团队介绍
头豹研究院深耕行企研究6年,基于人工智能、大模型、云计算等数字技术,构建了全产业覆盖、百万级原创研究内容数据库,首创全开源、多方协同、可拓展的智慧行研平台“脑力擎KnowlengineTM”,并通过“AI推理+AI搜索”双引擎辅助分析师提升工作效能,助力行业实现数字化转型升级。
报告作者
张俊雅,头豹研究院TMT+行业分析师。
半导体材料概述
半导体材料是半导体制造工艺的核心基础,可分为晶圆制造材料和封装材料。晶圆制造材料主要包括硅片、特种气体、掩膜版、光刻胶、光刻胶配套材料、湿电子化学品、靶材、CMP抛光材料等;封装材料主要有封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘接材料等。
半导体材料市场结构
2021年全球半导体材料市场中,晶圆制造材料占比62.8%,封装材料占比37.2%。其中,硅片占据半导体材料总体市场的22.9%,封装基板占据总体市场的14.9%。
半导体材料市场规模
根据SEMI数据,全球半导体材料市场由2015年的433亿美元增长至2022年的727亿美元,呈现波动上涨态势。2022年晶圆制造材料和封装材料市场规模分别为447亿美元和280亿美元。2023年市场规模有所下滑,主要由于半导体行业增长整体放缓且晶圆厂产能利用率下降。预计2024年市场在AI产业驱动、存储芯片补货、晶圆厂扩建的驱动下将逐步回暖。
全球半导体材料市场格局
2022年全球半导体材料市场主要被中国台湾地区占据,占比为27.2%;中国大陆排名第二,占比为17.8%。
硅片
硅片是制作半导体的重要材料,可分为半导体硅片和光伏硅片;按照工序分类分为抛光片、退火片、外延片和SOI片;按照尺寸分类有12英寸/300mm、8英寸/200mm、6英寸/150mm。12英寸硅片应用于逻辑芯片、存储芯片、FPGA和ASIC等高端领域,8英寸硅片用于功率器件、电源管理器、MEMS等领域。全球硅片市场集中度较高,CR7达94.5%,沪硅产业为中国大陆规模最大半导体硅片厂商。
电子特气
电子特气是工业气体中附加值较高的品种,主要用于集成电路、显示面板、LED照明、太阳能电池等领域。全球电子特气市场被欧美、日本企业占据,呈现寡头垄断格局。2022年全球电子特气市场规模为50.01亿美元,预计到2025年增长至60.23亿美元。中国电子特气市场规模2022年约为221亿元,预计到2025年达到317亿元。
掩膜版
掩膜版是微电子制造过程中的图形转移母版,根据基板材料的不同可分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其他;根据应用领域的不同又可分为平板显示掩膜版和半导体掩膜版。海外头部厂商掌握主流技术,中国大陆厂商技术存在明显差距。
光刻胶
光刻胶是对光敏感的混合液体,是光刻工艺中最核心耗材,其性能决定着光刻质量。半导体光刻胶在光刻胶中技术指标要求最高,可分为g线/i线/KrF/ArF/ArFi和EUV光刻胶。中国厂商在g/i线光刻胶实现了一定程度的国产替代,KrF/ArF和EUV主要依赖进口。
湿电子化学品
湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料,可分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品。高端湿电子化学品主要由海外厂商垄断,而中国厂商主要集中在低端产品。中国使用电子化学品国产化率已达35%,中国大陆厂商目前部分产品已达到了G4和G5等级。
CMP抛光材料
CMP(化学机械抛光)环节是晶圆制造的关键步骤,可以使晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。CMP材料主要包括抛光垫、抛光液、钻石碟、清洗液等。全球抛光垫市场呈现一家独大格局,陶氏杜邦占比达79%。全球抛光液市场集中度较高,CR5达67%,中国厂商安集科技仅占2%。