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2023-01-31
借力國產替代東風，國內半導體材料加速進階，高速發(fā)展背后這四大領域仍需突破
更新時間：2022-12-24 15:29:46作者：智慧百科
每經記者：楊建 每經編輯：肖芮冬
近年來，國內接連出臺一系列政策法規(guī)，支持和引導國內半導體行業(yè)發(fā)展，進一步完善我國半導體產業(yè)鏈布局。尤其是在當前背景下，有望加速國內半導體材料的國產化進程。不過，在半導體材料高速增長背后，仍有四大領域需突破。
政策鼓勵半導體材料和裝備產業(yè)發(fā)展
作為產業(yè)規(guī)劃的風向標，政策動向始終是芯片企業(yè)及業(yè)內人士的關注焦點。
今年國家發(fā)改委等5部門聯(lián)合發(fā)布《關于做好2022年享受稅收優(yōu)惠政策的集成電路企業(yè)或項目、軟件企業(yè)清單制定工作有關要求的通知》，據了解，這項優(yōu)惠政策自2020年7月開始實施，每年重新制定一次清單。而早在2020年8月4日，國務院發(fā)布《新時期促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展的若干政策》，重點支持高端制程企業(yè)和相關產業(yè)鏈的發(fā)展，并首次明確提出鼓勵材料和裝備產業(yè)，享受相應的稅收和政策優(yōu)惠。
之前發(fā)改委曾發(fā)布《關于擴大戰(zhàn)略性新興產業(yè)投資 培育壯大新增長點增長極的指導意見》指出，須加快新材料產業(yè)強弱項，推動重點產業(yè)領域形成規(guī)模效應。圍繞光刻膠、高純靶材、大尺寸硅片、電子封裝材料等領域展開攻關，培育壯大新的增張點、增長極。半導體材料作為疏通我國內循環(huán)的關鍵點，其國產替代被提上議程。
國信證券研報指出，我國半導體材料國產化率2021年僅約10%，主要是產業(yè)起步較晚，在品類豐富度和競爭力處于劣勢。但長期來看，我國集成電路產業(yè)必將走上獨立自主創(chuàng)新之路，設備及材料端國產化趨勢進一步催化，特別是成熟制程，預計國產材料及設備能夠得到更多的驗證資源和機會，國產替代周期有望縮短。
市場空間巨大，國產化進程加快
在當前全球經濟放緩的背景下，全球半導體材料行業(yè)市場規(guī)模整體呈上升態(tài)勢，2020年與2021年由于5G和新能源的快速發(fā)展，大幅提升了半導體產業(yè)的市場需求，半導體材料市場規(guī)模快速上升，2021年達到643億美元，同比增長15.86%。據SEMI數(shù)據，2015~2021年全球半導體材料行業(yè)市場規(guī)模整體呈不斷上漲態(tài)勢，2015年市場規(guī)模為432.9億美元，2021年增長到643億美元。2019年全球半導體材料行業(yè)市場相比2018年下降1.12%，主要是2019年增速下滑。
半導體材料需求持續(xù)走高，其背后的推動因素是什么呢？
據國信證券研報，晶圓廠擴產及制程發(fā)展推動材料市場發(fā)展。據SEMI數(shù)據，2015~2021年全球半導體材料市場年均增速6.8%，2016~2021年國內半導體材料市場年均增速8.9%。主要驅動：一方面是，受益于下游5G、物聯(lián)網、新能源需求拉動，國內外晶圓廠進行了不同程度擴產，SEMI預計2020~2024年將新增25座8寸晶圓廠和60座12寸晶圓廠，對半導體材料的需求同步提升；另一方面是，先進制程不斷發(fā)展，制程提升會增加工藝難度和加工步驟數(shù)，28nm刻蝕步驟僅40步，5nm刻蝕步驟提升至160步，工序的增多也擴大了對上游材料的需求。
實際上，半導體材料貫穿了半導體生產的整個流程，在國內集成電路高速發(fā)展的背景下，也帶動了國內半導體材料的市場的發(fā)展。據中國半導體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據，2021年中國集成電路產業(yè)銷售額為10458.3億元，同比增長18.2%。根據SEMI數(shù)據，2021年全球半導體材料市場規(guī)模為643億美元，同比增長15.86%。而2021年中國半導體材料市場規(guī)模約119億美元，占全球市場18%，相較2020年97.63億美元增長21.9%，是全球增速最快的地區(qū)。
半導體材料高速發(fā)展背后：四大領域仍需突破
雖然國內半導體材料市場在國產化加速的背景下取得了飛速的發(fā)展，但是在一些領域仍需突破。據國信證券研報，當前我國半導體材料在掩膜版、特種氣體、光刻膠、靶材等領域需要突破。
首先是，掩膜版趨向大尺寸和高精度，半導體用光掩膜增長迅猛，美日韓處領先地位。2021年全球掩膜版市場49億美元，國內掩膜版1.95億美元，近三年CAGR值16.32%。面板尺寸的增大及半導體制程的提升，帶動掩膜版向大尺寸和高精度發(fā)展，石英掩膜版開始占據市場主導地位；2020年半導體光掩膜版需求首次超越FPD光掩膜版需求量，先進制程占比逐漸提升；掩膜版市場集中度高，除晶圓廠自行配套外，半導體芯片掩膜版技術主要由美國和日本企業(yè)掌握。
其次是，電子特氣國內市場增長迅速，高端產品仍需突破。2021年全球電子特氣市場規(guī)模約45.4億美元，中國市場約196億元，預計2025年達到316億元，近5年CAGR值14.2%。國內電子特氣在運輸和價格方面具備優(yōu)勢，劣勢在于存在品種豐富度不足、純度欠佳等問題，導致在高端氣體市場的競爭力偏弱。
第三是，光刻膠需求趨向高端化，技術壁壘較高，國內半導體用光刻膠滲透率低。2021年全球光刻膠市場規(guī)模約為92億美元，中國光刻膠市場規(guī)模約為93.3億元，近5年CAGR值10.9%，保持穩(wěn)定增長。細分市場高端光刻膠需求膠高，覆蓋250nm-7nm絕大部分制程的KrF和ArFi分別占比34.7%和38.2%。2021年88%的光刻膠市場份額被美日韓企業(yè)占據，主要由于光刻膠技術壁壘較高，決定了光刻膠的質量化學組成不易突破。國內目前光刻膠94%集中在PCB行業(yè)，半導體用高端光刻膠仍需突破和驗證。
第四是，國內頭部靶材企業(yè)打開市場空間，需求向高純度發(fā)展。2021年全球靶材市場為16.95億美元，國內規(guī)模約17億元。目前國內靶材市場國產化率不足20%，主要由于國外靶材公司相較于國內擁有更久的成長歷史和技術積淀，在靶材種類和提純方面具備技術優(yōu)勢。在國家政策的支持下，國內企業(yè)在高純靶材市場已打開一定空間，多家頭部廠商已經具備一定的高純靶材供貨規(guī)模，隨著晶圓集成度提升，靶材需求將繼續(xù)向多品類、高純度發(fā)展。