气体的纯净度要求极高,所以也称为电子特种气体。特种气体是随着电子行业的兴起而在工业气体门类下逐步细分发展起来的新兴产业,广泛应用于集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆、新能源汽车、航空航天、环保、医疗等领域。中国电子气体的发展对我国半导体芯片产业的发展起着至关重要的作用,也直接关系到国民经济发展和国家战略安全。电子气体在多个集成电路制造环节具有重要作用,尤其在半导体薄膜沉积环节发挥不可取代的作用,是形成薄膜的主要原材料之一。
 
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电子特种气体种类多,应用领域广泛。根据 SEMI 统计数据,电子特种气体在半导体整个制程应用中成本占比仅为 5%~6%,但是由于其品种繁多,在半导体制程工艺中覆盖广泛,因此成为衡量半导体技术的核心产品。在制备特种气体供应环节所涉及的市场依然是国内外公司积极布局的方向。
 
2、特种气体分类及生产工序
 
特种气体的分类方式很多种,例如按照气体本身化学成分可分为:硅系、砷系、磷系、硼系、金属氢化物、卤化物和金属烃化物七类。按照在集成电路中的作用可分为掺杂气体、外延气体、离子注入气体、发光二极管用气体、刻蚀气体、化学气相沉积(CVD)用气体、载运稀释气体七类。同时,以上分类存在交叉,例如四氯化硅(SiCl4)既属于硅系气体,又属于外延气体,同时在化学气相沉积(CVD)中也存在应用。
 
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特种气体的主要生产工序包括气体合成、气体纯化、气体混配、气瓶处理、气体充装、气体分析检测。气体合成是将原料在特定压力、温度、催化剂等条件下,通过化学反应得到气体粗产品。气体纯化是通过精馏、吸附等方式将粗产品精制成更高纯度的产品。气体混配是将两种或两种以上有效组分气体按照特定比例混合,得到多组分均匀分布的混合气体。气瓶处理是根据载气性质及需求的不同,对气瓶内部、内壁表面及外观进行处理的过程,以保证气体存储、运输过程中产品的稳定。气体充装是指通过压力差将气体充入气瓶等压力容器;气体分析检测即为对气体的成分进行分析、检测的过程。
 
特种气体提纯是制备工艺的核心技术壁垒。特种气体纯度的提高,能够有效提高电子器件生产的良率和性能。电子特气中水汽、氧等杂质组易使半导体表面生成氧化膜,影响电子器件的使用寿命,含有的颗粒杂质会造成半导体短路及线路损坏。而伴随半导体工业的不断发展,产品的生产精度越来越高。以集成电路制造为例,其电路线宽已经从最初的毫米级,到微米级甚至纳米级,对应用于半导体生产的电子特气纯度亦提出了更高的要求。
 
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电子特气纯度提升的影响因素较多,难度较大。电子特气纯度提升的影响因素较多,主要包括三个方面:
 
1) 气体的分离和提纯。电子特气的分离和提纯方法原理上可分为精馏分离、分子筛吸附分离以及膜分离三大类,在实际提纯分离过程中,为了达到更好的分离效率,往往会利用多种分离方法进行组合,工艺更为复杂。
 
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2)气体杂质检测和监控。随着电子特气的纯度越来越高,对分析检测方法和仪器提出了更高的要求,检测限从最早的 ppm 级已经发展到 ppt 级。目前国外电子气体的分析己经经历了离线分析、在线分析(on-line),原位分析(insitu)等几个阶段。对于高纯度电子气体的分析,国外已开发出系统完整的分析测试方法和现场分析仪器。而由于我国电子特气行业一直重生产而轻检测,因此分析方法和分析仪器同国外厂商相比都比较落后。
 
3)气体的运输和储存。高纯电子特气得来不易,在储存和运输过程中要求使用高质量的气体包装储运容器、以及相应的气体输送管线、阀门和接口,确保避免二次污染。而我国加工工艺整体落后以及不符合国际规范,市场主要被国外公司占据。国内电子特气纯度仍有待提升。目前国外电子特气的纯度一般在 6 个“9”(即 99.9999%),而国内多在 4—5个“9”之间,少数能达到 6 个“9”。
 
3、电子特气市场空间广阔,国外垄断格局明显
 
外企垄断市场,特气国产化势在必行国内特种气体于 20 世纪 80 年代随着国内电子行业的兴起而逐步发展,并且随着医疗、食品、环保等行业的发展应用领域和产品种类不断丰富,由于技术、工艺、设备等多方面差距明显,发展初期特种气体产品基本依赖进口。
 
根据卓创资讯数据,随着技术的逐步突破,国内气体公司在电光源气体、激光气体、消毒气等领域发展迅速,但与国外气体公司相比,大部分国内气体公司的供应产品仍较为单一,用气级别不高,尤其在集成电路、显示面板、光伏能源、光纤光缆等高端领域。2017 年空气化工集团、液化空气集团、大阳日酸株式会社、普莱克斯集团、林德集团等国外气体公司的市场占比超过 80%。空气化工集团、液化空气集团、大阳日酸株式会社、普莱克斯集团、林德集团分别占比 25%、23%、17%、16%、7%,国内气体公司仅占 12%。
 
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自 20 世纪 80 年代中期特种气体导入中国市场,中国的特种气体行业已经经过了 30 年的发展和沉淀,随着不断的经验积累和技术进步,业内领先企业已在部分产品上实现突破,达到国际通行标准,逐步实现了进口替代,特种气体国产化具备了客观条件。在需求层面,国内近年连续建设了多条 8 寸、12 寸大规模集成电路生产线、高世代面板生产线等,为保障供货稳定、服务及时、控制成本等,特种气体国产化的需求迫切。此外,近年来国家相继发布《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》、《新材料产业指南》等指导性文件,旨在推动包括特种气体在内的关键材料国产化。因此,在技术进步、需求拉动、政策刺激等多重因素的影响下,特种气体国产化势在必行。
 
4、华特股份:特种气体国产化先锋
 
广东华特气体股份有限公司成立于 1993 年,位于广东省佛山市南海区里水镇,分别在广东、北京、江西、河北、浙江、山西等地设立了 18 家控股分公司,在加拿大及香港设有分支机构,现已成为国内最大的特种气体生产厂家及相关设备供应商之一。华特股份主营业务以特种气体的研发、生产及销售为核心,辅以普通工业气体和相关气体设备与工程业务。
 
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华特特种气体打破进口制约。华特是国内首家打破高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷、高纯八氟丙烷、高纯二氧化碳、高纯一氧化碳、高纯一氧化氮、Ar/F/Ne 混合气、Kr/Ne 混合气、Ar/Ne 混合气、Kr/F/Ne 混合气等产品进口制约的气体公司,并率先实现了近 20 个产品的进口替代,是中国特种气体国产化的先行者。其中,Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和 Kr/F/Ne等 4 种混合气于 2017 年通过全球最大的光刻机供应商 ASML 公司的产品认证。目前,公司是我国唯一通过 ASML 公司认证的气体公司,亦是全球仅有的上述 4 个产品全部通过其认证的四家气体公司之一。
 
华特股份 2016-2018 年营业收入分别为 6.57 亿元、7.87 亿元、8.18 亿元,2018 年同比增长 3.90%,收入持续增长,经营业绩持续向好。公司营业收入增长主要基于以下因素:(1)公司不断得到市场和客户的认可,导入产品和客户数量增长;(2)技术积累使得公司可以将相关商品向消费品市场延伸;(3)供给侧改革拉动公司普通工业气体的增长;(4)气体设备销售及高洁净供气系统工程收入增长。2016~2018 年,华特股份归母净利润分别为 3854.68 万元、4837.63 万元、6789.22 万元,同比增长 25.50%、40.34%。公司的主营业务毛利率分别为 32.35%、33.03%和 32.44%,毛利率整体相对比较稳定。
 
四、化学机械抛光(CMP):平坦化主要工艺
 
化学机械抛光工艺简介化学机械抛光技术(CMP)是集成电路制造中获得全局平坦化的一种手段,这种工艺是为了能够获得既平坦、又无划痕和杂质玷污的表面而专门设计的。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同,CMP 工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到晶圆表面的高度(纳米级)平坦化效应,使下一步的光刻工艺得以进行。
 
CMP 的主要工作原理是在一定的压力及抛光液的存在下,被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动,借助纳米磨料的机械研磨作用与各类化学试剂的化学作用之间的高度有机结合,使被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。根据不同工艺制程和技术节点的要求,每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的 CMP 抛光工艺步骤。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
CMP 的主要检测参数包括研磨速率、研磨均匀性和缺陷量。研磨速率是指单位时间内圆片表面材料被研磨的总量。研磨均匀性又分为圆片内研磨均匀性和圆片间研磨均匀性。圆片内研磨均匀性是指某个圆片研磨速率的标准方差与研磨速率的比值;圆片间研磨均匀性用于表示不同圆片在同一条件下研磨速率的一致性。对于 CMP 而言,主要的缺陷包括表面颗粒、表面刮伤、研磨剂残留等,它将直接影响产品的成品率。
 
CMP 工艺后的器件材料损耗要小于整个器件厚度的 10%。也就是说不仅要使材料被有效去除,还要能够精准地控制去除速率和最终效果。随着器件特征尺寸的不断缩小,缺陷对于工艺控制和最终良率的影响愈发的明显,降低缺陷是 CMP 工艺的核心技术要求。
 
CMP 技术所采用的设备及消耗品包括:抛光机、抛光液、抛光垫、后 CMP 清洗设备、抛光终点测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。CMP 设备主要分为两部分,即抛光部分和清洗部分,抛光部分由 4 部分组成,即 3 个抛光转盘和一个圆片装卸载模块。清洗部分负责圆片的清洗和甩干,实现圆片的“干进干出”。
 
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1、抛光垫:CMP 工艺技术核心
 
抛光垫是输送和容纳抛光液的关键部件,在化学机械抛光的过程中,抛光垫的作用是:1)把抛光液有效均匀地输送到抛光垫的不同区域;2)将抛光后的反应物、碎屑等顺利排出,达到去除效果;3)维持抛光垫表面的抛光液薄膜,以便化学反应充分进行;4)保持抛光过程的平稳、表面不变形,以便获得较好的晶片表面形貌;
 
按是否含有磨料抛光垫可分为有磨料抛光垫和无磨料抛光垫;按材质可分为聚氨酯抛光垫、无纺布抛光垫和复合型抛光垫;按表面结构可分为平面型抛光垫、网格型抛光垫和螺旋线型抛光垫。此外,抛光垫也可以分为硬质抛光垫和软质抛光垫两种。一般,硬质的抛光垫可较好地保证工件表面的平整度和较高的材料去除率,软质的抛光垫可获得加工变质层和表面粗糙度都很小的抛光表面。其中,硬质抛光垫包含有各种粗布垫、纤维织物垫、聚乙烯垫等,软质包含有各种绒毛垫、聚氨酯垫和细毛毡垫等。
 
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由于 CMP 基于对抛光表面凸峰材料选择性去除的工作原理,因此较硬的抛光垫更有利于材料去除,且能获得较高的平面度,但硬度过高则容易引起表面损伤和材料去除不均匀等问题。而较软的抛光垫虽然可以获得表面粗糙度和加工变质层都很小的光滑表面,但其接触表面容易发生变形,不具备对凸峰材料的选择性去除,因此抛光效率低且平面度差。
 
抛光垫的物理特性与 CMP 的效率和质量有着密切关系:(1)抛光垫硬度很大程度上决定着其面形精度的保持能力,较硬的抛光垫有利于获得平面度较好的抛光表面,而较软抛光垫可以保证良好的表面质量和较浅的加工变质层。(2)抛光垫的弹性模量和剪切模量是影响加工性能的关键因素。高弹性模量的抛光垫承受接触载荷的能力强,抛光效率高。剪切模量决定抛光垫抵抗旋转方向向上力的能力,材料去除率与之成反比,而且温度对抛光垫剪切模量会产生影响,弹性模量和剪切模量保持能力强的抛光垫寿命长、抛光效果好。(3)抛光垫与晶圆表面的贴合程度受其压缩性能影响,抛光效率和加工表面的平面度与此有着密切关系。
 
为达到高的抛光效率,抛光垫应对工作表面凸起部分进行选择性去除,而且尽可能避免与表面凹陷部分发生作用。可压缩性好的抛光垫可避免与凹区表面发生接触,更好的对凸峰材料进行选择性去除,因而抛光效率高。不过抛光垫的可压缩性太大则不利于抛光表面材料的均匀去除,因而可压缩性应控制在适当范围。
 
2、抛光液:CMP 技术中成本最高的部分
 
抛光液是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂,具有良好的去油污,防锈,清洗和增光性能,并能使金属制品超过原有的光泽。产品性能稳定、无毒,对环境无污染。抛光液的主要产品可以按主要成分的不同分为以下几大类:金刚石抛光液(多晶金刚石抛光液、单晶金刚石抛光液和纳米金刚石抛光液)、氧化硅抛光液(即 CMP 抛光液)、氧化铈抛光液、氧化铝抛光液和碳化硅抛光液等几类。
 
氧化硅抛光液(CMP 抛光液)是以高纯硅粉为原料,经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品。广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光,如:硅晶圆片、锗片、化合物半导体材料砷化镓、磷化铟,精密光学器件、蓝宝石片等的抛光加工。CMP 抛光液的主要作用是为抛光对象提供研磨及腐蚀溶解。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
在化学机械抛光过程中,抛光液与晶片之间发生化学反应,在晶片表面形成一层钝化膜,然后由抛光液中的磨料利用机械力将反应产物去除,所以抛光液对抛光效率和加工质量有着重要影响。
 
CMP 抛光液的主要成分一般包括:去离子水、磨料、pH 值调节剂、氧化剂、抑制剂和表面活性剂等。
 
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此外,抛光液的流速对抛光效果也有很大的影响。当抛光液的流速过小时,晶片、磨料及抛光垫三者之间的摩擦力增大,温度升高,导致加工表面粗糙度加大,表面平整度降低;当流速较大时,能够使反应产物及时脱离加工表面,还可以降低加工区域的温度,使得加工表面温度相对一致,从而获得较好的表面质量。但抛光液流速过大时,又会破坏加工表面平整度,降低抛光效率。目前很多公司广泛运用的一种方法是抛光开始阶段采用较小的流速,随着加工区域温度的升高,流速逐渐提升至平均值,最后阶段采用较大的流速。
 
3、技术进步为 CMP 抛光材料带来增长机会
 
半导体集成电路技术不断进步,必然出现多种新技术和新衬底材料,这些新技术和新衬底材料对抛光工艺材料提出了许多新的要求。具体而言,更先进的逻辑芯片工艺会要求抛光更新的材料,为 CMP 抛光材料带来了更多的增长机会,例如 14nm 以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺将达到 20 步以上,使用的抛光液将从 90nm 的五六种抛光液增加到二十种以上,种类和用量迅速增长;7nm 及以下逻辑芯片工艺中 CMP 抛光步骤甚至可能达到 30 步,使用的抛光液种类接近三十种。此外,存储芯片由 2D NAND 向 3D NAND 技术变革,也会使 CMP 抛光步骤近乎翻倍。即使是同一技术节点,不同客户的技术水平和工艺特点不同,对抛光材料的需求也不同。
 
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4、CMP 材料国产率低,进口替代空间大
 
根据 IC Insights 统计数据,2018 年全球 CMP 抛光材料市场规模为 20.1 亿美元,其中抛光液和抛光垫市场规模分别为 12.7 亿美元和 7.4 亿美元,中国抛光液市场规模约 16 亿人民币,预计 2017-2020 年全球 CMP 抛光材料市场规模年复合增长率为 6%。
 
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5、抛光垫一家独大,抛光液美日垄断
 
根据立鼎产业研究中心数据,CMP 抛光垫市场主要供应商为美国陶氏化学,市场份额高达 79%,陶氏的 20 英寸抛光垫占据了 85%的市场份额,30 英寸的市占率则更高。排名第二的是美国 Cabot 公司,所占市场份额为 5%,其次是 ThomasWest、FOJIBO、JSR,所占市场份额分别为 4%、2%、1%。国内企业在该领域基本没有话语权。如同其他的半导体核心原材料,CMP 抛光垫具有技术门槛高、客户认证周期长、供应链上下游利益联系紧密、行业集中度高、产品更新换代快的特征。这就大大加大了该行业的进入门槛和产品附加值。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
陶氏化学成立于 1987 年,是一家以科技为主的跨国性公司,陶氏在世界 50 多个国家和地区建有工厂。主要研制及生产系列化工产品、塑料及农化产品,其产品广泛应用于建筑、水净化、造纸、药品、交通、食品及食品包装、家居用品和个人护理等领域。公司业务涉及 180 个国家和地区。
 
2018 年,陶氏化学公司的营收 603 亿美元,比 2017 年的 555 亿美元增长了 9%。陶氏化学的主要经营业务有涂料和性能单体、建筑化学品、消费者解决方案、作物保护、电子与成像、能源解决方案、碳氢化合物和能源、工业生物科学、工业解决方案、营养与健康、包装和特种塑料、聚氨酯和 CAV、安全与施工等。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
在电子与成像业务(Electronics&Imaging)中,陶氏化学提供广泛的半导体和高级封装材料组合,包括化学机械平面化(CMP)垫和浆、光刻用光阻剂和高级涂层、用于后端高级芯片封装的金属化解决方案以及用于发光二极管(LED)封装和半导体 AP 的硅酮。2018年,电子与成像业务收入 26.15 亿美元,占总营收的 4.71%。
 
抛光液方面,长期以来,全球化学机械抛光液市场主要被美国和日本企业所垄断,包括美国的 CabotMicroelectronics、Versum 和日本的 Fujimi 等。根据公司年报,美国的 Cabot全球抛光液市场占有率最高,但已从 2000 年约 80%下降至 2017 年约 35%,这表明全球抛光液市场朝向多元化发展,地区本土化自给率提升。
 
Cabot 是全球领先的化学机械抛光液供应商和第二大化学机械抛光垫供应商。2018 年度,Cabot 销售总收入 5.9 亿美元,其中,钨抛光液、电介质抛光其他金属抛光液销售收入 4.61亿美元,总占比 78.28%,分别占比 42.88%、23.65%、11.75%。与 2017 相比,钨抛光液、电介质抛光液、抛光垫、其他金属抛光液的收入分别增长了 14.3%、16.1%、21%、10.3%。Cabot 的客户主要来自于亚洲,亚洲的营业收入份额占到了全部市场的 79.85%,其次是美国和欧洲,分别占到了总营业收入的 13.39%、6.76%。
 
半导体原材料行业全景剖析:美日占据主导,国产自给率不足15%
 
根据安集微电子招股说明书,国内市场芯片用抛光液主要由 Cabot、陶氏化学、Fujim 和安集微电子等主导。2017 年,国外厂商的销量市场总占有率超过 65.7%,呈现寡头垄断的格局。2017 年,中国 CMP 抛光液产量达到了 538 万升,预计 2025 年将达到 4100 万升,2017 年产值为 1.37 亿元,预计 2025 年达到 10 亿元,2018-2025 年复合增长率为21.9%。与国外巨头相比,我国抛光液市场国产化程度较低且产品主要用于中低端领域,在该领域重要地位的厂商还有上海新安纳电子科技有限公司、湖北海力天恒纳米科技有限公司、湖南皓志科技股份有限公司等。
 
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