陆半导体材料 聚焦18家指标厂
在晶圆代工部分,中芯国际、华虹集团虽以40奈米以上制程为营运主力,不过中芯国际已攻克14奈米制程,华虹集团亦有机会在2021年进一步提高14奈米的良率,两大厂正持续往先进制程迈进;北方华创、盛美半导体、上海微电子等设备业者,产品已能满足28奈米制程需求,部分产品也已打入国际供应链。
相较于封测、制造与设备,中国本土材料供应链仍处于起步阶段,随着中国扶植半导体制造供应链力道持续强化,由国际大厂主导的半导体制造材料更是重点。
半导体制造材料主要有七大项,分别是矽晶圆、光阻剂与相关材料、光罩、电子气体、CMP、湿式化学品与靶材,以2019年全球半导体材料市场来看,矽晶圆占比达38%居首位,微影制程所需的光阻剂和相关材料、光罩合计占25%居次,其余材料分别占2~13%不等。
就市场规模来看,估计2019~2023年全球半导体制造材料市场规模将从325亿美元成长至390亿美元,年复合成长率达4.6%,相较之下,在同时间内,中国半导体制造材料市场则有望自31亿美元成长至45亿美元,年复合成长率达9.8%,成长速度优于全球。
推估2020年中国半导体制造材料自给率约8~10%,在国产替代政策驱动下,中国本土厂商的动态也值得关注。
矽晶圆部分主要有上海新升半导体、超矽半导体、中环半导体等,整体来看,2020年中国8吋晶圆自给率大约落在11%,12吋晶圆的自给率约8%,半导体制造所需的光阻剂可分为应用于6吋、8吋晶圆的g线光阻、i线光阻,以及应用于8吋晶圆的KrF光阻,还有应用于12吋晶圆的ArF光阻、EUV光阻。中国本地主要光阻剂供应商有北京科华、南大光电、苏州瑞红、上海新阳等,2020年中国g线光阻、i线光阻的自给率约25%,而KrF光阻的自给率约5%。
光罩广泛应用于半导体、面板与印刷电路板,其中半导体光罩的占有约60%、制作难度也最高。现阶段有能力量产半导体光罩的中国厂商不多,主要有无锡中微光掩膜与无锡华润光掩膜,2020年中国半导体光罩自给率不及3%。
电子气体品质与晶片制造良率、性能息息相关,且电子气体种类亦相当多元,估计2020年中国电子气体自给率约10%,主要供应商有金宏气体、华特气体、雅克科技。
CMP制程部分,主要供应商包含安集科技、鼎龙股份,2020年中国CMP材料自给率不及10%。
湿式化学品部分,在IC制造流程中,举凡清洗、蚀刻、显影、拔光阻等制程采用的液体化学品通称为湿式化学品,2020年中国6吋(含)晶圆以下制程所需的湿式化学品自给率约70%,8吋(含)晶圆以上制程所需的湿式化学品自给率仅10%,目前有能力供货的中国本土供应商有晶瑞股份、浙江凯圣与兴福电子。
在半导体物理气相沉积(PVD)制程中,靶材乃是沉积薄膜的原材料,对金属纯度要求甚为严苛。在技术、人才限制下,中国投入这个领域的业者相对有限,2020年中国半导体靶材自给率在3%以下。中国主要靶材供应商为江丰电子,江丰的靶材主要应用于太阳能电池、面板与半导体制造。