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光刻膠、大硅片等半導體領域再次受到發改委關注

2020-09-24
來源:半導體行業觀察

  日前,國家發改委網站發布了《關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》。

  在總體規劃中,該指導意見指出,要聚焦重點產業領域。著力揚優勢、補短板、強弱項,加快適應、引領、創造新需求,推動重點產業領域形成規模效應。同時也要打造集聚發展高地。充分發揮產業集群要素資源集聚、產業協同高效、產業生態完備等優勢,利用好自由貿易試驗區、自由貿易港等開放平臺,促進形成新的區域增長極。

  在聚焦重點產業投資領域中,該指導意見也涉及了不少有關于半導體領域的內容。

  其中,加快新一代信息技術產業提質增效方面,指出了需要加快基礎材料、關鍵芯片、高端元器件、新型顯示器件、關鍵軟件等核心技術攻關,大力推動重點工程和重大項目建設,積極擴大合理有效投資。穩步推進工業互聯網、人工智能、物聯網、車聯網、大數據、云計算、區塊鏈等技術集成創新和融合應用。

  在加快新材料產業強弱項、加快新能源產業跨越式發展方面,又分別強調了將圍繞微電子制造等加快在光刻膠、高純靶材、大尺寸硅片、電子封裝材料等領域實現突破。聚焦新能源裝備制造“卡脖子”問題,加快IGBT等核心技術部件研發。

  國內產業的現狀

  指導意見中所指出的重點產業投資領域,國產實力究竟如何?

  在光刻膠領域,我國在面板屏顯光刻膠方面,已具備一定競爭力,中國的大部分光刻膠企業均涉及面板屏顯領域。但中國半導體光刻膠技術水平離國際先進水平差距較大。據國元證券報道顯示,中國光刻膠市場基本由外資企業占據,國內企業市場份額不足40%,尤其是高分辨率的KrF和Ar光刻膠,其核心技術基本被日本和美國企業所壟斷。根據中國產業信息網的分析顯示,適用于6英寸硅片的g/i線光刻膠的自給率約為20%,適用于8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率不足5%,而適用于12寸硅片的ArF光刻膠完全依靠進口。

  在2000年之后,我國陸續出臺了多個半導體產業政策,這其中也有不少涉及到了光刻膠的發展。在這以后的20年時間中,國產光刻膠也有了一定的進步。據國元證券的調研報告顯示,從國內整體來看,目前市場主流的四種中高端光刻膠:g線、i線、KrF、ArF,我國已經實現了g/i 線的量產,并將逐步提升供貨量;KrF 已經通過認證,但還處于攻堅階段;ArF光刻膠樂觀預計在2020年能有效突破并完成認證。

  具體來看,科華微電子已經掌握了g線正膠、i線正膠、KrF(248nm)深紫外光刻膠及配套試劑,目前正在從事ArF(193nm)深紫外光刻膠的研發,但KrF尚未形成有規模的量產供應,與國際品牌差距依舊明顯。晶瑞股份已經掌握 g 線正膠、i 線正膠和環化橡膠負膠, KrF(248nm)深紫外光刻膠還處在研發階段。

  但國元證券的報告中也指出,在最新的EUV和E-beam光刻膠方面,現在國內還不具備條件也沒有這方面研發能力,量產更是遙遙無期。國產光刻膠高端技術短期內尚難突破,還要很長的路要走。

  硅片是集成電路發展的基石之一。在這方面國產硅片的實際情況又是怎樣的?據東莞證券的調研報告顯示,在小尺寸硅片方面,我國能大規模生產 4-6 英寸硅片,基 本滿足國內需求。但大硅片(8、12 英寸)方面則存在較大缺口。雖然8英寸硅片我國能自主進行生產,但仍不能滿足下游生產需求;而 12 英寸硅片則幾乎依賴于進口。在這種情況下,發展大硅片也成為了我國半導體產業發展的一個重點。

  在大尺寸硅片方面,我國正積極邁向8英寸與12英寸硅片生產,多項重大投資正在啟動中。據芯思想2019年的報告顯示,包括上海新昇、超硅半導體、中環半導體以及立昂微等多家企業在內,目前宣布的12英寸硅片項目多達20個,根據各家公司公布情況來看,總投資金額超過1400億,12英寸硅片總規劃月產能到2023年前后合計超過650萬片。如果加上天芯硅片、中芯環球、濟南項目,12英寸硅片總規劃月產能將可能高達800萬片,約是2018年全球12英寸硅片月需求的2倍。

  另外一方面,IGBT也是目前我國本土半導體企業發力的一個重點。尤其是隨著新能源汽車的快速發展,IGBT 也迎來了爆發。我國是車規級 IGBT 的主要市場之一,約占全球市場份額超過30%。但這塊市場一直是我國半導體產業的空白,直到近幾年才得到重視。

  IGBT芯片國產替代有巨大的需求空間,國內有不少廠商已經參與布局。目前,國內在車規級IGBT產業鏈布局較完善的企業有比亞迪半導體、斯達半導、中車時代電氣等。據半導體行業觀察此前的報道顯示,今年4月底,比亞迪IGBT項目已在長沙開工建設,該項目建成后可年產25萬片8英寸新能源汽車電子芯,可滿足年裝車50萬輛的產能需求。此外,其他廠商也在加快IGBT的產能建設,斯達半導新能源汽車用IGBT模塊擴產項目投產后可年產120萬個新能源汽車用IGBT模塊;中車時代電氣計劃在今年量產第6代IGBT技術IGBT,其8英寸IGBT生產線可年產24萬片。

  被歐美日壟斷的市場

  誠如上文所述,本土企業在光刻膠、大硅片以及IGBT等領域的發展才剛剛開始起步。而目前這些領域的主要市場份額又都是被哪些企業所占據著?

  具體來看,據浙商證券的調研報告顯示,光刻膠行業具有極高的行業壁壘,因此在全球范圍其行業都呈現寡頭壟斷的局面。光刻膠行業長年被日本和美國專業公司壟斷。目前前五大廠商就占據了全球光刻膠市場 87%的份額,行業集中度高。其中,日本 JSR、東京應化、日本信越與富士電子材料市占率加和達到72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半導體光刻膠核心技術亦基本被日本和美國企業所壟斷,產品絕大多數出自日本和美國公司,如杜邦、JSR 株式會社、信越化學、東京應化工業、Fujifilm,以及韓國東進等企業。整個光刻膠市場格局來看,日本是光刻膠行業的巨頭聚集地。

  高純靶材市場同樣也是個寡頭市場。目前,全球的靶材制造行業,特別是高純度的靶材市場,呈現寡頭壟斷格局,主要由幾家美日大企業把持著,如日本的三井礦業、日礦金屬、日本東曹、住友化學、日本愛發科,以及美國霍尼韋爾、普萊克斯等。根據有研新材公告數據估算,日礦金屬是全球最大的靶材供應商,靶材銷售額約占全球市場的30%,霍尼韋爾在并購Johnson Mattey、整合高純鋁、鈦等原材料生產廠后,占到全球市約20%的份額,此外,東曹和普萊克斯分別占20%和10%。

  在大尺寸硅片方面,從全球范圍來看,大尺寸硅片的產能和市場基本已被日、德、韓和中國臺灣企業所壟斷。以12英寸硅片市場為例,同半導體硅片的整體市場競爭格局基本保持一致,但信越、盛高、環球晶圓、Silitronic和LG這五大供應商的市場份額更高,達到了98%;而中國臺灣的環球晶圓市場份額有所降低。

  IGBT模塊在新能源汽車領域中發揮著至關重要的作用,被廣泛應用于電機控制器、車載空調、充電樁等設備。同樣,IGBT模塊也是新能源汽車電機控制系統中負責能源轉換與傳輸的核心功率半導體器件。從目前來看,國外廠商已研發出完善的 IGBT 產品系列。全球 IGBT 市場主要競爭者包括德國英飛凌、日本三菱、富士電機、美國安森美、瑞士 ABB 等,前五大企業的市場份額超過 70%。

  奮力追趕的本土廠商

  近幾年中,在市場需求以及國家政策的鼓勵下,這些領域雖然被寡頭把持,但也有不少本土企業圖謀在這些半導體領域進行發展。

  在今年當中,我們也看到有不少企業開始進軍光刻膠領域。這其中就包括雅克科技擬募資12億投入光刻膠等材料研發。除此之外,八億時空也曾于日前發布公告稱,公司擬使用1億元超募資金投資設立全資子公司“上海八億時空先進材料有限公司”(暫定名),由該公司投資建設研發平臺,實施“先進材料研發項目”。其先進材料研發項目就包含了光刻膠方面。據悉,其重點研發平板顯示用光刻膠、5G分子天線用光刻膠及半導體用光刻膠。

  在大硅片領域,得益于CIS、存儲等對8英寸硅片的需求,許多國產硅片廠商也有了擴產的計劃。除此之外,12英寸也是今年上市企業的重要布局方向之一。具體來看,滬硅產業于2020 年4月IPO上市,其公告顯示,公司擬投資22億用于擴產15萬片/月的12 寸大硅片;中環股份定增 50 億加碼8英寸、12 英寸半導體硅片;神工股份IP上市擬投9億用于建設8寸拋光片;此外有研、金瑞泓等國內主要硅片制造商均有大規模擴產計劃。

  2020上半年,國內廠商IGBT布局動作頻頻,不少企業傳來了IGBT量產供貨的好消息,也有不少新的IGBT項目加速落地。華潤微發布的2020年半年度報告顯示,公司目前在研項目共13項,其中包括IGBT產品設計及工藝技術研發。今年7月份,華虹半導體宣布,公司將全面發力與IGBT產品客戶的合作,打造IGBT生態鏈。目前公司代工的IGBT芯片具有市場競爭力,已加速導入新能源汽車、風力發電、白色智能家電等市場,進一步豐富IGBT產品線,為公司尋求新業務增長點。

  在車規級IGBT領域,除了比亞迪半導體和斯達半導體等為國產車規級IGBT的發展增添了一絲活力。利歐股份也在投資理想汽車之后,充分了解到了IGBT在電動車領域應用的重要性,于是,公司決定投資IGBT項目。

  本土半導體企業在這些領域的發展才剛剛起步,國內旺盛的市場需求為他們的成長增添了動力。但不可否認的是,面對強大的巨頭企業,這些國內半導體廠商還有很長的一段路要走。

 


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