近日,据英国《金融时报》报道,芯片供应商警告称,欧洲实施“永久化学品”禁令的行动,或将对半导体供应链造成广泛破坏。
德国、荷兰、丹麦、瑞典、挪威五个欧洲国家提议欧盟逐步淘汰数万种永久化学品,即全氟及多氟烷基物质(PFAS)。这类化学品用于生产半导体、电池、飞机、汽车、医疗设备等。
该提案提供了两种情况:完全禁止或根据替代品的可用性进行特定豁免的禁止。
资料显示,PFAS 具有广泛的不同物理和化学性质。它们可以是气体、液体或固体高分子量聚合物。 它们有时被描述为长链和短链,作为对可能在环境中表现相似的 PFAS 进行分组的一种方式。在过去的几十年中,全球制造商已开始用短链 PFAS 或非氟化物质替代长链 PFAS。 这一趋势的驱动因素是长链 PFAS 对人类健康和环境的不良影响首先得到了全球科学家和当局的评估和认可。
数据显示,电子行业对PFAS的使用将以每年10%的速度增长,这主要是受芯片需求飙升的推动。该报告估计,到2020年,多达31万吨PFAS被引入市场。
出于对环保的考虑,欧洲禁用PFAS,而另一方面,随着芯片制造商扩大产能,一些最关键的PFAS已供不应求。据半导体行业高管称,由于需求旺盛导致短缺,芯片制造中使用的最关键的PFAS衍生物之一PFA含氟聚合物的价格过去两年中已飙升70%~80%。禁令一出,可能会对半导体产业供应链短时间造成一定的影响。
半导体化学品主要包括蚀刻液、剥离液、超高纯试剂、清洗液和含氟功能材料等系列产品,广泛应用于显示面板(含TFT-LCD和OLED)、IC集成电路、太阳能光伏等多个领域,是生产制程中的光刻、显影、蚀刻、剥离、清洗等制造工艺的关键化学品材料,对芯片的良率提升、显示面板画质的清晰度、硅片电池的使用寿命等起着重要的作用。
芯查查企业SaaS产业链地图主要将半导体材料、化学品分为硅晶圆、靶材、CMP抛光材料、湿电子化学品、光罩、电子特种气体。
芯查查企业SaaS(XCC.COM)数据显示,2020年全球晶圆制造材料市场,硅片占比37%,电子特气占比13%,光刻胶及附属产品占比12%。为晶圆制造材料的TOP3。
本周,芯查查企业SaaS重点关注半导体材料、化学品环节的硅片、电子特气和光刻胶及附属产品企业排名情况。

硅片
芯查查企业SaaS产业链图谱各领域厂商最新排名中,全球硅晶圆排名前十位的企业为:日本信越、日本胜高、环球晶圆股份有限公司、德国世创、SK Siltron、法国Soitec、合晶科技股份有限公司、OKMETIC、嘉晶电子股份有限公司和TCL中环新能源科技股份有限公司(如下图)。

芯查查企业SaaS产业链图谱每周更新各领域厂商排名,国内硅晶圆企业排名前十位的企业为:TCL中环新能源科技股份有限公司、新疆大全新能源有限公司、杭州立昂微电子股份有限公司、上海硅产业集团股份有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公司、郑州合晶硅材料有限公司、山东天岳先进科技股份有限公司、锦州神工半导体股份有限公司、上海新昇半导体科技有限公司和北京奕斯伟计算技术有限公司(如下图)。

数据显示,2021年全球半导体硅片出货面积达142亿平方英寸,同比增长14%,市场规模达140亿美元。半导体行业周期性波动导致硅片需求周期性波动,硅片行业并购整合不断,行业竞争格局高度集中,前5大厂商市场份额接近90%,国产化空间巨大。
电子特气
芯查查企业SaaS产业链图谱各领域厂商最新排名中,电子特气全球排名前十位的企业为:空气化工产品有限公司、林德集团、液化空气集团、太阳日酸株式会社、普莱克斯、昊华化工科技集团股份有限公司、中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司、江苏雅克科技股份有限公司、江苏南大光电材料股份有限公司、和浙江巨化股份有限公司(如下图)。

芯查查企业SaaS产业链图谱每周更新各领域厂商排名,电子特气国内排名前十位的企业为:昊华化工科技集团股份有限公司、中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司、江苏雅克科技股份有限公司、江苏南大光电材料股份有限公司、浙江巨化股份有限公司、广东华特气体股份有限公司、苏州金宏气体股份有限公司、湖北和远气体股份有限公司、湖南凯美特气体股份有限公司和北京绿美气体科技有限公司(如下图)。

总体而言,电子特气国产化率较低,主要原因之一在于电子特种气体技术要求高。
目前国内的电子气体相关技术更多还处于较为低端基础的部分,部分涉及高端层面决定性能的关键技术,依然存在“卡脖子”的现象。其中包括大宗气体提纯净化的生产技术、特种气体保供的生产技术等,这些技术需要积累与沉淀才能实现产业链“补短板”的最终目标,在这方面,我国与其他国家的差距主要是由时间决定的,一时间无法跨越。
而另一方面,电子特气提纯、混配、检测和认证等流程都有时间周期长、难度大、壁垒高的特征,这也导致本身技术存在缺陷的国产企业打破现有竞争格局就显得十分困难。
不过,近年来,随着半导体市场国产化趋势的加剧,晶圆产能向中国市场倾斜,国内企业拥有了更多的成长机会。电子特气市场也涌现了一批优秀的国产厂商。
数据显示,目前电子特气的国产率在15%-20%,相较于2018年10%左右已经实现较大增长。
光刻胶
芯查查企业SaaS产业链图谱各领域厂商最新排名中,半导体光刻胶环节全球排名前十位的企业为:日本JSR、信越化学、陶氏化学、江苏南大光电材料股份有限公司、上海新阳半导体材料股份有限公司、深圳市容大感光科技股份有限公司、上海飞凯材料科技股份有限公司、江苏广信感光新材料股份有限公司、晶瑞电子材料股份有限公司(如下图)。

芯查查企业SaaS产业链图谱每周更新各领域厂商排名,半导体光刻胶国内排名前十位的企业为:江苏南大光电材料股份有限公司、上海新阳半导体材料股份有限公司、深圳市容大感光科技股份有限公司、上海飞凯材料科技股份有限公司、江苏广信感光新材料股份有限公司、晶瑞电子材料股份有限公司、江苏怡达化学股份有限公司、江阴江化微电子材料股份有限公司、苏州瑞红电子化学品有限公司、北京科华微电子材料有限公司。(如下图)

组成结构复杂,产品壁垒高,光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、 电子束、离子束、X 射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料,主要由光刻胶树脂、增感剂(光引发剂+光增感剂+光致产酸剂)、单体、溶剂和其他助剂组成。
光刻胶主要应用领域有PCB、面板和半导体光刻胶,其中半导体光刻胶市场为主要市场。据SEMI统计,2021年全球半导体光刻胶市场规模达24.71亿美元,较上年同期增长19.49%,2015-2021年复合增长率(CAGR)为12.03%;2021年中国大陆半导体光刻胶市场规模达4.93亿美元,较上年同期增长43.69%,远超全球增速。
在半导体光刻胶领域,制程不同,应用也会有所不同,根据光源波长分类,光刻胶可分为紫外宽谱、g线、i线、KrF、ArF、EUV 6大品类,波长越短通常可制造的最小尺寸越小,技术难度越高。随着曝光波长缩短,光刻胶达到的极限分辨率不断提高,得到的精密度更佳。目前市场上主要有EUV 光刻胶、KrF 和 ArF光刻胶。
从全球市场竞争格局来看,半导体光刻胶具有最高的技术壁垒,目前国产化程度较低,日系公司占据了70%以上的市场份额。
放眼至国内市场,长久以来,KrF 和 ArF 国产化率极低,EUV 方面仅荷兰的 ASML 能制造 EUV 光刻机,国内尚无企业拥有先进制程芯片产能,因此国内并没有 EUV 光刻胶市场,目前国内市场大多集中在KrF/ArF 等用于 28nm 以上成熟制程的半导体光刻胶。
小结
半导体材料、化学品在半导体产业链中位于制造环节上游,和半导体设备一起构成了制造环节的核心上游供应链,是推动半导体产业链发展的基石。综合来看,半导体化学品、材料市场,无论是硅片、电子特气还是光刻胶领域,国产化都有待加强。具体而言,硅片自主化率约5-10%,电子特气自主化率在15%-20%,光刻胶配套材料自主化率<25%,不过在国外对国内半导体产业发展日益严格的限制下,国家体制加强了中国的战略科技力量,有望为国内半导体产业的发展注入强大的动力,在政府的大力支持下,国内半导体产业的国产化有望快速发展。此外,第三代半导体等新材料的发展,也为国产半导体材料领域带来了新的发展契机。"路虽远行则将至,事虽难做则必成",相信在鼎力合作,不断突围之下,半导体材料、化学品领域的国产率一定会逐步提升。
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