半导体材料行业深度报告( 88 页)

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目录

1、半导体材料：晶圆制造+封装上游重要支柱 ...... 8

1.1 材料种类丰富多样，广泛应用于晶圆制造和封装工艺 .....8

1.2 行业规模创历史新高，中国已成为全球最大市场 ......10

2、晶圆制造材料：行业地位举足轻重，市场规模占比超60% ..... 11

2.1 硅片：全球产能供不应求，沪硅产业12 英寸14nm 实现量产....... 11

2.2 电子气体：国产部分气体通过ASML 认证，产品逐步迈向高端化 .....22

2.3 掩膜版：45nm 以下晶圆厂自行配套，独立第三方占比35%.....36

2.4 光刻胶及配套材料：日本厂商全面占优，南大光电ArF 50nm 认证通过....42

2.5 湿电子化学品：分为通用+功能，中国厂商部分产品已达到G5 等级.....49

2.6 CMP 抛光材料：美日厂商主导，中国厂商28nm 产品实现突破 ....55

2.7 靶材：日美4 大厂商合计占比80%，江丰电子已进入5nm 先端工艺....60

3、封装材料：芯片成功出厂的重要保障 ...... 65

3.1 封装基板：封装领域第一大材料，中国大陆厂商积极扩产ABF 载板.....66

3.2 引线框架：IC 与功率器件载体，自主化率较高 .....72

3.3 键合丝：IC 与引线框架电气连接的桥梁，本土厂商需迈向多元化高端化 ......77

3.4 陶瓷基板：新兴散热材料，日本3 大厂商合计占比50%.......79

3.5 芯片粘接材料：实现芯片与底座或封装基板连接，DAF 及CDAF 有望逐步取代DAP .......81

4、晶圆厂迎扩产潮，中国大陆自主化率亟待提升 ...... 83

4.1 中国大陆半导体材料自主化率10-15% .....83

4.2 晶圆厂扩产有望加速国产半导体材料验证导入......85

5、投资建议 ...... 86

5.1 投资观点......86

5.2 建议关注......87

图表目录

图表1：IC 工艺流程及对应半导体材料.....8

图表2：半导体产业链......9

图表3：半导体材料主要细分产品情况......9

图表4：2020 年全球晶圆制造材料细分产品结构 ..... 10

图表5：2019 年全球封装材料细分产品结构 ..... 10

图表6：全球半导体材料市场规模（亿美元）....... 10

图表7：全球各个国家/地区半导体材料市场规模（亿美元）.......11

图表8：SUMCO 硅片制备工艺流程 ....... 12

图表9：硅片....... 12

图表10：GlobalWafers 硅片制备工艺流程 ....... 12

图表11：制备好的晶圆..... 13

图表12：晶圆各部分名称..... 13

图表13：硅片尺寸进化史..... 13

图表14：硅片尺寸及厚度变化..... 14

图表15：硅片尺寸对比..... 14

图表16：200mm 与300mm 硅片对应芯片数量 ....... 14

图表17：半导体硅片尺寸（英寸）与制程变化..... 15

图表18：2020 年全球不同尺寸硅片占比....... 15

图表19：2020 年8 英寸半导体硅片下游应用 ...... 15

图表20：2020 年12 英寸半导体硅片下游应用 .... 15

图表21：硅片对应制程节点和终端应用领域..... 16

图表22：半导体抛光片、外延片工艺流程..... 17

图表23：SOI 硅片工艺流程..... 17

图表24：全球半导体硅片市场规模（亿美元）..... 17

图表25：中国大陆半导体硅片市场规模（亿美元）..... 17

图表26：全球半导体硅片出货面积（亿平方英寸）..... 17

图表27：全球半导体硅片价格走势（美元/平方英寸） ....... 17

图表28：全球SOI 硅片市场规模（亿美元）.... 18

图表29：中国大陆SOI 硅片市场规模（亿美元）.... 18

图表30：不同通信制式下单部智能手机SOI 硅片需求面积（mm2） ....... 18

图表31：SOI 在射频及毫米波前端模组中的应用..... 18

图表32：全球半导体硅片产能（亿片）..... 19

图表33：2020 年全球硅片市场格局....... 19

图表34：2020 和2021 年12 月全球半导体晶圆产能（分国家/地区，8 英寸等效） ..... 19

图表35：2020 年12 月全球半导体晶圆产能占比 .... 20

（分国家/地区，8 英寸等效）...... 20

图表36：2021 年12 月全球半导体晶圆产能占比 .... 20

（分国家/地区，8 英寸等效）...... 20

图表37：2020 年12 月全球不同工艺制程半导体晶圆产能占比 .... 21

（分国家/地区，8 英寸等效）...... 21

图表38：2020 年12 月全球不同国家/地区半导体晶圆产能占比 ....... 21

（分工艺制程，8 英寸等效）....... 21

图表39：2020 和2021 年12 月全球半导体晶圆产能（分厂商，8 英寸等效） ...... 21

图表40：2020 年12 月全球半导体晶圆产能占比 .... 21

（分厂商，8 英寸等效）....... 21

图表41：2021 年12 月全球半导体晶圆产能占比 .... 21

（分厂商，8 英寸等效）....... 21

图表42：2020 年12 月全球不同尺寸半导体晶圆产能占比Top10（分厂商） .... 22

图表43：工业气体产业链..... 23

图表44：空气分离工艺..... 24

图表45：气体混配工艺..... 24

图表46：工业气体供应模式..... 24

图表47：工业气体业务模式对比..... 25

图表48：工业气体供气模式..... 25

图表49：全球工业气体市场规模（亿元）..... 26

图表50：中国工业气体市场规模（亿元）..... 26

图表51：2020 年中国工业气体细分气体市场规模占比....... 26

图表52：2021 年全球工业气体市场格局....... 27

图表53：2020 年中国工业气体市场格局....... 27

图表54：全球工业气体第一和第二梯队..... 27

图表55：2011-2021 年全球工业气体市场CR4 走势....... 27

图表56：2021 年全球工业气体下游应用占比....... 27

图表57：2019 年中国工业气体下游应用占比....... 27

图表58：工业气体行业经营模式..... 28

图表59：2017-2021 年中国外包供气占比 .... 28

图表60：2017-2026 年中国大宗气体市场规模（亿元） .... 28

图表61：2017-2021 年中国大宗气体组成占比 .... 28

图表62：2020 年中国大宗气体企业CR4 在中国市场占比..... 29

图表63：2021 年中国大宗气体市场分布....... 29

图表64：2021 年中国氧气下游应用占比....... 29

图表65：2021 年中国氮气下游应用占比....... 29

图表66：气体纯化流程..... 29

图表67：气体合成流程..... 29

图表68：华特气体部分产品..... 30

图表69：金宏气体部分产品..... 30

图表70：2020-2028 年全球特种气体市场规模（亿美元） .... 30

图表71：2016-2025 年中国特种气体市场规模（亿元） .... 30

图表72：2020 年中国特种气体市场格局....... 31

图表73：2021 年中国特种气体下游应用占比....... 31

图表74：电子气体分类..... 31

图表75：电子气体应用领域及用途..... 32

图表76：集成电路制造重点工艺步骤及相应气体..... 33

图表77：2020 年全球电子气体市场格局....... 33

图表78：2019 年中国电子气体市场格局....... 33

图表79：电子半导体各领域中电子特气和电子大宗气体成本占比 .... 34

图表80：2017-2025 年全球电子特气市场规模（亿美元） .... 34

图表81：2016-2025 年中国电子特气市场规模（亿元） .... 34

图表82：2021 年电子特气下游应用占比....... 34

图表83：2021 年电子特气在半导体中的应用....... 34

图表84：2020 年全球电子特气市场格局....... 35

图表85：2020 年中国电子特气市场格局....... 35

图表86：掩膜版制造工艺..... 36

图表87：半导体掩膜版..... 37

图表88：掩膜版工作原理..... 37

图表89：掩膜版组成分类及应用..... 37

图表90：掩膜版发展历程..... 38

图表91：掩膜版产业链..... 38

图表92：掩膜版下游应用占比..... 38

图表93：全球平板显示掩膜版市场规模（亿日元）..... 39

图表94：全球半导体掩膜版市场规模（亿美元）..... 39

图表95：2017-2018 年不同制程半导体掩膜版占比 .... 39

图表96：不同制程半导体掩膜版占比..... 39

图表97：全球主要国家/地区半导体掩膜版市场规模（亿美元） ....... 41

图表98：全球晶圆厂/IDM 厂和独立第三方半导体掩膜版规模占比 ....... 41

图表99：全球半导体掩膜版厂商市场格局..... 41

图表100：全球独立第三方半导体掩膜版厂商市场格局 ...... 41

图表101：掩膜版主要企业产业链覆盖情况 ...... 42

图表102：正胶和负胶 ...... 42

图表103：光刻胶 ...... 43

图表104：光刻胶成本占比 ...... 43

图表105：光刻胶原料及功能 ...... 43

图表106：光刻胶主要技术参数 ...... 44

图表107：光刻胶分类 ...... 44

图表108：光刻胶产业链 ...... 45

图表109：全球光刻胶市场规模（亿美元） ...... 45

图表110：全球光刻胶下游应用占比....... 46

图表111：全球半导体光刻胶市场规模（亿美元） ....... 46

图表112：2020-2025 年全球各类半导体光刻胶出货量（千升） ...... 46

图表113：2020-2025 年全球半导体光刻胶下游应用出货量（千升） ...... 46

图表114：2020 年全球半导体光刻胶厂商市场格局..... 47

图表115：2021 年全球半导体光刻胶细分市场格局..... 47

图表116：2020 年全球g/i 线光刻胶市场格局 ...... 47

图表117：2020 年全球KrF 光刻胶市场格局 .... 47

图表118：2020 年全球ArF 光刻胶市场格局 .... 47

图表119：2020 年全球EUV 光刻胶市场格局 ...... 47

图表120：2015-2020 年中国光刻胶市场规模（亿元） ...... 48

图表121：中国光刻胶厂商生产结构 ...... 48

图表122：2020 年中国各类光刻胶生产厂商占比 .... 48

图表123：中国PCB 光刻胶市场规模（亿元） .... 48

图表124：中国平板显示光刻胶市场规模（亿美元） ...... 48

图表125：中国半导体光刻胶市场规模（亿元） ...... 48

图表126：全球半导体光刻胶配套材料市场规模（亿美元） ...... 49

图表127：2018 年全球半导体光刻胶配套材料占比（分国家/地区） ....... 49

图表128：湿电子化学品分类 ...... 50

图表129：湿电子化学品分类作用及占比 ...... 51

图表130：湿电子化学品在集成电路中的应用 ...... 52

图表131：湿电子化学品SEMI 国际标准....... 52

图表132：2011-2020 年全球湿电子化学品市场规模（亿美元） ...... 53

图表133：2011-2028 年中国湿电子化学品市场规模（亿元） ...... 53

图表134：2021-2025 年全球湿电子化学品需求量（万吨） ...... 53

图表135：2020-2025 年中国湿电子化学品需求量（万吨） ...... 53

图表136：中国集成电路用湿电子化学品市场规模（亿元） ...... 54

图表137：中国显示面板用湿电子化学品市场规模（亿元） ...... 54

图表138：中国湿电子化学品在各领域占比 ...... 54

图表139：2020 年全球湿电子化学品供应格局（分国家/地区） ....... 55

图表140：2020 年中国湿电子化学品国产化率 .... 55

图表141：中国大陆厂商G4 和G5 产品.... 55

图表142：CMP 抛光垫 .... 56

图表143：CMP 抛光液 .... 56

图表144：CMP 材料产业链 .... 56

图表145：CMP 工艺原理 .... 57

图表146：CMP 平坦化效果图（CMOS 结构剖面图） ....... 57

图表147：全球CMP 抛光垫市场规模（亿美元） ....... 57

图表148：全球CMP 抛光液市场规模（亿美元） ....... 57

图表149：全球CMP 材料成本占比 ....... 57

图表150：中国CMP 材料市场规模（亿美元） ....... 57

图表151：CMP 材料分类及特点 .... 58

图表152：全球CMP 抛光垫市场格局 ....... 58

图表153：全球CMP 抛光液市场格局 ....... 58

图表154：中国CMP 抛光液市场格局 ....... 59

图表155：鼎龙股份CMP 材料布局 ....... 59

图表156：不同工艺制程下CMP 抛光步骤（次） ....... 60

图表157：不同存储技术下CMP 抛光步骤（次） ....... 60

图表158：溅射靶材工作原理 ...... 60

图表159：真空蒸发镀膜工作原理 ...... 60

图表160：半导体靶材溅射前后对比 ...... 61

图表161：溅射靶材产业链 ...... 61

图表162：溅射靶材产业链主要厂商 ...... 61

图表163：中国高性能靶材生产成本占比 ...... 62

图表164：中国高性能靶材下游应用占比 ...... 62

图表165：溅射靶材分类 ...... 62

图表166：湿电子化学品SEMI 国际标准....... 63

图表167：半导体行业主要金属靶材简介 ...... 63

图表168：全球靶材市场规模（亿美元） ...... 64

图表169：中国靶材市场规模（亿元） ...... 64

图表170：全球半导体靶材市场规模（亿美元） ...... 64

图表171：中国半导体靶材市场规模（亿元） ...... 64

图表172：中国平板显示靶材市场规模（亿元） ...... 64

图表173：中国太阳能电池靶材市场规模（亿元） ...... 64

图表174：全球靶材下游应用占比 ...... 65

图表175：中国靶材下游应用占比 ...... 65

图表176：全球靶材市场格局 ...... 65

图表177：2020 年中国靶材市场格局 .... 65

图表178：封装工艺流程 ...... 66

图表179：封装主要工艺及材料 ...... 66

图表180：QFP 封装 ..... 67

图表181：QFN 封装 ..... 67

图表182：封装基板 ...... 67

图表183：FC 封装基板 .... 67

图表184：全球PCB 市场规模（亿美元） .... 68

图表185：2021 年全球PCB 下游应用领域结构 ...... 68

图表186：2021-2026 年全球PCB 行业分产品市场规模（亿美元）及增速 .... 68

图表187：2021 年全球PCB 细分产品结构 ...... 68

图表188：2021 年中国PCB 细分产品结构 ...... 68

图表189：封装基板与其他PCB 产品对比 .... 69

图表190：引线键合封装基板（WB）剖面图 .... 69

图表191：倒装封装基板（FC）剖面图 ..... 69

图表192：封装基板分类（按封装工艺） ...... 70

图表193：FCBGA..... 70

图表194：FCBGA 结构图.... 70

图表195：中国台湾/日本/韩国封装基板情况 .... 71

图表196：2020 年封装基板市场格局 .... 71

图表197：封装基板在主板中的应用 ...... 71

图表198：ABF 膜下游应用...... 72

图表199：预计2023 年全球ABF 载板下游应用占比...... 72

图表200：全球ABF 载板市场格局..... 72

图表201：全球ABF 膜市场格局..... 72

图表202：冲压和蚀刻引线框架对比 ...... 73

图表203：冲压引线框架 ...... 73

图表204：蚀刻引线框架 ...... 73

图表205：QFP 引线框架结构图 ..... 74

图表206：QFN 引线框架结构图 ..... 74

图表207：引线框架封装剖面图 ...... 74

图表208：引线框架原材料成本占比 ...... 74

图表209：2015-2020 年全球引线框架市场规模（亿美元） ...... 75

图表210：2020 年全球引线框架市场格局 .... 75

图表211：2019 年全球引线框架市场结构..... 75

图表212：全球功率引线框架市场格局 ...... 75

图表213：全球引线框架下游应用占比 ...... 75

图表214：中国引线框架市场规模（亿元） ...... 76

图表215：2019 年中国引线框架国产化率 .... 76

图表216：引线框架发展路线图 ...... 76

图表217：键合丝产业链 ...... 77

图表218：键合丝分类 ...... 77

图表219：主要键合丝性能对比 ...... 77

图表220：键合丝生产工艺 ...... 78

图表221：键合金丝 ...... 78

图表222：键合银丝 ...... 78

图表223：键合铜丝 ...... 78

图表224：键合铝丝 ...... 78

图表225：2019 年键合丝细分产品市场结构占比 .... 79

图表226：中国键合丝市场格局 ...... 79

图表227：不同工艺陶瓷基板的主要特征及性能对比 ...... 80

图表228：AMB 的主要市场范围..... 80

图表229：AlN AMB 陶瓷基板 ..... 80

图表230：Si3N4 AMB 陶瓷基板 ...... 80

图表231：各类陶瓷基板材料性能对比 ...... 81

图表232：全球陶瓷基板市场格局 ...... 81

图表233：引线键合封装材料 ...... 81

图表234：芯片粘接胶 ...... 82

图表235：芯片粘接薄膜 ...... 82

图表236：2019 年中国芯片粘接材料销量及市占率 .... 82

图表237：全球半导体材料市场规模/主要厂商/自主化率 .... 83

图表238：全球晶圆厂新建及扩产情况（不完全统计） ...... 85