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：智研咨詢發布的《2017-2022年中國半導體材料市場運行態勢及投資戰略研究報告》

集成電路產業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，材料是制造環節必不可少的環節，是制造環節的上游產業，同時也是整個產業鏈的上游。集成電路產業離不開材料的支撐，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，因此材料業是集成電路產業鏈中上游最重要的一環。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。

半導體產業架構圖

集成電路材料是產業鏈不可或缺的重要環節，是集成電路產業的支撐業。發展好集成電路材料業才能促進集成電路產業鏈整體健康良好地發展。完善的產業生態體系支撐，對于制造業安全可靠發展和持續進步至關重要。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。我國集成電路產業想要實現快速追趕，就應該立足于提升整體產業鏈。完善的半導體材料業作為產業鏈上游的重要一環，已經成為半導體產業發展的必然要求。

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變化情況相關性強。半導體材料市場會根據半導體行業的變化而變化。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的13%，其規模巨大。

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景氣度，大于1.0 意味著行業景氣度上升；小于1.0 意味著行業景氣度下降。BB值數據顯示行業已經從2011-2012 的衰退后企穩。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、投資環境的日益改善、優惠政策的吸引及全球半導體產業向中國轉移等等原因，我國集成電路產業保持較高增長率。整個半導體行業快速發展，這也要求材料業要跟上半導體行業發展的步伐。可以說，半導體整體市場發展為半導體支撐材料業帶來前所未有的發展機遇。

我國半導體市場需求額占世界半導體的份額

國際半導體產業協會（SEMI）發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勢。

2012-2015 年全球各地區半導體材料市場占比變化

2015 年全球各地區半導體材料市場規模（億美元）

中國大陸半導體材料市場近年來受產業鏈增長拉動，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 億美元的規模，且市占率有持續增長的趨勢。預計隨著全球半導體產業向大陸轉移，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 年全球各地區半導體材料銷售額變化

二、中國半導體材料行業發展趨勢預測

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，納米技術優勢企業可以介入，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，需要不斷優化性能，適合中小型企業技術攻關。有人力優勢和催化劑優勢可以致勝。

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

　　　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，適合中小型企業技術攻關。有人力優勢和催化劑優勢可以致勝。  

　　　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展輪換，硅片整體沿大尺寸趨勢發展。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發展，200mm硅片未來還將繼續保持一定的市場份額。目前業界的主流預測是，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增長態勢。

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。