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国产半导体材料迎重大进展,有望打入台积电3nm供应链

Felix分析 来源:电子发烧友网 作者:Felix 2021-12-02 08:58 次阅读
电子发烧友网(文/吴子鹏)半导体材料是整个产业绝对的上游,可谓是牵一发而动全身,在此前日韩半导体出口限制事件中,半导体材料扮演了重要的角色。总体而言,半导体材料是一个技术壁垒高,欧美日韩高度垄断的行业。

据报道,近期国产半导体材料迎来重大进展,光微半导体材料(宁波)有限公司(以下简称:光微半导体)投资的国产3nm超纯溅射靶材产业化项目,已经进入客户验证阶段,预计近期可实现量产。

满足45-3nm工艺节点的国产材料

介绍信息显示,光微半导体隶属于有色金属冶炼和压延加工业领域,提供电子专用材料的研发、制造和销售,是国内唯一掌握7N超纯金属材料提纯技术、超纯铜基微合金铸锭技术、3nm半导体工艺靶材加工技术的公司。
图源:爱企查

根据宁波杭州湾新区网站信息,光微半导体3nm超纯溅射靶材产业化项目和光电集成电路项目、晶片电阻项目一起于2021年的年中时段集中签约落地新区数字经济产业园。

11月上旬,光微半导体成功挂牌宁波“青年创新创业板”项目,在公司介绍部分,宁波杭州湾新区网站中写到,光微半导体拥有一支高技术水平的研发和生产团队,通过不断的科研创新,已自主掌握关键核心技术,打破国内超高纯电子专用材料制备、加工技术等被国外寡头垄断的格局。
图源:宁波杭州湾新区网站

据介绍,随着3nm超纯溅射靶材产业化项目进入准量产阶段,光微半导体具备供应45-3nm工艺节点使用的超纯溅射靶材的能力。在3nm工艺方面,光微半导体已经与台积电供应商光洋科建立供应关系,为其代工3nm芯片制造工艺所需的铜锰靶材,后续这些材料将进入台积电3nm供应链。

光洋科是中国台湾最大的贵稀金属应用材料制造商,2020年3月正式出货台积电,成功跻身台积电绿色供应链新成员。目前,该公司正在经历光洋科公司派和台钢派的经营权之争,但前者获得联电、南茂、稳懋、晶技以及台积电的力挺,预计不会对台积电最新工艺造成影响,也不会阻断光微半导体的供应渠道。

根据台积电CEO魏哲家此前的公开言论,台积电3nm N3将在2021年内风险性试产,2022年下半年大规模量产,2023年第一季度获得实际收入。如果光微半导体真正打入到台积电的供应体系,预计将成为其在与储备客户中芯国际、华虹等厂商沟通时的加分项,有望争取到更多成熟工艺的订单。

同时,光微半导体实现突破之后,有望和江丰电子一起进一步提升宁波在靶材产业的战略地位。目前,江丰电子的靶材技术也已经突破进入先进制程,相关产品打入台积电、中芯国际、格罗方德、意法半导体等厂商的供应链。

国产半导体材料偶有闪光

半导体材料是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间,电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。按照实际应用来划分,半导体材料主要分为晶圆材料和封装材料,前者主要是硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、溅射靶、抛光液等;后者则主要包括层压基板、引线框架、焊线、模压化合物等。

从单一材料的市场份额占比来看,半导体材料中占比最大的是硅片,占全部半导体材料市场的37%左右。从产业发展的近况来看,12英寸硅片在未来的市场占比将逐年提高。原因很简单,硅片尺寸越大,能够生产的晶片数量就越多,用于半导体生产的效率越高,单位耗用原材料越少。对于大陆市场而言,各大晶圆厂对12英寸硅片的需求将逐年提升,预计于2020年将突破100万片/月的需求量。

2019年和2020年,国产12英寸硅片陆续取得突破,沪硅产业、上海超硅、郑州合晶、中环股份等数家企业都宣布在国产12英寸硅片方面实现超过10万片/月的产能,其中沪硅产业的产能达到30万片/月,后续规划产能在百万片/月以上的规模,隐隐有成为国产大硅片龙头的趋势。包括12英寸硅片在内,大陆硅片产业近两年发展迅猛,让信越化学、盛高、环球晶、Silitronic和SK集团五大家的总份额占比持续走低,从2019年的92.57%,下降为2020年的86.61%。
图源:前瞻产业研究院

在硅片之后,份额最二大的半导体材料是掩膜,这个领域里面的本土企业并不如硅片行业这么热闹,清溢光电是唯一能够进入主流市场的,该公司在平板显示掩膜版方面具有不俗的竞争实力,在半导体掩膜版方面正在大力研发。

和掩膜、靶向材料情况类似,本土企业在特殊气体、光刻胶、蚀刻剂等材料方面,大都属于完成从零到一的破局,在陆续走向高端,并持续扩大自己的市场份额。因此,我们总是不时能够看到本土半导体厂商取得重大进展的消息。

但是,从整体供应市场来看,本土半导体材料产业依然处于起步阶段,包括硅片和光刻胶在内的各个细分环节自给率基本都不足10%,拥有巨大的替代发展空间。后续,相关企业将会持续在细分领域传出好消息,技术达到国际领先水平,实现从无到有,从弱到强的蜕变。

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