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半导体行业由于精细加工要求

发布时间:2022-12-01阅读:1222

 湿电子化学品:保证工艺精度的重要材料,国产替代任重道远
湿电子化学品又称工艺化学品,是微电子、光电子湿法工艺(主要包括湿法刻蚀、湿法清洗)制程中使用的各种液体化工材料。湿电子化学品按照大类一般可划分为通用化学品(通常为超净高纯试剂)和功能性化学品。
湿电子化学品主要用于半导体、光伏太阳能电池、LED 和平板显示等电子信息产品的清洗、蚀刻等工艺环节。
半导体行业由于精细加工要求,对湿电子化学品要求更高。
SEMI 将半导体用湿电子化学品按金属杂质、控制粒径、颗粒个数和应用范围等指标制定国际 5 个等级分类标准。
不同线宽的集成电路制程工艺中必须使用不同规格的超净高纯化学品进行蚀刻和清洗,且湿电子化学品的纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。
超净高纯试剂是湿电子化学品的重要组成部分,占比 88.2%。超净高纯试剂按照性质划分可分为:酸类、碱类、有机溶剂类和其它类,主要包括双氧水、氢氟酸、硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、氢氧化铵等。根据中国电子材料行业协会统计,湿电子化学品中占比较高的是双氧水(18.9%)、氢氟酸(18.1%)、硫酸(17.3%)、硝酸(16.2%)等;在半导体加工领域,需求量较大的产品是硫酸(32.8%)、双氧水(28.1%)、氨水(8.3%)、主要应用于晶圆的清洗环节。
1、湿电子化学品市场稳步增长,中国市场扩张迅速
全球湿电子化学品市场规模稳步增长,2025 年需求量增加 50%以上。根据智研咨询数据,全球湿电子化学品市场规模 2011 年为 25.3 亿美元,2020 年为 56.8 亿美元,2011-2020 年 CAGR 值 9.4%。需求量方面,根据中国电子材料行业协会数据,2021 年全球湿电子化学品需求量为 458.3 万吨,半导体需求量 209 万吨,显示面板需求量 167.2 万吨,光伏等其他需求量 82.1 万吨。
预计到 2025 年全球湿电子化学品需求量将达到 697.2 万吨,半导体需求量 313 万吨,显示面板需求量 244万吨,光伏等其他需求量 140.2 万吨,总需求量将增加 50%以上。
湿电子化学品中国市场快速增长,2025 年需求量超过 70%。中国湿电子化学品市场规模 2011 年为 27.8 亿元,2021 年为 137.8 亿元,CAGR 值 17.3%,高于全球平均增速,预计 2022 年将达到 163.9 亿元,2028 年将达到 301.7 亿元。2021 年中国湿电子化学品需求量为 213.5 万吨,半导体需求量 70.3 万吨,显示面板需求量77.8 万吨,光伏需求量 65.4 万吨。
预计到 2025 年中国湿电子化学品需求量将达到 369.6 万吨,半导体需求量 106.9 万吨,显示面板需求量 149.5 万吨,光伏需求量 113.1 万吨,总需求量超过 70%。
2、晶圆厂扩产刺激需求,贸易摩擦加速国产替代
晶圆厂扩产刺激湿电子化学品材料需求。8 吋及 12 吋产能扩张带动高纯试剂需求进一步提升,12 吋晶圆制造过程中所使用的湿电子化学品约为 24 千克/片,8 吋晶圆消耗量约为 12 吋晶圆消耗量的五分之一,约为 5 千克/片左右,6 吋晶圆消耗量约为 12 吋晶圆消耗量的八分之一左右,约为 3 千克/片。
中美贸易摩擦,推动湿电子化学品国产替代进程。湿电子化学品在全球半导体市场规模占比 6.7%,约 20 亿美元,国内市场规模约 6 亿美元。
在湿电子化学品的主要应用中,半导体用湿电子化学品国产化率较低,约为 20%,显示面板国产化率约为 40%,具有广阔的国产替代空间。近年中美贸易持续摩擦,会对电子材料的供应格局产生一定影响,刺激湿电子化学品的国产替代需求,推动国产替代进程。
3、国外巨头占据湿电子化学品高端市场,国产替代任重道远
目前全球范围内从事湿电子化学品研究开发及大规模生产的厂商主要集中在美国、德国、日本、韩国、中国台湾等地区。主要企业包括德国巴斯夫、美国亚什兰化学、Arch 化学,日本关东化学、三菱化学、京都化工、住友化学,中国台湾新林科技,韩国东友精细化工等。前瞻产业研究院数据显示 2019 年中国国内在国内湿电子化学品市场供应分布仅占 9%,欧美企业和日本企业占比超过 60%。
我国湿电子化学品多集中于低端市场,高端市场亟需突破。国内湿电子化学品主要供应光伏市场、低代线平板显示市场和 6 寸及以下半导体市场,G6、G8 代线平板显示和 8 寸及以上半导体市占率仅为 10%。我国湿电子化学品由于起步较晚,品类丰富度及提纯技术水平相对落后于国外领先企业,因此多集中于低端市场,但国内厂商积极开拓高端湿电子化学品市场,头部厂商已具备了生产 G4、G5 标准的部分湿电子化学品品类的能力,同时结合运输、价格和售后等方面的本土化优势,未来湿电子化学品的高端市场国产替代空间广阔。
总结来说,国产湿电子化学品市场主要问题在于品种单一,纯度不足,在半导体所需的 G4、G5 的超净高纯试剂市场占比偏低,国内半导体用湿电子化学品市场中,欧美日韩企业占比近 80%,国产化率仅约 10%。
目前国内的湿电子化学品企业主要有巨化股份(中巨芯)、上海新阳、多氟多、江化微、晶瑞电材、湖北兴发集团、飞凯材料、盛剑环境、石大胜华等,不过与全球头部湿电子化学品厂商所提供的产品仍有一定的差距。

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