人類始終走在發(fā)明和創(chuàng)新的道路上，新材料的發(fā)明極大地影作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。國家先后制定了一系列產(chǎn)業(yè)支持政策，以加速半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化、本土化的供應(yīng)進(jìn)程。

近年來，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移趨勢明顯，國內(nèi)迎來了建廠潮，但其上游原材料的國產(chǎn)化配套卻嚴(yán)重不足，以大尺寸硅片、光刻膠、高性能靶材、封裝基板等為代表的關(guān)鍵材料進(jìn)口替代需求強(qiáng)烈。

基于此，新材料在線梳理了半導(dǎo)體行業(yè)超具發(fā)展?jié)摿Φ?0種材料，助您挖掘半導(dǎo)體領(lǐng)域的新機(jī)遇。

01

大尺寸硅片

圖片來源于新材料在線

硅片也稱硅晶圓，其主要作用是加工制作成各類電路結(jié)構(gòu)，使之成為具有特定電性能的半導(dǎo)體產(chǎn)品。目前通常意義上的大硅片其尺寸達(dá)到或超過200mm（8 英寸）。

硅片的直徑越大，其所能刻制的集成電路就越多，芯片的成本也隨之降低。大尺寸硅片對技術(shù)的要求很高，良品率極低，企業(yè)進(jìn)入壁壘極高，全球的大硅片市場形成寡頭壟斷的競爭格局。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)賽瑞研究預(yù)測，到2020年國內(nèi)8英寸硅片需求將達(dá)到307萬片/月；12英寸硅片需求將達(dá)312萬片/月。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：北京有研、全瑞泓、上海新升、洛陽單晶硅、環(huán)球晶圓、杭州中欣、上海合晶、中環(huán)股份、重慶超硅、京東方、中芯國際、紫光國微…

國外：信越半導(dǎo)體、勝高科技、Siltronic、LG…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

02

光纖預(yù)制棒

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

光纖預(yù)制棒（俗稱光棒）是具有特定折射率剖面并用于制造光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）的石英玻璃棒 。

在整個(gè)光纖光纜產(chǎn)業(yè)中，光纖預(yù)制棒、光纖、光纜占整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的利潤比約為7：2：1。長期以來，光纖預(yù)制棒被美國、日本等國的少數(shù)幾家巨頭企業(yè)所壟斷，國內(nèi)僅少數(shù)企業(yè)掌握光纖預(yù)制棒的核心技術(shù)，進(jìn)口比例約為六成，掌握光纖預(yù)制棒的供應(yīng)是企業(yè)擁有盈利能力的關(guān)鍵。

市場規(guī)模預(yù)測

在光纖光纜市場快速發(fā)展帶動(dòng)下，至2021年光纖預(yù)制棒產(chǎn)量和需求量分別有望達(dá)3.02萬噸和2.56萬噸。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：長飛光纖、中亨通光電、天科技、烽火通信、通鼎互聯(lián)、富通科技…

國外：信越化學(xué)、住友電氣、藤倉、古河電工、美國康寧、三星電子、德拉克（Draka）、飛利浦（Philips）、特恩馳（Twents）、阿爾卡特…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

03

光刻膠

圖片來源于新材料在線

光刻膠又稱光致抗蝕劑，是由感光樹脂、增感劑和溶劑等主要成分組成的對光敏感的混合液體。在紫外光、深紫外光、電子束、離子束等光照或輻射下，其溶解度發(fā)生變化，經(jīng)適當(dāng)溶劑處理，溶去可溶性部分，最終得到所需圖像。

光刻膠是電子領(lǐng)域微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一，沒有光刻膠參與前期半導(dǎo)體集成電路芯片的工藝制作就很難有后續(xù)創(chuàng)新產(chǎn)品的出現(xiàn)。其成本約占整個(gè)芯片制造工藝的30%，并且耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片制造工藝的40%—60%，被譽(yù)為電子領(lǐng)域的皇冠。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)賽瑞研究預(yù)測，到2022年全球光刻膠市場規(guī)模有望達(dá)到100.2 億美元。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：北京科華、蘇州瑞紅、濰坊星泰克、飛凱材料、永太科技、容大感光、江化微、上海新陽、強(qiáng)力新材、永太科技、廣信材料、東方材料、北京力拓達(dá)、阜陽欣奕華、深圳道爾頓、臺(tái)灣長興化學(xué)、奇美公司…

國外：JSR、東京應(yīng)化、陶氏化學(xué)、信越化學(xué)、富士膠片、Merck KGaA、住友化學(xué)、日立化成、三菱化學(xué)、旭化成、ADEKA、錦湖化學(xué)、LG化學(xué)、東洋油墨…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

04

高性能靶材

一塊普通的玻璃材料，只要鍍上相應(yīng)的靶材，就能變成手機(jī)觸摸屏、太陽能集熱板或液晶顯示器，起到增透減反的效果，產(chǎn)品價(jià)值隨之提升數(shù)十倍。靶材的應(yīng)用廣泛，光伏電池、平板顯示器、大規(guī)模集成電路、微電子器件及裝飾涂層等產(chǎn)業(yè)都離不開它。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)賽瑞研究預(yù)測，到2020年全球高純?yōu)R射靶材市場規(guī)模將超過200億美元。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：江豐電子、有研新材、阿石創(chuàng)、隆華節(jié)能、先導(dǎo)稀材、洛陽高科…

國外：霍尼韋爾、日礦金屬、東曹、普萊克斯、住友化學(xué)、愛發(fā)科…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

05

高純特種電子氣體

電子氣體是特種氣體的一個(gè)重要分支，狹義的電子氣體也統(tǒng)稱為半導(dǎo)體工業(yè)用氣體，廣泛應(yīng)用于成膜、蝕刻、摻雜、氣相沉積、擴(kuò)散等半導(dǎo)體工藝。

電子氣體廣泛用于集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等電子產(chǎn)業(yè)的加工制造過程，被譽(yù)為電子產(chǎn)業(yè)的“糧食”和“血液”。電子特種氣體從生產(chǎn)到分離提純以及運(yùn)輸供應(yīng)階段都存在較高的技術(shù)壁壘，市場準(zhǔn)入條件高，全球市場主要被幾家跨國巨頭壟斷。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)賽瑞研究預(yù)測，到2020年我國高純特種電子氣體規(guī)模將超過120億元。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：雅克科技、中環(huán)裝備、南大光電、巨化股份、金宏氣體、華特氣體、科美特…

國外：美國空氣化工、普萊克斯、德國林德集團(tuán)、法國液化空氣、日本大陽日酸、日本昭和電工…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

06

濕電子化學(xué)品

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

濕電子化學(xué)品指為微電子、光電子濕法工藝（主要包括濕法刻蝕、濕法清洗）制程中使用的各種電子化工材料。

不同線寬的集成電路制程工藝必須使用不同規(guī)格的超凈高純試劑進(jìn)行蝕刻和清洗，其中半導(dǎo)體制造工藝用濕電子化學(xué)品的技術(shù)要求最高。半導(dǎo)體濕電子化學(xué)品的市場份額主要掌握在歐美、日本、韓國等國家的企業(yè)手中，占據(jù)全球85%以上的市場份額。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：江化微、巨化股份、晶瑞股份、上海新陽、西隴科學(xué)、光華科技、飛凱材料、興發(fā)集團(tuán)、嘉華能源、多氟多、鑫林科技…

國外：巴斯夫，亞什蘭化學(xué)、Arch 化學(xué)，關(guān)東化學(xué)、三菱化學(xué)、京都化工、住友化學(xué)、和光純藥工業(yè)，東友精細(xì)化工…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

07

碳化硅

碳化硅（SiC）是第三代半導(dǎo)體材料中技術(shù)成熟度最高的材料，屬于IV-IV族半導(dǎo)體化合物，具有寬禁帶(Eg：3.2eV)、高擊穿電場(4×106V/cm)、高熱導(dǎo)率(4.9W/cm.k)等特點(diǎn)。

與第一、第二代半導(dǎo)體材料相比，第三代半導(dǎo)體具有較大禁帶寬度、高擊穿電場、高飽和電子速度、高熱導(dǎo)率、高電子密度、高遷移率等特點(diǎn)，被譽(yù)為光電子和微電子產(chǎn)業(yè)的“新發(fā)動(dòng)機(jī)”，有望引領(lǐng)新一輪的信息和能源產(chǎn)業(yè)革命。在第三代半導(dǎo)體材料中，碳化硅的技術(shù)成熟度最高，但目前的全球市場份額基本被國外企業(yè)壟斷。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)Yole Developpment統(tǒng)計(jì)，2018年全球SiC器件的市場容量為4.6億美元，預(yù)計(jì)到2023年全球SiC功率器件市場規(guī)模將超過15億美元。

主要研究單位

國內(nèi)：山東天岳、天科合達(dá)、同光晶體、瀚天天成、天域半導(dǎo)體、中電科、基本半導(dǎo)體、揚(yáng)杰電子、世紀(jì)金光、三安光電、中科院、中國電科2所…

國外：科銳（Cree）、Infineon、II-VI、道康寧（Dow Corning），SiCrystal（被Rohm收購）、日本昭和電工（Showa Denko）、STMicroelctronics、新日鐵住金、Norstel、三菱電機(jī)…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

08

氮化鎵

氮化鎵（Gallium nitride，簡稱GaN）是研制微電子器件、光電子器件的新型半導(dǎo)體材料，它具有直接帶隙寬、原子鍵強(qiáng)、熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性好和的抗輻照能力強(qiáng)等性質(zhì)，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件的應(yīng)用方面有著廣闊的前景。

氮化鎵作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，可以承受更高的工作電壓，可在200℃以上的高溫下工作，同時(shí)具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持寬帶寬等特點(diǎn)，在光電轉(zhuǎn)換方面性能突出，在微波信號(hào)傳輸方面效率很高，廣泛應(yīng)用于照明、顯示和通訊（尤其是5G）領(lǐng)域。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)Research and Markets預(yù)測，到2023年全球氮化鎵器件市場規(guī)模將達(dá)224.7億美元。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：英諾賽科、士蘭微、捷捷微電、海特高新、三安光電、山東天岳晶體、揚(yáng)杰科技、東莞中鎵、納維科技、蘇州晶湛、聚能晶源、世紀(jì)金光…

國外：英飛凌、道康寧、美國科銳、羅姆、意法半導(dǎo)體、德州儀器…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

08

化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）材料

圖片來源于新材料在線

化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）是集成電路制造過程中實(shí)現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關(guān)鍵工藝，通過采用較軟的材料來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的表面拋光。

化學(xué)機(jī)械拋光工藝是半導(dǎo)體制造過程中的關(guān)鍵流程之一，拋光材料則是該工藝必不可少的耗材。在整個(gè)半導(dǎo)體材料成本中，拋光材料僅次于硅片、電子氣體和掩膜板，占比7%，是半導(dǎo)體制造的重要材料之一。

市場規(guī)模預(yù)測

據(jù)SEMI預(yù)測，到2020年全球拋光材料市場規(guī)模將達(dá)到19億美元以上，其中拋光液的市場規(guī)模有望在2020年突破12億美元，是帶動(dòng)拋光耗材市場增長的主要?jiǎng)恿Α?/p>

主要研究單位/公司

國內(nèi)：鼎龍股份、江豐電子、時(shí)代立夫、安集微電子、天津西麗卡、天津晶嶺、湖南皓志、臺(tái)灣三方化學(xué)…

國外：富士、Hinomoto Kenmazai、卡博特、陶氏公司、Rodel、Eka、ACE、日本東麗、3M…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

09

封裝基板

半導(dǎo)體封裝一般可分為4級(jí)：0級(jí)封裝，晶圓的電路設(shè)計(jì)與制造；1級(jí)封裝，芯片之間的相互連接；2級(jí)封裝，元器件封裝到電路板；3級(jí)封裝，電路板組合在主板并形成最終電子產(chǎn)品。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，IC特征尺寸的不斷縮小，集成度的不斷提高，相應(yīng)的封裝技術(shù)也逐漸發(fā)展成超多引腳（超過300個(gè)）、窄節(jié)距、超小型化的特征，封裝基板也逐漸取代傳統(tǒng)引線框架成為主流封裝材料。

全球市場格局

封裝基板已經(jīng)成為封裝材料細(xì)分領(lǐng)域銷售占比最大的原材料，占封裝材料比重超過50%，全球市場規(guī)模接近百億美金。有機(jī)封裝基板主要用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，是目前封裝基板的主流產(chǎn)品，約占整個(gè)IC封裝基板產(chǎn)值的80%。

全球封裝基板的主要生產(chǎn)廠商集中在中國臺(tái)灣、韓國和日本三地，全球前十大封裝基板廠商占據(jù)80%以上的市場份額，行業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。

主要研究單位/公司

國內(nèi)：深南電路、興森科技、越亞封裝、丹邦科技、恒邁瑞材、欣興集團(tuán)、南亞電路、景碩科技、日月光…

國外：揖斐電（lbiden）、三星機(jī)電（SEMCO）、神鋼（Shinko）、信泰電子（Simmetech）、大德（Daeduck）、京瓷（Kyocera）、伊諾特(LG Innotech)…