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產業(yè)的核心，是支撐我國社會經(jīng)濟發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)。國家先后制定了一系列產業(yè)支持政策，以加速半導體產業(yè)國產化、本土化的供應進程。

近年來，全球半導體產業(yè)向國內轉移趨勢明顯，國內迎來了建廠潮，但其上游原材料的國產化配套卻嚴重不足，以大尺寸硅片、光刻膠、高性能靶材、封裝基板等為代表的關鍵材料進口替代需求強烈。

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

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構，使之成為具有特定電性能的半導體產品。目前通常意義上的大硅片其尺寸達到或超過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。大尺寸硅片對技術的要求很高，良品率極低，企業(yè)進入壁壘極高，全球的大硅片市場形成寡頭壟斷的競爭格局。

市場規(guī)模預測

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

主要研究單位/公司

國內：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

光纖預制棒

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

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

在整個光纖光纜產業(yè)中，光纖預制棒、光纖、光纜占整個產業(yè)鏈的利潤比約為7：2：1。長期以來，光纖預制棒被美國、日本等國的少數(shù)幾家巨頭企業(yè)所壟斷，國內僅少數(shù)企業(yè)掌握光纖預制棒的核心技術，進口比例約為六成，掌握光纖預制棒的供應是企業(yè)擁有盈利能力的關鍵。

市場規(guī)模預測

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

主要研究單位/公司

國內：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、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。

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

市場規(guī)模預測

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

主要研究單位/公司

國內：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、強力新材、永太科技、廣信材料、東方材料、北京力拓達、阜陽欣奕華、深圳道爾頓、臺灣長興化學、奇美公司…

國外：JSR、東京應化、陶氏化學、信越化學、富士膠片、Merck KGaA、住友化學、日立化成、三菱化學、旭化成、ADEKA、錦湖化學、LG化學、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，只要鍍上相應的靶材，就能變成手機觸摸屏、太陽能集熱板或液晶顯示器，起到增透減反的效果，產品價值隨之提升數(shù)十倍。靶材的應用廣泛，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業(yè)都離不開它。

市場規(guī)模預測

據(jù)賽瑞研究預測，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：江豐電子、有研新材、阿石創(chuàng)、隆華節(jié)能、先導稀材、洛陽高科…

國外：霍尼韋爾、日礦金屬、東曹、普萊克斯、住友化學、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重要分支，狹義的電子氣體也統(tǒng)稱為半導體工業(yè)用氣體，廣泛應用于成膜、蝕刻、摻雜、氣相沉積、擴散等半導體工藝。

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

市場規(guī)模預測

據(jù)賽瑞研究預測，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：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、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

濕電子化學品

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

濕電子化學品指為微電子、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行蝕刻和清洗，其中半導體制造工藝用濕電子化學品的技術要求最高。半導體濕電子化學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：江化微、巨化股份、晶瑞股份、上海新陽、西隴科學、光華科技、飛凱材料、興發(fā)集團、嘉華能源、多氟多、鑫林科技…

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

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

07

碳化硅

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

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

市場規(guī)模預測

據(jù)Yole Developpment統(tǒng)計，2018年全球SiC器件的市場容量為4.6億美元，預計到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：山東天岳、天科合達、同光晶體、瀚天天成、天域半導體、中電科、基本半導體、揚杰電子、世紀金光、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…

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體材料，它具有直接帶隙寬、原子鍵強、熱導率高、化學穩(wěn)定性好和的抗輻照能力強等性質，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件的應用方面有著廣闊的前景。

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

市場規(guī)模預測

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

主要研究單位/公司

國內：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、揚杰科技、東莞中鎵、納維科技、蘇州晶湛、聚能晶源、世紀金光…

國外：英飛凌、道康寧、美國科銳、羅姆、意法半導體、德州儀器…

以上排名不分先后，名稱均為簡稱

08

化學機械拋光（CMP）材料

圖片來源于新材料在線

化學機械拋光（CMP）是集成電路制造過程中實現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關鍵工藝，通過采用較軟的材料來實現(xiàn)高質量的表面拋光。

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

市場規(guī)模預測

據(jù)SEMI預測，到2020年全球拋光材料市場規(guī)模將達到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，是帶動拋光耗材市場增長的主要動力。

主要研究單位/公司

國內：鼎龍股份、江豐電子、時代立夫、安集微電子、天津西麗卡、天津晶嶺、湖南皓志、臺灣三方化學…

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

半導體封裝一般可分為4級：0級封裝，晶圓的電路設計與制造；1級封裝，芯片之間的相互連接；2級封裝，元器件封裝到電路板；3級封裝，電路板組合在主板并形成最終電子產品。

隨著半導體技術的發(fā)展，IC特征尺寸的不斷縮小，集成度的不斷提高，相應的封裝技術也逐漸發(fā)展成超多引腳（超過300個）、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)成為封裝材料細分領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。有機封裝基板主要用于消費電子領域，是目前封裝基板的主流產品，約占整個IC封裝基板產值的80%。

全球封裝基板的主要生產廠商集中在中國臺灣、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：深南電路、興森科技、越亞封裝、丹邦科技、恒邁瑞材、欣興集團、南亞電路、景碩科技、日月光…

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