半導體材料的主要用途

砷化鎵制備主要制備結晶片，氮化鎵主要是制造氮化鎵結晶薄膜，量不大，價高，技巧和技術取勝。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2017-2022年中國半導體材料市場運行態(tài)勢及投資戰(zhàn)略研究報告》

集成電路產業(yè)鏈主線從上游到下游可分為設計、制造、封裝、測試、終端產品。其中，材料是制造環(huán)節(jié)必不可少的環(huán)節(jié)，是制造環(huán)節(jié)的上游產業(yè)，同時也是整個產業(yè)鏈的上游。集成電路產業(yè)離不開材料的支撐，集成電路制造過程中需要的主要關鍵原材料有幾十種。材料的質量和供應直接影響著集成電路的質量和競爭力，因此材料業(yè)是集成電路產業(yè)鏈中上游最重要的一環(huán)。目前，集成電路制造主要材料包括硅材、掩膜、電子氣體、工藝化學品、光刻膠、拋光材料、靶材、封裝材料等。

半導體產業(yè)架構圖

集成電路材料是產業(yè)鏈不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是集成電路產業(yè)的支撐業(yè)。發(fā)展好集成電路材料業(yè)才能促進集成電路產業(yè)鏈整體健康良好地發(fā)展。完善的產業(yè)生態(tài)體系支撐，對于制造業(yè)安全可靠發(fā)展和持續(xù)進步至關重要。韓國三星集團的崛起就是一個很好的例子，事實上在三星集團繁榮的背后，有全球第五大硅片供應商LG-Siltron,亞太地區(qū)光刻膠及相關化學品主要供應商韓國東進集團。我國集成電路產業(yè)想要實現快速追趕，就應該立足于提升整體產業(yè)鏈。完善的半導體材料業(yè)作為產業(yè)鏈上游的重要一環(huán)，已經成為半導體產業(yè)發(fā)展的必然要求。

一、半導體材料市場現狀分析

從歷史數據可以看到，半導體材料市場與行業(yè)變化情況相關性強。半導體材料市場會根據半導體行業(yè)的變化而變化。目前，2015 年全球半導體材料市場產值已達到434 億美元，約占據半導體整體產業(yè)的13%，其規(guī)模巨大。

2000-2015年全球半導體材料市場銷售額

2000-2015年全球半導體行業(yè)與材料銷售額比較（單位:億美元)

北美半導體設備制造商接單出貨比（Book-to-Bill ratio）被運用于描述半導體行業(yè)景氣度，大于1.0 意味著行業(yè)景氣度上升；小于1.0 意味著行業(yè)景氣度下降。BB值數據顯示行業(yè)已經從2011-2012 的衰退后企穩(wěn)。尤其是今年以來，半導體指數維持在較高位數，2016 年6 月北美半導體設備制造商接獲全球訂單的3個月平均值達到17.1 億美元，較去年同期增長12.9%。出貨方面，6 月金額為17.1 億美元，較5月增長7%，較去年同期增長10.2%。

北美半導體設備BB 值

近幾年，由于市場需求的不斷擴大、投資環(huán)境的日益改善、優(yōu)惠政策的吸引及全球半導體產業(yè)向中國轉移等等原因，我國集成電路產業(yè)保持較高增長率。整個半導體行業(yè)快速發(fā)展，這也要求材料業(yè)要跟上半導體行業(yè)發(fā)展的步伐。可以說，半導體整體市場發(fā)展為半導體支撐材料業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇。

我國半導體市場需求額占世界半導體的份額

國際半導體產業(yè)協會（SEMI）發(fā)表最新統計數據指出，2015 年全球半導體材料市場產值為434 億美元，其中臺灣為94.1 億美元，占比達到21.7%，連續(xù)6年蟬聯最大市場。其動力源于大型晶圓制造廠和先進封裝基地。韓國、北美與歐洲都有微幅成長，中國大陸市場份額較上年則有8%的漲幅。顯現出中國半導體材料市場的興起，未來中國基于廣大的市場消費群體，預計仍將保持增長態(tài)勢。

2012-2015 年全球各地區(qū)半導體材料市場占比變化

2015 年全球各地區(qū)半導體材料市場規(guī)模（億美元）

中國大陸半導體材料市場近年來受產業(yè)鏈增長拉動，半導體材料銷售額保持較高增速，2006-2015 年保持平均14%的增長率。2015年已經達到61.2 億美元的規(guī)模，且市占率有持續(xù)增長的趨勢。預計隨著全球半導體產業(yè)向大陸轉移，日本、臺灣等市占率將有所下降，而大陸半導體材料市場將會進一步擴大。

2006-2015 年全球各地區(qū)半導體材料銷售額變化

二、中國半導體材料行業(yè)發(fā)展趨勢預測

1、半導體材料按照工藝的不同可以分為晶圓制造材料和封裝材料。2015 年，總體晶圓制造和封裝材料市場分別達到241 億美元和193 億美元。近年來，全球半導體材料的增長主要得益于封裝材料的增長。在2000 年時，封裝材料大約只占晶圓制造材料的二分之一。而后，封裝材料需求上升，保持較高的增長速度，銷售額增長幅度較大。近年來封裝材料與晶圓制造材料已相差無幾。封裝材料的銷售額顯著增長對整體材料的銷售增長有較強的貢獻。

2000-2015年全球半導體封裝材料、晶圓制造材料銷售額（億美元）

2、從2013 年全球半導體晶圓材料市場規(guī)模可以看出，硅片占最大比重，約35%。硅片作為晶圓的主要材料，下游終端產品需求擴張對晶圓的拉動必然也導致對硅片的同步拉動。硅片在這一輪半導體產業(yè)復蘇中將直接受益。但同時，下游先進產品對硅片也有更高的要求。高品質大硅片更能夠降低成本，提升生產效率。數據顯示，300mm 大硅片比200mm硅片能夠在成本上節(jié)省約30%。因此，在保證品質的情況下，硅片正沿著大面積的趨勢發(fā)展。

2013 年全球半導體晶圓制造材料細分領域占比（單位：百萬美元）

國內市場也是如此，2014 年國內晶圓制造材料規(guī)模中，硅片市場大致達到105 億元，占比達到38%。其余相比之下稍大一些的如電子氣體、掩膜板則分別達到38億元與37 億元，占比約在14%左右，基本與全球半導體材料細分領域的分布大致類似。

國內2014 年半導體晶圓制造材料市場及廠商（億元）

　　硅材，結晶和純度是關鍵，量大，設備是關鍵。規(guī)模是致勝重點。

　　電子氣體，高純是關鍵，關鍵在設備。

　　掩膜板，使用光刻膠在硅板等材料上制光敏膜，制備的關鍵在于精密，均勻，致勝關鍵應該在于設備，以及光刻膠的選擇。

 CMP材料，精密拋光材料，納米技術優(yōu)勢企業(yè)可以介入，致勝關鍵在于更好的粒徑控制，更多種類的納米粉體和納米分散液品種，得到更好性能的拋光介質。

　光刻膠配套試劑，品種較多，需要不斷優(yōu)化性能，適合中小型企業(yè)技術攻關。有人力優(yōu)勢和催化劑優(yōu)勢可以致勝。

　　光刻膠，光敏樹脂，品種較多，需要不斷優(yōu)化性能，適合中小型企業(yè)技術攻關。有人力優(yōu)勢和催化劑優(yōu)勢可以致勝。  

　　　工藝化學品，小品種化學品，種類較多，單價高，致勝關鍵是合成的成本，合成工藝和催化劑效率是致勝關鍵。 品種多，適合中小型企業(yè)技術攻關。有人力優(yōu)勢和催化劑優(yōu)勢可以致勝。  

　　　靶材品種繁多，量不大，多為金屬，要求及高純度，反復提純，致勝關鍵是提純設備，提純工藝次之。適合資金充足，愿意投入精密設備的廠家介入。

3、半導體芯片制造技術遵循摩爾定律，不同尺寸硅片市場的消長和發(fā)展輪換，硅片整體沿大尺寸趨勢發(fā)展。根據SEMI 的統計，全球半導體硅片在2003-2013 年保持年復合增長率29%的增長。300mm硅片從1990 年代末迅速切入市場，經過幾年發(fā)展，迅速成為市場的主流，并且未來也將占據主流地位。根據SEMI發(fā)布的市場消息，2013 年全球硅片材料市場消耗約100 億平方英寸。其中300mm占約70%。與此同時，200mm 硅片出貨目前還占據大約20%市場份額。由于MEMS、功率模擬等產品預計將以超越摩爾定律的方式繼續(xù)發(fā)展，200mm硅片未來還將繼續(xù)保持一定的市場份額。目前業(yè)界的主流預測是，450mm 硅片有可能在2017 年左右開始導入小批量生產，第一批客戶可能只有Intel 一家。之后幾年450mm 的硅片也將遵循規(guī)律，迎來一段時間的強勁增長。預計硅片需求依舊會保持持續(xù)增長態(tài)勢。

全球各尺寸半導體硅片出貨量統計

全球不同尺寸硅片市場（單位：百萬平方英寸）

300mmFabs 將會在2021年左右達到高峰，之后市場將迎來450mmFabs 的補充，300mmFabs 將逐漸減少。總體供給預計將不會減少。

全球300mm和450mm Fab 預測

近十幾年，日本信越和SUMCO（由三菱硅材料和住友材料Sitix 分部合并而來）一直占據主要市場份額，雙方約各占30%。LG Siltron、Siltronic（德國化工企業(yè)Wacker 的子公司）和MEMC 緊隨其后。硅片市場前5位供應商就占據91%左右的市場。目前，8寸的硅片生產廠商在國內只有有研新材一家，且僅僅能滿足國內市場不到10%。12 寸硅片目前全部采用進口。