半导体材料行业发展现状分析 部分关键技术突破加快

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 2018-10-16 11:43:33  来源:前瞻产业研究院 E1753G0

半导体材料定义与分类

半导体材料是指电导率介于金属与绝缘体之间的材料,半导体材料的电导率在欧/厘米之间,一般情况下电导率随温度的升高而增大。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。半导体材料市场可以分为晶圆材料和封装材料市场。其中,晶圆材料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、湿制程、溅射靶、抛光液、其他材料。封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料。

半导体材料市场规模占比统计情况

半导体材料市场规模占比统计情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

全球、中国半导体材料市场规模统计分析

2015年全球半导体材料市场规模达到434.2亿美,到了2016年全球市场规模达到约436.8亿美元。中国半导体制造材料市场2011年已经超过北美成为全球第四大市场,之后一直保持高速增长,2017年有望进入全球前三。

2005-2017年全球、中国半导体材料市场规模统计及增长情况

2005-2017年全球、中国半导体材料市场规模统计及增长情况

数据来源:公开资料、前瞻产业研究院整理

中国半导体材料市场销售额分析预测

据前瞻产业研究院发布的《半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》统计数据显示,截止到2017年中国半导体材料销售额为76.2亿美元。预计2018年我国半导体材料市场销售额将达到85亿美元,未来五年(2018-2022)年均复合增长率约为8.87%,预计到了2022年中国半导体材料销售额将达到120亿美元。

2017-2022年中国半导体材料市场销售额统计情况及预测

2017-2022年中国半导体材料市场销售额统计情况及预测

数据来源:前瞻产业研究院整理

我国近年来集成电路产业销售额维持20%的增速

半导体材料主要应用于集成电路,我国集成电路应用领域主要为计算机、网络通信、消费电子、汽车电子、工业控制等,前三者合计占比达83%。2015年,随着《国家集成电路产业发展推进纲要》等一系列政策落地实施,国家集成电路产业投资基金开始运作,中国集成电路产业保持了高速增长。根据中国半导体行业协会统计,2015年中国集成电路产业销售额达到3609.8亿,同比增长19.7%;2016年中国集成电路产业销售额达到4335.5亿元,同比增长20.1%;2017年中国集成电路产业销售额达到5411.3亿元,同比增长24.8%,预计到2020年中国半导体行业维持20%以上的增速。

我国近年来集成电路产业销售额维持20%的增速

我国近年来集成电路产业销售额维持20%的增速

数据来源:公开资料、前瞻产业研究院整理

中国半导体材料行业发展痛点分析

1、行业起步晚,基础不足。一方面,由于我国半导体行业起步较晚,而半导体产业投入成本又相对高,受到资金及技术等多方面因素的约束限制,我国在半导体行业的早起投入不足,因此,较美国、韩国、日本等国家而言,中国的半导体行业基础不足,相关产业发展水平亦相对落后,与上述国家存在较大差距。另一方面,半导体产业是高技术行业,缺少高端集成电路人才,在晶圆长制造工艺方面,短缺严重的问题更加凸显。中国半导体行业要想实现快速健康发展以期达到先进国家的水平或超越世界领先水平,还需政府和企业持续发力,再者,半导体是一个集成性的行业,单单一个芯片的产生就需要近乎万人的工作量,同时也需要多年的经验积累和创新。

2、技术短板明显,尚未掌握核心技术

半导体行业是典型的“金字塔”结构,越上游的企业反而越少,产值越大,技术难度也越高。由于起步晚、相关技术缺少,我国半导体发展受限,尤其是在许多核心技术方面,尚未掌握其关键。同时,受体制问题和西方国家的抵制,关键设备(如光刻设备(光刻机))禁止向中国出售最新设备,导致我国集成电路核心技术受制于人,核心产品和技术的市场占有率偏低,虽然有一定份额,但基本分布在中低端市场,企业实力较弱,整体创新水平很低,产品附加值、同质化竞争等方面都与美、日、韩等国存在很大差距。

中国拥有全球最大的半导体消费市场,但因核心技术缺少,到目前为止,关键芯片领域仍然依赖于外国进口。“国产化”是未来发展的一大趋势,要想推进我国半导体产业快速稳健发展,解决我国半导体核心技术显得尤为迫切。

3、人才结构性短缺

随着全球集成电路产业进一步走向成熟期,半导体并购放缓,半导体集成电路人才的极度缺失浮出水面,中国亦不例外。虽然经过多年的发展,我国培养出了一批人才队伍,但是无论是从数量上还是从质量上来说,都远不足以满足我国当前产业快速发展的迫切需要。具体来说,我国目前的人才结构性短缺主要体现在以下两个方面:一是缺乏高端领军人才;二是缺乏集成电路领域的基础性人才。虽然可以通过高薪挖角、海外引进人才等方式可以在短时间弥补一定的国内半导体产业高端领军人才缺口,但要解决基础性人才缺失,仍然需要依靠加强教育培养和企业培训。解决我国半导体人才短缺问题,要抱着改革的心态,通过供给侧结构性改革的方式,改变当前存在的机制体制问题,只有这样才能建立起长效的发展机制。

中国半导体材料行业发展有利因素分析

1、资金扶持及政策驱动。近年,随着《国家集成电路产业发展推进纲要》的颁布实施,集成电路、半导体产业发展上升为国家战略,各地发展集成电路的热情高涨,上海、南京、安徽、福建、重庆和成都等地纷纷推出集成电路产业发展基金,为产业发展助力并提供资金支持。

2016年11月-12月,国务院相继发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》及《“十三五”国家信息化规划》、国家发改委联合工信部发布《信息产业发展指南》等一系列政策,旨在推动产业能力实现快速跃升,大力推进集成电路创新突破,着力提升集成电路设计水平、建成技术先进且安全可靠的集成电路产业体系;2017年4月,科技部发布《国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划》,不断优化产业结构,推进集成电路及专用装备关键核心技术突破和应用;“十三五”期间,科技部制定的《“十三五”材料领域科技创新专项规划》也在战略性电子材料发展方向对第三代半导体材料技术进行了系统布局,在新材料技术发展方面,重点发展战略性电子材料、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料,满足战略性新兴产业的发展需求。

2、部分关键技术突破加快

在大规模集成电路制造装备、成套工艺专项以及相关产业政策的推动下,近年来我国半导体设备产业取得较快进步,部分关键设备从无到有,实现了与国际先进技术水平的同步发展。同时,部分国产设备进入大生产线,在产业化进程上取得突破。结合半导体细分领域的技术水平、全球竞争力,以及国产化进度等方面来看,我国在靶材、封装基板、CMP抛光材料等方面,部分产品技术标准已经达到了全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货;在硅片、电子气体、化合物半导体、掩模版等方面,个别产品技术标准达已经到全球一流水平,本土产线也已实现小批量供货。

3、产能转移带动半导体材料需求扩大

近年来我国在芯片制程技术和高端电子产品等方面不断发展,半导体大硅片国产需求迫切。然而,中国芯片自给率并不高,国内芯片发展同美国、日本、韩国等国家相比依然存在着较大的差距,中国半导体市场当前已成为全球增长引擎,下游半导体行业未来3年全球产能转移的趋势已然明确,本土的制造、封测、设计环节的产业规模全球占比也将迅速提升,带动着上游材料需求的迅速扩大。同时,随着近年一系列政策落地实施,半导体成为国家战略,国产替代进入黄金时代,国家集成电路产业投资基金开始运作,中国集成电路产业保持了高速增长,政府的政策支持在集成电路产业发展中起到了决定性的作用。在政策与需求扩增的双重推动作用下,本土半导体材料需求不断扩大,市场发展为半导体支撑材料业带来了前所未有的发展机遇。

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