半导体的材料,一共分为3种,分别是:基体材料、制造材料、封装材料。根上文大基金二期项目召开,半导体耗材应该注意那些?我们可以得知,基体材料分别有:硅晶圆(硅片一类)、以及化合物半导体(砷化镓、氮化镓一类),那本片文章,我们将来阐述一下制造材料。
· 制造材料:主要包括:掩饰版、光刻胶、电子气体、抛光材料、湿电子化学品。其中光刻胶,在文章【天风国际】光刻胶概念崛起,产业链的上游都有哪些企业?(半导体专题十)中有详细阐述。本文将重点阐述:“电子气体”+“抛光材料”+“湿电子化学品”+两大块。
· 电子气体:
工业气体是现代工业的基础原材料,而电子特气是工业气体中附加值较高的品种,整体来说:纯度更高、具有特殊用途(如参与化学反应),其中半导体的特气,将会应用到晶圆制造的各个环节中,其电子特种气体的纯度和洁净度从根本上影响着电路和器件的精准性和准确性。
根据TECHCET数据来看,目前中国2021年电子气体市场规模达到了195.8亿元人民币,较上年同比增加了12.8%,从 2017-2021 年的年均复合增速达 15.7%。此外,电子气体在晶圆制造材料市场中占比达到 14.1%,仅次于占比 32.9%的硅片,市场规模巨大。
· 市场格局:
目前市场格局主要以海外为主,美国空气化工(NYSE:APD)、林德集团(NYSE:LIN)、法液空(法)、大阳日酸(日)等海外企业,合计占据中国电子特气约 88%的市场份额,市场高度集中。这些企业多为全球工业气体龙头,具有长期的技术积淀和客户积累,实力强劲。并且“电子特气”仅仅只是众多业务的一个小分支。
中国气体公司包括:杭氧、盈德、宝钢气体为代表的空分企业,主要是以管道气为主的现场制气项目,可能更适合林德模式切入特种气体,作为气体综合服务商的角色,进行空分和特气资源的整合。而大家所熟知的是,特气企业,这一块企业的优势在于对细化特气产品的技术积淀,以及对相应产品在下游客户的认证壁垒,目前来看,中国空分企业和特气企业不存在直接的竞争。
特种气体品类较多,各企业具有各自的核心产品品类,比如南大光电的 MO 源,昊华科技的三氟化氮、四氟化碳、六氟化钨等,雅克科技的氟碳类气体、三氟化氮,华特气体的六氟乙烷、光刻气,718 所的三氟化氮、六氟化钨,金宏气体的超纯氨等等。此外,下游的客户也各有侧重,比如金宏气体更多面向 LED企业,华特气体主要面向半导体晶圆厂,绿菱电子主要对接国际气体巨头等等。未来中国的特气公司的成长路径在于内生+外延+产业资源整合拓展品类,同时开拓应用领域和客户群,打造成为中国领先的特种气体一体化供应平台。
· 抛光材料
CMP 抛光是最终保证集成电路芯片的顺利成型的必要步骤,在现代集成电路加工过程中,CMP 抛光步骤必不可少。
“CMP 抛光垫”和“抛光液”是抛光过程中用到的两种最主要的半导体材料,并且在抛光的过程当中,需要不断加注抛光液并更换抛光垫。无论是“垫”还是“液”目前都被海外所占据。仅中国的安集科技,在“抛光液”中还稍微占据一点市场。
· 湿电子化学品
湿电子化学品,是指主体成分纯度大于 99.99%,广泛用于芯片、显示面板、太阳能电池、LED 等电子元器件。湿电子化学品是化学试剂产品中对品质、纯度要求最高的细分领域。
受益于下游行业的快速发展,中国湿电子化学品需求快速增长,市场规模在过去六年国内市场规模复合增速达 12.6%。随着全球光伏装机规模持续提升,以及大尺寸晶圆产能的持续扩增,湿电子化学品市场将进一步扩大,根据智研咨询预测,未来中国湿电子化学品市场规模将以 10.2%的复合增速上升到 2027 年的210.4 亿元人民币。
· 市场格局:
湿电子化学品行业壁垒高企,主要包括技术壁垒、规模和资金壁垒、品牌与客户壁垒、产品品控壁垒以及行政许可壁垒。湿电子化学品的发展与半导体制造业的发展保持同一步调,欧美和日本企业凭借技术优势,占据了全球市场主导地位。
在中国大陆市场,2019 年,以德国巴斯夫、德国默克、美国霍尼韦尔(HON.US)、美国英特格(ENTG.US)等为代表的欧美企业占据了中国大陆市场的35%;同时,以住友化学、三菱化学、关东化学、Stella 等为代表的日企占据中国大陆市场的 28%。韩国、中国台湾、中国大陆企业分别占 16%、10%、9%。
在湿电子化学品三大下游应用领域中,太阳能电池领域由于对湿电子化学品要求相对较低,所以不少中国企业产品可满足应用要求。2018 年,中国企业的产品在太阳能电池应用市场占有率超过 99%。而显示面板、半导体领域对湿电子化学品要求较高,在高世代面板生产、大晶圆半导体生产中,中国企业市场占有率非常低。
随着今年“两会”启幕以来,“科技自立自强”成为热点。从以前的房地产中心,转移到科技强国,半导体产业东进,叠加国内自主可控需求指引,国产化率较低的半导体材料迎来重要投资机遇。
美国英特格(ENTG.US)是一家半导体设备及材料公司,生产和销售系列产品和服务,用于净化,保护和运输在微电子和其他高科技行业的加工和制造中使用的关键材料。
美国霍尼韦尔(HON.US)全球500强的高科技企业,为全球提供行业定制的航空产品和服务、楼宇和工业控制技术、以及特性材料,致力于将飞机、汽车、楼宇、工厂、供应链和工人等万物互联。全球总部位于美国北卡罗来纳州夏洛特市。
雅克科技(002409)公司电子材料业务具体包含半导体前驱体材料/旋涂绝缘介质(SOD),电子特气,半导体材料输送系统(LDS),光刻胶和球形硅微粉等业务种类。主要下游为半导体存储器芯片,其Hi-K等半导体材料领域占据全球领先地位。
神工股份(688233)公司主要产品为大尺寸高纯度集成电路刻蚀用单晶硅材料,是业界领先的集成电路刻蚀用单晶硅材料供应商。
江化微(603078)公司是中国湿电子化学品领军企业。公司G3等级硫酸、过氧化氢、异丙醇、低张力二氧化硅蚀刻液、钛蚀刻液成功进入国内6寸晶圆、8寸先进封装凸块芯片生产线,实现进口替代。
中环股份(002129)公司的8-12英寸硅材料产品无论是在产品门类,技术水平和产品质量都大幅度的缩小了同全球领先企业的差距,已成为中国半导体材料行业的领先企业。
阿石创(300706)中国镀膜材料稀缺标的。阿石创新材料股份有限公司专业从事各种PVD镀膜材料研发、生产和销售,主导产品为溅射靶材和蒸镀材料两个系列产品,主要应用于光学光电子产业,用以制备各种薄膜材料。
江丰电子(300666)公司从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务,膜材料是实现柔OLED性的关键,而靶材是电子薄膜材料主要原材料。
鼎龙股份(300054)中国CMP抛光垫龙头(CMP抛光垫是晶圆制造的关键材料)。公司是中国唯一一家全制程抛光垫供应商,公司已成为中国部分主流晶圆厂客户的一供。
飞凯材料(300398)有望成为电子化学品及液晶材料领域双龙头。公司半导体材料主要包含应用于半导体制造及先进封装领域的光刻胶及湿制程电子化学品如显影液,蚀刻液,剥离液,电镀液等,用于集成电路传统封装领域的锡球,环氧塑封料等。
南大光电(300346)光刻胶龙头之一。公司自主研发的ArF光刻胶产品成功通过客户的使用认证,成为通过产品验证的第一只中国ArF光刻胶。
沪硅产业(688126)中国硅片龙头,率先实现300mm硅片从0到1的突破。公司主营业务为半导体硅片的研发、生产和销售,是中国规模最大和技术最先进的半导体硅片制造企业之一,也是中国率先实现SOI硅片和300mm硅片规模化销售的企业。
华特气体(688268)公司成为中国首家打破高纯六氟乙烷等,20多种产品的进口替代,是中国特种气体国产化的领先者。
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