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半导体材料国产替代趋势

源达信息证券研究所报告显示,2023年全球半导体材料市场达667亿美元(晶圆制造材料415亿美元+封装材料252亿美元),其中美日企业占绝对主导地位,中国半导体领域高端新材料对外依存度超过90%。细分市场中,硅材料占晶圆制造材料份额的33%,工艺化学品占14%,光掩膜占12.9%,每个细分品类均存在不同程度的进口依赖。作为雄安新区高端高新产业布局的重要一环,半导体新材料产业正迎来政策加持下的加速发展期。本文将从材料品类结构、国产化瓶颈和政策催化三个维度进行分析。

半导体材料细分品类众多,美日垄断格局短期难破

半导体材料产业体系庞大复杂,涵盖晶圆制造材料和封装材料两大板块。晶圆制造材料包含硅材料、工艺化学品、光掩模、光刻胶配套试剂、电子气体、溅射靶材、CMP抛光材料等众多细分品类。其中硅材料市场份额约33%(第一大品类),工艺化学品约14%,光掩膜约12.9%,三大品类合计占晶圆制造材料市场的约60%。

在细分品类中,国产化进展差异显著。硅材料方面,国产大硅片(12英寸)自给率仍不足10%,6-8英寸硅片国产化率相对较高。光刻胶方面,g线/i线光刻胶已部分国产化,但高端KrF、ArF光刻胶国产化率极低。电子气体领域,部分大宗气体已实现国产替代,但高纯特种气体仍依赖进口。CMP抛光材料、溅射靶材等环节,国产企业正在突破但市场份额有限。整体来看,国产半导体材料整体市场份额约15%-20%,高端品类份额更低。

美日企业凭借数十年的技术积累、专利壁垒和与晶圆厂的紧密合作关系,在半导体材料领域建立了难以短期逾越的竞争壁垒。以日本为例,信越化学和SUMCO在硅材料领域占据全球约50%份额,JSR和东京应化在光刻胶领域占据主导地位。美国的应用材料、林氏研究等企业在溅射靶材和CMP领域保持领先。

市场周期回暖+AI增量,半导体材料需求有望反弹

2023年全球半导体材料市场受需求疲软和库存过剩影响有所下滑。晶圆制造材料市场415亿美元,同比下滑7.0%;封装材料市场252亿美元,同比下滑10.1%。但行业已出现周期性回暖迹象,消费电子行业库存去化接近尾声,智能手机和PC出货量环比改善。

AI产业化进程提速是半导体材料市场的重要增量变量。AI芯片对先进制程和高性能封装的需求激增,拉动对高端硅材料、特种电子气体、高性能光刻胶和先进封装材料的消费。据SEMI预测,2024-2026年全球半导体材料市场有望重回增长通道,复合增速预计在5%-8%区间。

中国半导体材料市场增速预计高于全球平均水平。受益于国内晶圆厂产能扩张(12英寸晶圆厂进入密集投产期)和国产替代政策的持续驱动,国内半导体材料市场预计将维持两位数的年增速。雄安新区高起点布局半导体新材料产业,有望同时受益于行业周期反转和国产替代加速的双重红利。

雄安新区政策催化:半导体材料自主化的试验田

雄安新区高度重视半导体新材料产业发展。雄安新区高新技术产业开发区已正式启动运行,构建“一核两翼三支撑”的空间格局,其中新材料园以增材制造、储能材料、半导体材料为发展重点。首条信创产品数字化产线已投产,未来芯片创新研究院已设立——雄安在半导体产业的研发和产业化方面已取得实质性突破。

政策支持体系日趋完善。《河北雄安新区支持企业创新发展若干措施》给予企业研发投入后补助,支持首台(套)重大技术设备推广。《加快河北省战略性新兴产业融合集群发展行动方案(2023-2027年)》将新一代电子信息、新型功能材料列为重点发展方向。《关于支持第三代半导体等5个细分行业发展的若干措施》鼓励建立京津冀产业链合作激励机制,支持省内第三代半导体企业对接京津,打造集设计、制造、封装测试、材料和装备于一体的京津冀集成电路产业集群。

半导体材料的国产突破需要晶圆厂与上游材料厂商的密切合作与反馈试错,是一个需要长期积累的系统工程。雄安新区背靠北京的研发资源和河北的制造业基础,定位为高端高新产业集聚区,有望为半导体材料的国产替代提供一个“从实验室到生产线”的加速通道。
晶圆制造材料主要品类及国产化现状
品类市场份额主要供应商(全球)国产化率
硅材料约33%信越化学、SUMCO、环球晶圆6-8英寸约20%,12英寸<10%
工艺化学品约14%巴斯夫、霍尼韦尔、关东化学部分品类突破
光掩膜约12.9%凸版印刷、福尼克斯、大日本印刷
光刻胶约6%JSR、东京应化、信越化学高端品类<5%
电子气体约6%空气化工、液化空气、大阳日酸大宗气体较高,特种气体低
点击阅读报告原文: 雄安新区专题研究:系统布局高端高新产业新材料产业发展空间广阔-241031(15页)
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