2020-11-23 09:33:36金芯光刻胶(深圳)有限公司
在AI、汽车、新能源等领域的需求不断增长下,TECHCET预测,到2024年全球半导体材料市场的规模将达到约730亿美元的新高,而到2028年,这一数字预计将超过880亿美元。半导体材料对于整个半导体产业至关重要,尤其在中国,整体的国产化率大约为30%。随着晶圆厂产能的扩充和国产化率的提高,预计将促进国内厂商的发展。

在此之前,我们已经讨论过半导体设备、存储芯片和光刻胶等主题。本文将重点梳理半导体七大重点材料框架,旨在为学习和研究提供参考。
半导体材料位于整个产业链的上游,对产业发展具有举足轻重的作用。这些材料不仅产业规模庞大、细分行业众多,而且技术门槛高、研发投入大、研发周期长。正因其巨大的附加值和独特的产业生态支持作用,半导体材料常成为国家间技术竞争的关键因素。
在全球晶圆厂扩产的背景下,尤其是在中国大陆,这一新兴的晶圆制造领域预计会进一步拉动对上游半导体材料的需求。半导体材料作为产业链中细分领域最多的一个环节,涵盖了上百种不同的材料类型,每一种都是芯片生产不可或缺的部分。
虽然半导体材料位于整个产业链的上游,但它们的采购通常在晶圆厂建设完成并下订单之后才开始,这使得半导体材料在半导体生产周期中属于稍微靠后的环节。
半导体材料主要分为两大类:晶圆制造材料和封装材料。
晶圆制造材料主要包括:
硅片:硅片是集成电路制造的基础,通过光刻、离子注入等工序加工而成。
光掩模:用于在光刻过程中形成特定图案。
光刻胶及辅助材料:用于形成微型电路图案的敏感材料。
湿电子化学品:用于清洗、蚀刻等处理步骤。
抛光材料:用于平滑硅片表面,提高芯片质量。
电子特气:在芯片制造过程中用作各种化学和气体反应的原料。
靶材:在物理气相沉积(PVD)过程中使用,用于形成薄膜。
封装材料则包括:
引线框架:连接芯片与外部电路的结构。
封装基板和陶瓷基板:提供电子组件的机械和电气支持。
键合丝:用于电气连接芯片和基板。
包装材料及芯片粘接材料:保护芯片不受物理和化学损害。
根据SEMI的数据,全球半导体材料的价值量分布如下:
硅片占比最高,达37%。
电子特气和光掩膜各占13%。
**化学机械研磨(CMP)**占7%。
光刻胶占5%。
溅射靶材占3%。
其他材料合计占22%。
硅片的类型包括:
研磨片:切割和研磨处理后的厚度小于1mm的硅片,是硅抛光片和外延片的中间产品。
抛光片:通过精密抛光和清洗加工后的硅片,广泛用于集成电路和分立器件的制造。
外延片:在硅单晶衬底上外延生长一层或多层硅单晶薄膜的材料,用于制造半导体分立器件和集成电路。
目前,全球市场上主流的产品是直径为200mm(8英寸)和300mm(12英寸)的硅片。这些大尺寸硅片的需求主要来源于高端应用领域,如智能手机、计算机、云计算、人工智能和SSD等。随着行业的发展,大尺寸硅片的使用变得越来越普遍,成为行业的主流选择。




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