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热点 | 半导体材料全球格局

栏目:行业资讯 发布时间:2020-09-18 浏览量: 2992

导体材料是半导体产业链的重要支撑产业,按应用环节划分为晶圆制造材料和封装材料。整个半导体产业链主要包括IC的设计、晶圆制造以及封装测试等环节,半导体材料主要应用在集成电路的制造和封装测试等领域集成电路的制造和封测对材料和装备需求巨大从材料角度看,涉及到大硅片光刻胶、掩膜版、特种气体等原材料;从装备角度看,涉及到光刻机、刻蚀机、PVD、CVD等各种核心设备。


集成电路产业链


半导体材料市场概览


集成电路生产需要用到包括硅基材、CMP抛光材料、高纯试剂(用于显影、清洗、剥离、刻蚀)、特种气体、光刻胶、掩膜版、封装材料等多种电子化学品材料。根据Prismark数据,全球集成电路制造成本中,电子化学品占集成电路制造成本的比重约为20%。


集成电路生产用晶圆制造材料


集成电路晶圆制造流程:6个独立的生产区构成完整晶圆制造流程:

扩散:进行高温工艺和薄膜淀积的区域,将硅片彻底清洗并进行自然氧化;
光刻:对硅片进行预处理、涂胶、曝光、显影,随后清洗硅片再次烘干;
蚀刻:用高纯试剂(氢氟酸、盐酸等)进行刻蚀,保留设计好的图案;
离子注入:注入离子(磷、硼),高温扩散,形成集成器件;
薄膜生长:进行各个步骤当中介质层和金属层的淀积;
抛光:抛光材料打磨,并再次清洗插入电极等后续处理,进行WAT测试。


晶圆制造材料在半导体制造流程中的应用环节


全球半导体材料市场跟随半导体市场呈周期波动。根据SEMI数据显示,2009-2011年,受半导体市场规模持续扩张影响,全球半导体材料迎来快速增长,市场规模由346.4亿美元提升至478.8亿美元。2012-2017年,半导体材料市场进入震荡调整阶段,市场规模维持在420-470亿美元。2018年市场再次迎来爆发,同比2017年提升50亿市场规模。2019年,半导体材料市场维持稳定,全球销售额约为521.1亿美元,其中晶圆制造材料约为328亿美元,封装材料约为192亿美元。


半导体行业发展迅猛

我国存在严重的供应链安全风险


半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料。常见的半导体包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、氮化镓等化合物半导体。半导体是电子产品的核心是信息产业的基石,亦被称为现代工业的“粮食”。


从1947年全球第一个晶体管被制造出来起,半导体行业就和全球经济发展和科技进步密不可分。经过多年的发展,半导体产品已经遍及计算机、通讯、汽车电子、医疗、航天、工业等多个领域。


从应用市场需求来看,半导体应用市场主要包括通信、计算机、消费电子、工业应用、汽车电子、军工/航天等,其中最大的两类应用市场为通信和计算机,这两类应用的快速增长主要来源于云计算、大数据等技术的发展,给服务器等整机带来较大的市场需求。


2016年以来,云计算、物联网、5G、人工智能、车联网等新兴应用领域已进入了快速发展阶段。


新兴应用领域的快速发展,对高端集成电路、功率器件、射频器件等产品的需求也持续增加,同时也驱动传感器、连接芯片、专用SoC等芯片技术的创新。另外,印度、东南亚、非洲等新兴市场的逐渐兴起,也为半导体行业发展提供了持续的动力。随着新领域、新应用的普及,新兴市场的发展,5至10年周期来看,半导体行业的未来市场前景乐观。