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浅谈国产半导体材料现状

文章出处:搜狐 人气:发表时间:2020-08-26 10:03

        半导体材料主要应用于晶圆制造与芯片封装环节。由于半导体制造与封测技术的复杂性,从晶圆裸片到芯片成品,中间需要经过氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、以及封装等上百道特殊的工艺步骤,半导体技术的不断进步也带动了上游专用材料与设备产业的快速发展。就半导体材料而言,主要应用领域集中在晶圆制造与芯片封装环节。

半导体材料行业具备产业规模大、细分行业多、技术门槛高、成本占比低四大特性:

1)产业规模大:根据SEMI(半导体设备与材料协会)的数据统计,2016年全球半导体材料产业的市场规模达443亿美金,对应2016年全球半导体产业规模约在3000亿美金左右,半导体材料市场规模占比接近15%;

2)细分行业多:半导体材料是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节,其中晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光刻胶配套试剂、湿电子化学品、电子气体、CMP抛光材料、以及靶材等,芯片封装材料包括封装基板、引线框架、树脂、键合丝、锡球、以及电镀液等,同时类似湿电子化学品中又包含了酸、碱等各类试剂,细分子行业多达上百个;

3)技术门槛高:半导体材料的技术门槛一般要高于其他电子及制造领域相关材料,其具备纯度要求高、工艺复杂等特征,在研发过程中需要下游对应产线进行批量测试。同时对应芯片制造过程的不同,下游厂商对材料使用需求的不同,导致对应材料的参数也有所差异;

4)成本占比低:虽然半导体材料整体产业规模庞大,但由于细分材料子行业众多,导致了单个细分材料往往在半导体生产成本中占比较低。以靶材为例,半导体靶材在半导体材料中的占比约为3%,对应半导体生产成本占比仅在3%~5%。技术门槛高以及成本占比低导致了半导体材料国产替代的进展要远低于面板以及消费电子相关领域。

半导体材料产业现状:国外优势明显,国内正在细分领域突破。

 

随着以大基金为代表的半导体材料2.0时代的到来,将带动国产半导体材料实现从1到10的弯道超车。目前大基金1期对半导体上游材料投资占比不到4%,且投资标的数量相对有限,我们预计大基金(二期)将加大对半导体上游设备和材料的投入力度,推动国产半导体材料龙头从1到10实现跨越式发展。从大基金(一期)的投资情况来看,大基金在制造、设计、封测、装备材料等产业链各环节已经实现了投资布局全覆盖,各环节承诺投资占比分别为63%、20%、10%、以及7%,

其中,半导体材料预计约占比3%~4%。半导体材料的差距明显,国产追赶仍需时日。

正如前面所说,在半导体材料领域,尤其是高端领域,基本上都是被国外企业把持。对于国内厂商来说,要追赶有很多需要追赶和学习的目标,而这又将是—条艰难的发展道路。首先看硅片。硅片的生产过程非常复杂,从硅石到硅片需要经过提纯、熔铸、拉棒、切割、抛光、清洗等多道工序。一般而言,硅片要经过硅石的三步提纯制备出纯度为99.9999999%的半导体级硅,再通过熔铸、拉棒等工艺流程生产成适当直径的硅锭,最后被切割、抛光、清洗并通过质检环节后,可完成的用于下游生产的薄硅片的制备。

乘着我国半导体的发展机遇,希望国产的材料商能够与晶圆代工、设计和封测一起,并驾齐飞,建立起我国能够满足基本自主可控的集成电路供应链。