半导体材料和设备是半导体产业链的基石,是推动集成电路技术创新的引擎。晶圆厂必须购买设备和材料并获取相应的制程工艺才能正常运作。另一方面,三者相互制约,材料的改进常常需要设备和工艺的同步更新,才能有效避免木桶效应。
在半导体产业链中,半导体材料位于制造环节上游,和半导体设备一起构成了制造环节的核心上游供应链。
不同于其他行业材料,半导体材料是电子级材料,对精度纯度等都有更为严格的要求,因此,芯片能否成功流片,对工艺制备过程中半导体材料的选取及合理使用尤为关键。今天呢,飞鲸投研就来分析一下半导体材料行业。
一、半导体材料市场概况
半导体材料市场规模大,近两年市场空间增长迅速。
2015-2019年全球半导体材料行业市场规模呈波动变化趋势,2019年受半导体产业整体大环境影响,全球半导体材料行业市场规模约521.4亿美元,同比下降1.12%。
但是2020与2021年受到全球半导体产品的强烈需求的影响,半导体材料市场规模快速上升。2021年达到643亿美元,同比增长15.86%,超过了在2020年创下的555亿美元市场高点。分产品来看,晶圆制造材料占比较封装材料更高,2018-2020年占比均超过60%。
中国大陆是全球第二大半导体材料市场。2021年占比达到18.6%,市场规模约为119.3亿美元,同比增长21.9%。
我国的半导体材料仍然集中在后端封装材料上,前端晶圆制造材料核心优势仍然不足。
2019年我国半导体封装材料占比约66.82%,晶圆制造材料占比约33.18%。我国芯片制造主要存在三大短板: 核心原材料不能自给自足、芯片制造工艺尚弱、关键制造装备依赖进口。随着中国晶圆制造产能的提升,晶圆制造材料占比有望不断提升。
二、半导体材料
1.分类
半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。按照工艺的不同,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、(通用)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。
2.用途
晶圆制造材料中,硅片为晶圆制造基底材料;光刻胶用于图形转移;电子特气用于氧化、还原、除杂;抛光材料用于实现平坦化。
封装材料中,封装基板与引线框架起到保护芯片、支撑芯片、连接芯片与PCB的作用,封装基板还具有散热功能;键合丝则用于连接芯片和引线框架。
3.各成本占比
半导体硅片又称硅晶圆片,在半导体材料中市场占比达到35%,是半导体第一大材料。
通过对硅片进行光刻、离子注入等手段,可以制成集成电路和各种半导体器件。半导体硅片是半导体材料中成本占比最高,在产业链中最关键的半导体材料。
三、材料细分领域公司
从全球角度看,硅片的市场规模已超过100亿美元,光罩、特气的规模则约为40亿美元。这些细分行业中,海外龙头均占据着主要地位,国产公司的市场份额则相对较少。
国内企业虽然处于相对落后位置,但国内半导体产业链生态圈已经开始壮大发展。在当前国产替代需求下,国内产业链重塑,为国内半导体打造更加安全、可靠、先进的发展环境,相关的各个子行业涌现出多个具有竞争力的企业。
1.沪硅产业
沪硅产业主要从事半导体硅片的研发、生产和销售,是中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一,是中国大陆率先实现300mm半导体硅片规模化销售的企业。
沪硅产业自设立以来,坚持面向国家半导体行业的重大战略需求,坚持全球化布局,坚持紧跟国际前沿技术,突破了多项半导体硅片制造领域的关键核心技术,打破了我国300mm半导体硅片国产化率几乎为0%的局面。
2.立昂微
重组延伸半导体硅片,增强市场竞争力。公司前身为立立电子,2011年更名为浙江金瑞泓科,后于2015年与杭州立昂微签订增资认购协议,换股立昂微电股份。
立昂微电主营业务为半导体分立器件芯片的设计、开发、制造和销售;浙江金瑞泓主营业务为半导体硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的制造和销售。资产重组后,公司通过向半导体硅片产业链上游延伸,扩展了自身的业务领域,增强了自身市场竞争力。
3.TCL中环
TCL中环新能源科技股份有限公司长期专注于半导体和新能源光伏两大产业,主营业务围绕硅材料研发与制造展开。
公司主要产品包括半导体材料,光伏硅片,光伏电池、组件,光伏电站。产品广泛应用于光伏发电、集成电路、消费类电子、电网传输、风能发电、轨道交通、新能源汽车、航空、航天、工业控制等领域。
四、总结
国产替代已经成为中国半导体行业的主要诉求,下游厂商有更强的意愿为半导体材料厂商提供市场,以实现“获取市场→改善产品→进一步获取市场”的良性循环。
2021年一季度净利润增幅方面,100家半导体公司在净利润方面实现同比增长(包含同比增长、扭亏为盈、亏损收窄),占比达到83.33%。
其中,净利增幅超过100%的半导体公司有54家,占比为45%;净利增幅在0~100%(含)的企业25家;
一季度净利润增幅超100%的半导体公司(上)
国内罕有的IDM龙头企业,集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试多个产业链于一身,这一模式在当前国内颇为稀缺,其系国内最大IDM集成电路企业。
其技术与产品已经成功覆盖了消费类产品的众多领域,在多个技术领域保持了国内领先的地位,如绿色电源芯片技术、MEMS传感器技术、LED照明和屏显技术、高压智能功率模块技术、第三代功率半导体器件技术、数字音视频技术等。
公司是国内领先的电源管理驱动类芯片设计企业之一,主营业务为电源管理驱动类芯片的研发与销售。目前产品主要包括LED照明驱动芯片、电机驱动芯片等电源管理驱动类芯片。其中主要产品为led照明驱动芯片,被誉为LED照明产品的心脏。
公司的电源芯片驱动类产品覆盖了下游所有的大型LED照明厂商,如飞利浦、欧普照明、雷士照明、阳光照明、三雄极光等,并于他们建立了长期的合作关系。
主营业务为单晶硅材材料、硅零部件、半导体级大尺寸硅片及其应用产品的研发、生产和销售。
公司研发的核心技术“热系统封闭技术”、“晶体生长稳态化控制技术”、“多段晶体电阻率区间控制技术”达到业内先进水平。
公司已掌握了包含8英寸半导体硅抛光片在内的半导体硅抛光片生产加工核心技术;大多数的技术指标和良率已经达到或基本接近业内一流大厂的水准;
国内少数能量产OLED检测设备的龙头设备公司;公司占据大市场份额,中段设备已经实现规模销售,前段设备部分产品实现销售,是行业内少数几家能够提供平板显示三大制程检测设备的公司;
OLED需要的检测设备更多,一般是LCD的1.5-2倍;客户为国内外大型平板显示商
主要从事集成电路专用测试设备的研发、生产和销售,是一家致力于提升我国集成电路专用测试技术水平、积极推动集成电路装备业升级的国家高新技术企业和软件企业。
公司掌握集成电路测试设备的相关核心技术,是国内为数不多的可以自主研发、生产集成电路测试设备的企业。
主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片及整体解决方案的研发和销售及存储芯片和模拟芯片的研发和销售。
公司为集成电路设计企业,成立以来在嵌入式CPU、视频编解码、影像信号处理、神经网络处理器、AI算法等领域持续投入,形成自主创新的核心技术;
基于这些核心技术,公司推出了微处理器芯片和智能视频芯片两条产品线。公司自主创新的核心技术和产品突出的性价比优势,使公司的市场销售在近几年来一直保持了良好的发展势头。
高性能模拟及数模混合集成电路设计企业;主营业务为高性能模拟及数模混合集成电路的设计研发、封装、测试和销售,主要产品包括电源管理、LED控制及驱动、MOSFET以及各类ASIC等芯片,产品广泛应用于各类终端电子产品之中;
手机芯片在快充市场较竞争对手先发优势明显;推出业内集成MOS且通过PD3.0认证的PD控制器芯片;
国内最早从事高端靶材、特种稀土功能材料、高性能光电材料研究和生产的企业;有研稀土磁粉产品已形成多个系列高性能耐热磁粉产品牌号;
主营业务围绕北斗卫星导航应用的“元器件-终端-系统”产业链提供产品和服务,主要产品包括北斗卫星导航应用关键元器件、高性能集成电路、北斗卫星导航终端及北斗卫星导航定位应用系统;供应的北斗导航终端关键元器件;
主营业务微波器件、混合集成电路及相关组件、及复杂电磁环境下进行电子战的超宽带信号处理微系统的设计、开发、生产、销售与服务;通信天线、射频设备、整体解决方案的研发、生产和销售。
打印机兼容耗材处于全球细分行业的龙头地位;奔图激光打印机处于中国信息安全打印机领先地位;
利盟激光打印机处于全球中高端激光打印机领先地位;集打印复印整机设备、打印耗材、各种打印配件、打印管理服务于 一体的打印综合解决方案提供商;
主营业务包含研发设计、生产及销售集成电路产品打印机主控SoC芯片、打印机通用耗材芯片、物联网芯片等;
一家微电子材料的平台型高新技术企业,围绕泛半导体材料和新能源材料两个方向,主导产品包括光刻胶及配套材料,超净高纯试剂,锂电池材料和基础化工材料等,超大规模集成电路用超净高纯双氧水技术突破了国外技术垄断,产品品质可达到10ppt以下,满足SEMI制定的最高纯度等级,成功填补了国内空白。
聚焦用于集成电路、LED芯片等微观器件领域的等离子体刻蚀设备、深硅刻蚀设备和MOCVD设备等关键设备的研发、生产和销售;
中芯一直是公司核心客户;中微半导体为中芯绍兴IGBT模组生产线项目第二十六批——深硅蚀刻机招标项目中标候选人
民营惯导航电翘楚;公司主营惯性、卫星、组合导航产品的研产销,已经形成了“惯性导航+卫星导航+组合导航”全覆盖的自主研发生产能力;
2020年1月,拟收购C.N.S.Systems AB,一家专业通信、导航和监视系统解决方案提供商;
国内LED驱动芯片领先企业,产品主要包括LED显示驱动芯片、LED照明驱动芯片、电源管理芯片等,其中电源管理芯片曾获“深圳市 科技 进步奖”;
中国营收规模第二、世界第六、盈利能力国内最强的半导体封装测试公司;公司已经基本涵盖了高、中、低端主流封装技术产品;
持有美国FlipChip International,LLC公司100%股权,其进行WLCSP和Flip Chip以及Wafer Bumping等封装
高端电子元器件企业,主营业务为研发、生产及销售片式功率电感,产品广泛应用于移动通讯、消费电子、军工电子等领域;
射频元器件方面,公司拥有多个系列的不同磁导率和介电常数的原材料配方,能够充分满足下游客户个性化需求,电感目前已获客户认可并批量生产;
国内军用钽电容器生产领域的龙头企业;公司主营钽电容器等军用电子元器件的研发、生产、销售及相关服务;
公司具备军工行业准入的多种主体资质及业务认证,拥有国防三级计量技术机构资质,实验中心通过了CNAS和DILAC能力认可,已成为大部分军工钽电容器用户的合格供应商;
大家有什么想说的欢迎在下方评论区留言!
码字不容易,认同文章观点的朋友可以点赞,点赞支持一下,谢谢!
大家也可以点击顶部蓝色关注我,有问题也可以给我发消息,每个交易日都会给大家分享最新的股市资讯,每天第一时间就能看到。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)