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半导体资料是一类具有半导体功用(导电才干介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm规划 内),一般状况下导电率随温度的升高而前进。半导体资料具有热敏性、光敏性、掺杂性等特色,是用于晶 圆制作和后道封装的重要资料,被广泛运用于轿车、照明、家用电器、消费电子、信息通讯等范畴的集成电 路或各类半导体器材中。
半导体资料和设备是半导体工业链的柱石,是推进集成电路技能创新的引擎。晶圆厂有必要购买设备和资料并 获取相应的制程工艺才干正常运作。另一方面,三者彼此限制,资料的改善常常需求设备和工艺的同步更 新,才干有用防止木桶效应。
半导体资料商场规划巨大,职业景气量高。2020年全球半导体资料商场规划到达553亿美元,近5年 CAGR为5%。半导体资料首要分为晶圆制作资料和封装资料,2011年晶圆制作资料与封装资料商场 比例不相上下,占比均在50%左右。2020年晶圆制作资料占比上升至63.11%,封装资料下降至 36.89%。
咱们以为,在中期维度方面,封装资料依据更高的国产化率,可以更早地完成国产代替。一起,国 内封测全球抢先,定增扩产显着,下流驱动更为直接。在长时刻维度方面,半导体制作资料相较于封 装资料具有更高的壁垒和国产化潜力,所以制作资料的长时刻生长空间更大。
半导体制作资猜中,硅片占比最大(约33%),其次是气体和光刻胶及配套试剂。半导体封 装资猜中,封装基板占比最大(约40%),其次是引线结构和键合线。全体来看,各细分半 导体资料商场遍及较小。
依据Mordor intelligence数据,受疫情影响2020年全球硅片商场规划107.9亿美元。跟着未来晶圆 厂新增产能的不断开出,半导体硅片未来6年年复合增速6.1%,2026年商场将到达154亿美元。预 计2021年12寸和8寸片的市占率分别为71.2%和22.8%。
8寸比照12寸:现在全球商场干流的产品是 200mm(8寸)、300mm(12寸)直径的半导体硅片,下流芯片制作职业的设备投 资也与200mm和300mm标准相匹配。300mm芯片制作对应的是90nm及以下的工艺制程,200mm芯片制作对 应的是90nm以上的工艺制程。考虑到大部分8寸片产线投产时刻较早,绝大多数设备已折旧结束,因而8寸片对应 的芯片本钱较低,在部分范畴适用8寸片的归纳本钱并不高于12寸片。
竞赛格式和商场结构:从2008年起,12寸半导体硅片逐步成为中心产品,产 2021全球硅片商场结构(按巨细) 量呈显着增加之势。到2018年,逻辑电路和存储器占 据了全球半导体商场规划的一半以上,存储器接连两年 贡献了全球半导体商场规划的首要增量。2021年12寸 和8寸硅片估计商场占比分别为71.2%和22.8%。
依据信越化学公告,全球半导体硅片出货量同比和环比都在增加,简直一切硅片供货商稼动率都很 高。新增12寸片需求首要来自逻辑用外延片,8寸片因为下流运用(轿车电子等)和全球经济复苏, 严峻缺少。SUMCO公告显现,21Q4半导体硅片现货价继续上升,2022-2026年半导体硅片长时刻协 议价将调涨。咱们以为,全球硅片紧缺将至少继续到2023年底。
我国半导体硅片工业链触及电子级多晶硅制作、半导体硅片制作、半导体器材制作等环节,参加主体首要 类型为半导体硅片制作商,半导体全工业链一体化厂商以及多范畴布局的半导体资料生产商。
依据techcet数据,2020年全球电子气体商场规划58.5亿美元,估计在2025年将超越80亿美元, 年复合增速到达6.5%。2020年全球电子特气商场规划为41.9亿美元,估计在2025年将超越60亿美 元,年复合增速7.5%左右。2020年全球电子气体商场中,按价值核算,电子大宗占比28.4%,电子 特种占比71.6%。
电子特气,即电子特种气体,是大规划集成电路、平面显现器材、化合物半导体器材、太阳能电 池、光纤等电子工业生产中不可或缺的根底和支撑性资料之一。电子特气在工业气体中归于附加 值较高的品种,与传统工业气体的差异在于纯度更高(如高纯气体)或许具有特别用处(如参加 化学反响)。
国内特种气体大多依靠进口,2018年海外大型气体公司占有了85%以上的商场比例,国产化率缺乏15%, 进口限制较为严峻。跟着技能的逐步打破,国内气体公司在电光源气体、激光气体、消毒气等范畴开展迅 速,但与国外气体公司比较,大部分国内气体公司的供应产品仍较为单一,纯度等级不高,尤其在集成电 路、液晶面板、LED、光纤通信、光伏等高端范畴,相关特种气体产品首要依靠进口。
分类及三大下流运用:光刻胶经过几十年不断的开展和前进,运用范畴不断扩大,衍生出十分多的品种,依据运用范畴, 光刻胶可分为半导体光刻胶、平板显现光刻胶和PCB光刻胶,其技能壁垒顺次下降。相应地,PCB 光刻胶是现在国产代替进展最快的,LCD光刻胶代替进展相对较快,半导体光刻胶现在国产技能较 国外先进技能距离最大。
KrF、ArF为干流:依据美国半导体工业协会SIA数据,2018年高端ArF干式和浸没式光刻胶共占42%的商场比例 ,KrF光刻胶和 g 线%的商场比例。现在,ArF光刻胶已成为集成 电路制作范畴需求量最大的光刻胶产品,跟着未来集成电路工业的进一步开展,ArF和KrF光 刻胶面对宽广的商场机会。
掩膜版是微电子制作中光刻工艺所运用的图形母版。全球半导体用光掩膜版商场继续增加。依据SEMI数 据统计,2019年全球半导体芯片用掩膜版商场规划41亿美元,估计2022年商场规划将到达44亿美元。
湿电子化学品是电子职业湿法制程的要害资料,按用处可分为通用化学品(超净高纯试剂)和功用性化学品(以光刻胶 配套试剂为代表), 通用湿电子化学品是指在集成电路、液晶显现器、太阳能电池、LED制作工艺中被很多运用的 液体化学品,首要包含过氧化氢、氢氟酸、硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、氢氧化铵等;功用湿电子化学品是指经过复 配手法到达特别功用、满意制作中特别工艺需求的配方类或复配类化学品,首要包含显影液、剥离液、清洗液、刻 蚀液等。2019年我国湿电子化学品需求以通用湿电子化学品为主,占有88.2%商场比例。
CMP 抛 光 材 料 包 括 抛 光 液 ( 占 整 个 抛 光 材 料 比 例 约 50%)、抛光垫和钻石碟。CMP工艺是经过外表化学作用 和机械研磨的技能结合来完成晶圆外表微米/纳米级不同材 料的去除,然后到达晶圆外表的高度(纳米级)平整化效 应,使下一步的光刻工艺得以进行。
依据2020年全球半导体制作资料349亿美元规划和靶材3%左右占比核算,2020年全球靶材市 场规划10.5亿美元左右。依据techcet数据,2020-2024年全球靶材商场年复合增速5%,预 计2024年全球溅射靶材商场12.8亿美元左右。
前驱体是半导体薄膜堆积工艺的首要原资料,化学性质上半导体前驱体为携有方针元素,呈 气态或易挥发液态,具有化学热稳定性,一起具有相应的反响活性或物理功用的一类物质。
半导体资料作为耗材,每年都有需求,全体稳健上升,波动性和周期性远低于半导体设备。一起,全球半导 体资料商场规划占半导体商场规划比重较为平稳,保持11%-13%区间水平。(陈述来历:未来智库)
咱们以为半导体的景气周期存在“设备先行,制作接力,资料缺货”的遍及规律。考虑到国内晶圆厂现已进 入扩产环节,并且新增产能将于2022年连续开出。晶圆产能扩大会直接导致上游资料端呈现了求过于供的 状况,然后构成周期性的“硅片危机”。全球硅片大厂信越化学现已发布提价声明,称在2021年4月对部分 硅片产品提价。一起,沪硅工业董秘李炜在SEMICON CHINA 2021会议上曾表明现在有部分品类提价,并 非悉数,而公司硅片的订单现已超越了供应才干。
半导体资料代替逻辑:优先打入晶圆厂新产线年我国半导体资料商场占全球比重稳步增加,从2012年的12.28%增加至2020年的17.7%,中 国大陆排名全球第二。这首要是因为:榜首,国内企业技能水平的不断进步,部分资料现已能完成国产化替 代。第二,半导体资料跟着半导体工业同步向我国产生搬运,我国成为半导体资料主战场之一。
一般来说,半导体资料下流认证壁垒高,客户粘性大。客户认证壁垒是国内半导体资料开展受 阻的首要因素,企业短期完成壁垒打破存在必定困难,部分企业会经过进行并购快速切入相关 半导体资料范畴。现在可以彻底打破壁垒的企业很少,大部分资料细分范畴被日韩及欧美区域 企业所操纵。
咱们在前文现已论说了我国半导体资料的营收与中资晶圆厂的产能呈高度正相关,所以我国半导体资料 的长时刻开展趋势取决于中资晶圆厂的产能扩大节奏。依据IC insight估计,2020年我国晶圆代工厂商场 规划同比增加26%,到达148.6亿美元,本乡晶圆厂中芯世界、华虹半导体、武汉新芯总计仅占国内 25%比例,进步空间巨大。同年12月,我国大陆占全球晶圆产能的15.3%,与日本仅差0.5%。
1970年代的日本凭仗家电工业的优势,带动了半导体技能的全体晋级,一批IDM企业随之兴起,半导 体工业榜首次由美国转向了日本。其时的半导体存储,特别是DRAM成为了日本榜首工业。1986年, 日本半导体芯片占全球比例的40%,在DRAM范畴最高则占有了80%比例,成为了全球半导体芯片制作 的重心。
1970年代,日本通产省和富士通、日立、三菱、日本电气、东芝成立了VLSI联合研制体,会聚全国人才, 产官学协作一起研制。项目总本钱是737亿日元,其间291亿是政府赞助,占比39.5%,施行4年期间共获 得约1000项专利。VLSI方案的成功使日本在超大规划集成电路范畴占得先机,推进了日本RAM的成功。
我国半导体资料的快速开展离不开相关工业方针的支撑。专项方针及大基金加持助力工业上下流交融,大陆 自主晶圆厂对国产资料的认证志愿增强。一起,大基金二期相较一期,更向半导体制作设备范畴和半导体材 料范畴歪斜,以带动整个半导体工业链的全面开展。综上,我国将紧紧掌握本轮半导体工业搬运机会。
封装基板作为特种印制电路板,是将较高精密度的芯片或许器材与较低精密度的印制电路板衔接在一起的基 本部件。相较于PCB板的线μm参数,封装基板可完成线μm的参数。 PCB板全体精细化前进的本钱远高于经过封装基板来互连PCB和芯片的本钱。
依据Prismark数据,2020年全球封装基板产量为101.9亿美元,同比增加25.2%,未来5年封装基板的年 复合增速为9.7%,并于2025年完成161.9亿美元的产量。深南电路是规划最大的内资封装基板企业, 2020年其封装基板事务完成销售收入为15.44亿元,同比增加32.67%,但仅占全球封装基板的2.94%。
封装基板始于日本,随后延伸至韩国和我国台湾,这三个区域的市占率在90%以上。近年来,日本封装基 板公司已逐步退出和缩小规划,主攻高端产品,以Ibiden、Shinko、Kyocera等为代表的日本公司技能实 力十分强,占有着在封装基板中利润率最大的CPU封装所需基板的首要商场,而大批量基板则首要散布在 韩国和我国台湾。在BGA封装中,基板本钱占比40%-50%;在FC封装中,基板本钱占比70%-80%。
(本文仅供参考,不代表咱们的任何出资主张。如需运用相关信息,请参阅陈述原文。)
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