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。
半导体材料自给率低
总体来看,根据我国半导体材料细分产品竞争力,目前我们把中国半导体材料产业分为三大梯队:
第一梯队:靶材、封装基板、 CMP 抛光材料、湿电子化学品,引线框等部分封装材料。部分产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已实现中大批量供货。一方面看好未来 3 年龙头公司伴随本土产能扩大以及技术突破下业绩高速成长,另一方面有望作为大基金率先介入的细分领域,在海外人才引入,产业链整合,海外并购都方面得到跨越式发展;
第二梯队:电子气体、硅片、化合物半导体、掩模版。个别产品技术标准达到全球一流水平,本土产线已小批量供货或具备较大战略意义因此政策支持意愿强烈。硅片作为晶圆制造基础原材料,推动硅片的发展体现了国家意志;
第三梯队:光刻胶。技术和全球一流水平存在较大差距,目前基本未实现批量供货。
进入19年,各个半导体行业受到半导体产业逆风影响,2019 年半导体前段制程材料需求普遍下滑,占比超过 3 成的硅晶圆影响颇为严重,虽然硅晶圆在长约价格上变动不大,但现货价格下跌与晶圆厂为去化库存而减少订单,仍令硅晶圆厂商对 2019 年底看法持保守。
光罩产值约占半导体前段材料 13%左右,占比虽不高却是相当重要的半导体材料,在黄光制程中扮演关键角色。
其中约有 7 成由半导体晶圆制造厂自行制作,以配合 Fabless 厂商在芯片设计上的便利性,掌控品管与时程;而剩下约 3 成则为委外代工模式,主要厂商有 Advance Reproductions Corporation、Toppan Photomasks、Photronics、Dai Nippon Printing(DNP)、Hoya Corporation、Taiwan Mask Corporation、Nippon Filcon 等,以日商居多。
过去由于光罩开发与维护成本很高,以及技术上的诸多要求,委外情形不高,但在先进制程发展下,为做良好的营运成本控管,逐渐有越来越多成熟制程所需的光罩做委外代工模式出现,也带动光罩产业的市场需求增加。
另一方面,先进制程中 EUV 出现,也新增高端光罩需求,各大厂皆有对应 EUV 所需的各样光罩产品吸引客户采用,因此让光罩市场产值在 2019 年半导体产业逆风下仍能维持正成长表现。而 2020 年先进制程与成熟制程需求将持续增加,预估带动光罩产值超过 3.5%成长幅度。
值得一提的是,EUV 光罩盒受惠 EUV 技术的需求增加,加上要通过唯一的设备商 ASML 认证费时许久,重要性不言而喻。
目前市场上厂商仅有两家,即美商 Entegris 与台系厂商家登;其中台系厂商家登经长久布局,在 EUV 技术初期就积极与 ASML 合作验证,也因此成为市场上的主要供应商之一。其 EUV 光罩盒产品已成功打入台积电与 Intel 供应链,受惠台积电在 7nm 制程占比极高下,未来动能可期。
WET Chemical 先进制程需求广泛,力抗产业逆风仍有成长表现
另一项有成长表现的是 WET Chemical 部份,产值在半导体前段材料约占 6~7%左右。虽然占比不高但仍与 Gases 同为重要材料,在半导体制程中许多阶段做使用,例如蚀刻、清洗等属于既定消耗性材料,本就有一定比例的需求量。
另一方面,受到先进制程的发展推动,对 WET Chemical 种类也有新兴需求增加,例如在线宽持续微缩下,FinFET 晶体管因 3D 结构的闸极宽度极小,在化学药液处理完后的旋转干燥过程会因物理作用力发生「倒塌」的缺陷产生,因此大多会在干燥过程引入异丙醇(IPA),利用 Marangoni 效应去除水分达到干燥效果。诸如此类的研究也是推升 WET Chemical 在需求上增加的主要推力。
从 2020 年估计来看,在半导体产业需求正常增加的趋势下,WET Chemical 会有相当幅度的成长,不只是在既有的消耗量需求,晶圆厂产能扩建需要更多量的化学药液,未来成长幅度将十分可期,是后续观察重点。