縱觀國際局勢,近半個月來全球供應(yīng)鏈大敵當前。原本就短缺的芯片困境因為半導(dǎo)體特種氣體供應(yīng)再次出現(xiàn)大問題。業(yè)內(nèi)人士指出,美國中小型半導(dǎo)體廠商將受影響最大,因為美國幾乎所有的特種氣體六氟丁二烯都依賴俄羅斯進口;同時,烏克蘭也為全球半導(dǎo)體原料氣體供應(yīng)大國??梢哉f,材料的供給牽動著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定。
近三年來,半導(dǎo)體應(yīng)用多元擴增,芯片產(chǎn)能和需求隨著5G、智能汽車、智能家電、物聯(lián)網(wǎng)等多個領(lǐng)域大幅提升。
需求與供給多種因素影響下,國外半導(dǎo)體表現(xiàn)出極大不穩(wěn)定性。反觀國內(nèi),半導(dǎo)體材料企業(yè)一直持續(xù)地擴充自身產(chǎn)能,相關(guān)產(chǎn)品的導(dǎo)入進程也在加速推進。節(jié)奏與產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)逐漸匹配,國產(chǎn)半導(dǎo)體材料企業(yè)得以加速提升市占率,進入業(yè)務(wù)發(fā)展上升期。
中國材料產(chǎn)業(yè)加速成長
硅片是半導(dǎo)體材料中最大應(yīng)用部分,占據(jù)三成比例,其次是掩膜、特種氣體等。國產(chǎn)廠商在大硅片、光刻膠、電子特氣等關(guān)鍵半導(dǎo)體材料領(lǐng)域提速,逐漸出現(xiàn)一批龍頭企業(yè)。
晶圓制造材料細分占比。來源:SEMI
硅片:12英寸大硅片已經(jīng)供不應(yīng)求
來源:SEMI
2020年,大陸硅片市場規(guī)模已經(jīng)超過13億美元。隨著全球晶圓廠的持續(xù)擴張,12英寸晶圓成為重點發(fā)展對象。目前我國的8-12英寸晶圓產(chǎn)品主要依賴進口,能夠生產(chǎn)半導(dǎo)體大硅片的企業(yè)數(shù)量相對較少。具有12英寸半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)能力的廠商主要為立昂微、滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、有研半導(dǎo)體、上海新昇等。
光刻膠:國產(chǎn)替代拉開序幕
日本是半導(dǎo)體材料的大戶,更是光刻膠的主要提供者。整體來看,全球光刻膠行業(yè)主要被JSR、東京應(yīng)化、羅門哈斯、信越、及富士電子占據(jù),前5家占據(jù)了全球光刻膠領(lǐng)域市場的86%。
雖然國產(chǎn)光刻膠市場增速在提高,但是半導(dǎo)體國產(chǎn)光刻膠的發(fā)展速度依舊遠遠慢于其他產(chǎn)業(yè)。主要是因為半導(dǎo)體光刻膠驗證周期一般為2-3年,且在驗證結(jié)束后一般會形成長期供應(yīng)關(guān)系,不利于新公司進入。同時,原材料成膜樹脂專利壁壘仍然難以打破,目前樹脂結(jié)構(gòu)上的專利主要被日本公司占據(jù)。
隨著中國本土半導(dǎo)體晶圓代工的產(chǎn)能增速迅猛,中國半導(dǎo)體光刻膠市場在2015年約為17.8億元,2020年已經(jīng)增長至約27.4億元,2021年或可實現(xiàn)31億元市場規(guī)模。經(jīng)過多年研發(fā),中國廠商目前已經(jīng)實現(xiàn)了除EUV光刻膠外的突破,代表公司有彤程新材、上海新陽、徐州博康、晶瑞股份等。此外,南大光電自主研發(fā)的ArF光刻膠通過了客戶驗證,在客戶選擇的50nm閃存產(chǎn)品中對控制柵進行了驗證,結(jié)果顯示為滿足工藝要求,良率達標。
CMP:國產(chǎn)獲得認可
CMP拋光材料主要包括拋光液、拋光墊及其他,在CMP材料中分別占據(jù)了49%、33%、18%。美國廠商陶氏化學(xué)、Cabot占據(jù)了巨大的市場份額。
相關(guān)機構(gòu)預(yù)測,2021年市場拋光液和拋光墊市場分別達到了19.3和13億元,而隨著未來中國晶圓廠及制程升級帶來的推動,預(yù)計中國遠期拋光液及拋光墊市場有望分別達到 60-75 億元和 40-45 億元的市場規(guī)模。
中國CMP企業(yè)與光刻膠相比,困境仍有過之而無不及。華海清科是少數(shù)可以出產(chǎn)化學(xué)拋光設(shè)備的公司。華海清科成立于2013年,是天津市政府與清華大學(xué)共建,推動化學(xué)機械拋光(CMP)技術(shù)和設(shè)備的企業(yè)。近日,華海清科宣布12英寸化學(xué)機械拋光設(shè)備順利出貨,進入先進封裝國際頭部企業(yè)。
靶材:自研積累,發(fā)展迅速
高純度濺射靶材應(yīng)用于電子元器件制造的物理氣相沉積,是制備晶圓、面板、太陽能電池等表面電子薄膜的關(guān)鍵材料。2015年,中國高純度濺射靶材的市場需求規(guī)模約為153.5億元人民幣,約占當年全球市場的24.17%。2021年,世界濺射靶材的市場規(guī)模將超過160億美元。日本東曹、日礦金屬、住友化學(xué),美國霍尼韋爾等把控高純度濺射靶材市場。
近些年半導(dǎo)體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)也涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的靶材企業(yè)。我國靶材龍頭企業(yè)有江豐電子、阿石創(chuàng)、隆華科技等,其中,阿石創(chuàng)、隆華科技聚焦于面板用靶材領(lǐng)域,江豐電子靶材主要應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域。
2月25日晚間,江豐電子發(fā)布年度業(yè)績快報,2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入15.9億元,同比增長36.3%,公司表示,產(chǎn)能總體處于飽和狀態(tài)。
特種氣體:龍頭市占提升
特種氣體參與芯片制造的各個環(huán)節(jié)當中,比如化學(xué)氣相沉淀(CVD)。經(jīng)過多年布局,全球工業(yè)氣體市場已形成“四大氣企”寡頭壟斷的格局,分別是法國液化空氣集團、德國林德集團、美國普萊克斯集團、美國空氣化工產(chǎn)品集團。
中國電子特氣市場占比。來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
中國特種氣體市場上,國產(chǎn)公司份額略超一成,華特氣體是其中的代表。成立于1999年,華特氣體陸續(xù)打破了高純六氟乙烷、Ar/F/Ne混合氣、Ar/Ne混合氣等特氣產(chǎn)品的進口制約,并實現(xiàn)了20個產(chǎn)品的國產(chǎn)替代。華特氣體實現(xiàn)了對國內(nèi)8英寸以上集成電路制造廠商超過80%的客戶覆蓋率,服務(wù)公司包括中芯國際、華虹宏力、長江存儲、武漢新芯、華潤微電子、臺積電、士蘭微電子、柔宇科技、京東方等客戶,并進入了英特爾、美光科技、德州儀器、海力士等企業(yè)供應(yīng)鏈體系。
2021捷報頻傳,2022乘勝追擊
在2021年,許多中國材料企業(yè)也向市場和投資者交出了滿意的答卷。上述公司在2021年的前三季度,大多已經(jīng)實現(xiàn)2020年全年的收入,紛紛展現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。
進入2022年,許多新項目已經(jīng)蓄勢待發(fā)。
雅克科技2月28日晚間發(fā)布公告稱,公司全資子公司華飛電子擬投資建設(shè)“年產(chǎn)3.9萬噸半導(dǎo)體核心材料項目”。項目總投資約15億元,其中固定資產(chǎn)投資約13億元,分三期建設(shè),總建設(shè)周期約為5年。
晶瑞電材于2月17日宣布開始建設(shè)“眉山二期年產(chǎn)1200噸積體電路關(guān)鍵電子材料專案”,預(yù)計于2022年10月建成投產(chǎn),該項目將新增1200噸/年半導(dǎo)體用負性光刻膠產(chǎn)能和1000噸/年光刻膠中間體產(chǎn)能。
半導(dǎo)體高景氣持續(xù),材料公司翻身上馬,2022大有作為。