深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安)

什么是半导体材料?

在半导体产业链中,我们可以将其大致分为设备、材料、设计等上游环节、中游晶圆制造,以及下游封装测试等三个主要环节。半导体材料是产业链上游环节中非常重要的一环,在芯片的生产制造中起到关键性的作用。根据半导体芯片制造过程,一般可以把半导体材料分为基体、制造、封装等三大材料。也就是说,半导体材料被应用在半导体产业链中的每一个环节,不同环节所有的材料不同,所涉及的市场、产商、技术也各不相同。

基体材料:主要是用来制造硅晶圆半导体或者化合物半导体,根据芯片材质不同,分为硅晶圆片和化合物半导体,其中硅晶圆片(硅片)的使用范围较广,也在半导体材料中占有比率较高达到(1/3),它是是集成电路 IC 制造过程中较为重要的原材料。全球龙头企业主要是信越化工、SUMCO、环球晶圆、Silitronic、LG等企业,并不包含中国企业。

制造材料:主要是将硅晶圆或者化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各类材料。主要包括抛光材料、掩膜版、湿电子化学品、电子特气、光刻胶、溅射靶材。其中抛光材料可以分为抛光垫、抛光液、调节器和清洁剂等。在抛光垫市场美国陶氏占比79%几乎垄断;在抛光液市场则主要由日本的 Fujimi 和 Hinomoto Kenmazai,美国的卡博特、杜邦、Rodel、EKA,韩国的ACE 等企业占领大多数市场份额;在气体市场空气化工、法液空、大阳日酸、普莱克斯、林德占比80%以上;在光刻胶市场90%市场份额被日本住友、信越化学、JSR、TOK、美国陶氏占据;在掩膜版市场Photronics,大日本印刷、日本凸版占据80%市场份额。也就是说,在制造材料的市场中并没有出现领先的中国企业。

封装材料:是将制得的芯片封装切割过程中所用到的材料。主要包括芯片粘结材料、陶瓷封装材料、封装基板、键合丝、引线框架、切割材料。在陶瓷封装材料的市场全球龙头企业主要是日本企业;在全球封装基板市场全球龙头企业主要分布于日本、韩国台湾地区;在键合丝市场龙头企业主要是主要是日本企业为主;也都不包含大陆企业。

所以根据我们对于半导体材料中每一个细分材料的市场挖掘我们会发现,在半导体材料市场大多数的市场份额都已被非大陆产商所占据,这是由于半导体行业的客户趋于集中,供给方的高度集中,单一半导体材料只有少数几家可以提供,使得全球范围内的半导体材料的供应商越来越少。这就导致了:大陆的半导体材料企业很难有足够的资金利润去支撑它们技术的发展,很难突破行业的壁垒,很难在世界范围内突出重围。所以这也是为什么许多半导体材料,在国内的供给率仅仅达到20%,大多数的半导体材料都使用着国外半导体材料的核心原因。(并不是不想用,而是很多时候国内企业的技术达不到要求。)

来源:先知