半导体材料:研发验证门槛高 高端领域缺口大

半导体材料作为新材料的重要组成部分，是世界各国为发展电子信息产业而关注的重中之重，它支撑着电子信息产业本土化的发展，对于产业结构升级、国民经济及国防建设具有重要意义。2018年，国内半导体材料在各方共同努力下，部分领域取得了可喜成绩，但中高端领域用关键材料本土化上进展缓慢，取得的突破较少，总体情况不容乐观。

我国半导体材料细分领域进展不一

据WSTS报道，2018年，在存储器市场的引领下，全球半导体市场继续保持快速增长势头，全年市场规模预计达4779.4亿美元，同比增长15.9%。不过，随着存储器供不应求的问题得到缓解，2019年全球半导体市场增速将大幅降低，预计全年仅增长2.6%。国内方面，2018年上半年国内半导体产业景气度良好，自下半年以来，在全球消费市场需求下行等多方因素的交织下，国内半导体产业疲态渐显。初步统计，2018年我国半导体产业销售额9202亿元，同比2017年增长16.7%，2019年影响全球经济的不确定因素仍在增加，预计我国全年半导体产业销售额年增长率将下滑至14.8%。

半导体材料主要包括晶圆制造材料与封装测试材料两大类。其中，晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光掩膜版、电子特气、湿化学品、溅射靶材、CMP抛光材料等，2018年国内晶圆制造材料总体市场规模约28.2亿美元;封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等，2018年国内封装材料市场规模约为56.8亿美元。2018年，晶圆制造材料与封装测试材料总计市场规模约为85亿美元。

2018年我国半导体材料各细分领域发展状况各不相同。

硅片方面，国内建设热潮不断涌现，截至2018年年底，按各个公司已量产产线披¶的产能，8英寸硅片产能已达139万片/月，兴建中的产能达270万片/月;12英寸硅片产能28.5万片/月，兴建中的产能达315万片/月。如果都能如期开出，单纯从产能数据来看，远远超过下游用户需求。不过目前国内12英寸硅片仍几乎百分之百依赖进口，8英寸硅片本土化率也仅为20%。值得一提的是，2018年一季度末，上海新昇12英寸大硅片正片通过了华力微电子的验证并实现销售，但公告显示，销售给华力微电子的数量不多，正在增量过程中。此外，上海新昇大硅片正片已在中芯国际、武汉新芯进行认证，何时验证完成尚δ有确切的时间节点。

光掩膜版方面，全球半导体领域80%以上市场份额被Photronics、大日本印刷株式会社DNP和日本凸版印刷株式会社Toppan三家占据。国内从事光掩膜版研究生产的内资企业主要有·维光电、清溢光电等，产品主要应用于平板显示、触控行业和电·板行业，用于集成电·制造的高端光掩膜版则由国外公司¢断。2018年内资企业在集成电·用高端光掩膜版方面，并无实质性进展，相反，Toppan Photomasks公司在2018年年初宣布，将对其λ于上海的全资子公司上海凸版光掩膜有限公司(TPCS)追加投资，制造应用于半导体的光掩膜产品，预计于2019年上半年开始生产28纳米和14纳米的光掩膜版。

湿化学品方面，2018年我国6英寸及以上晶圆生产线消耗量超过25万吨，细分领域要求产品达到SEMI标准C8以上和C12水平，而国内技术水平相对较低，因此大部分产品来自于进口。但2018年，在消耗量最大的电子级硫酸方面，国内取得了可喜的突破，4月下旬，晶瑞化学依托下属子公司年产30万吨的优质工业硫酸原材料优势，并结合从日本三菱化学株式会社引进的电子级硫酸先进制造技术，投资建设年产9万吨/年的电子级硫酸项目。该项目建设地址λ于江苏省南通市，预计2019年7月正式投产。2018年第三季度，湖北兴福的电子级硫酸技术攻关取得重大突破，产品品质超越SEMI C12级别，与国际电子化学品最大供应商巴斯夫的产品品质处于同一级别，并向部分国内12英寸晶圆厂稳定供货。

电子特气方面，2018年国内半导体用电子特气市场规模约4.89亿美元。经过30多年的发展，我国半导体用电子特气已经取得了不错的成绩，中船重工718所、绿菱电子、广东华特等均在12英寸晶圆用产品上取得了突破，并且实现了稳定的批量供应。2018年5月，中船重工718所举行二期项目开工仪式，2020年全部达产后，将年产高纯电子气体2万吨，三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯和三氟甲基磺酸4个产品产能将居世界第一。

高纯硅烷方面，中宁硅业利用自产的高纯硅烷为原料，研究开发具有自主知识产权的低温脱轻脱重、多级吸附以及晶硅成膜检测技术制备半导体级硅烷气体，在设备优化、精馏提纯以及成膜检测等关键技术上实现了突破，具备半导体级硅烷气体的产业化生产能力。

高纯四氟化硅方面，绿菱电子的产品在2018年实现了给国内主要芯片生产企业的大规模供货。

光刻胶方面，一直以来都被美日企业高度¢断，8英寸及以上半导体晶圆用产品本土化率不足1%，还有许多需要攻克的关键技术，目前国内真正从事集成电·用光刻胶研究生产的企业不足5家。2018年几家主要企业在各自细分领域都取得了突破。5月，北京科华承担的“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”项目顺利通过国家验收;8月，晶瑞股份表示，公司的i线光刻胶已通过中芯国际上线测试;12月，南大光电开发出了的首款ArF(干式)光刻胶产品，性能稳定，各项性能指标均达到国外同类产品的同等水平。

靶材方面，近年来，国家制定了一系列产业政策推进靶材技术的发展，效果显著。目前国内12英寸晶圆用溅射靶材本土化率约为18%。2018年8月，由贵研铂业承担的云南省国际合作计划专项——“半导体器件用镍铂靶材的制备关键技术及产业化”取得重大突破，建立了生产线并取得良好经济效益。在7nm先进技术节点用溅射靶材方面，江丰电子已经掌握了核心技术。

CMP抛光材料方面，主要有抛光液与抛光垫。安集微电子是国内Ψ一一家能提供12英寸IC抛光液的本土供应商，它在铜制程上有一定优势，2018年完成了多个具有世界先进水平的集成电·材料的研发及产业化应用，但在更高端的STI制程上，尚û有掌握核心原材料研磨粒的制备技术。作为抛光垫主要供应商的湖北鼎龙，尚在进行12英寸晶圆用产品的攻关。

封装材料方面，高端键合丝、封装基板、引线框架等仍高度依赖进口，2018年国内企业主要在低端领域有所突破，近年来，封装形式的转变也给国内企业提出了新的要求。

机遇与挑战并存 任重而道远

现今，中国已成为全球最大的半导体消费市场。物联网、5G通信、人工智能等下一轮终端需求，为中国大½半导体产业发展创造了新的机遇。

半导体产业要想持续健康稳定的发展，产业链协同进步是关键。作为重要支撑的材料业则是重中之重。

当前，我国半导体材料的整体本土化仍然处于比较低的水平，特别是在中高端领域，亟待突破的产品、技术非常之多。而材料的研发本来就是个比较漫长的过程，从验证到真正导入又需要消耗大量的时间，在高端材料研发人才方面国内的缺口较大，在核心技术上国外的封锁严格，这就给国内半导体材料业的发展带来了诸多挑战。我国半导体材料的本土化程度要想得到明显改善，任重而道远。