前言
半導(dǎo)體材料需求與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況息息相關(guān)。2017-2022年全球半導(dǎo)體材料銷售額總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2023年，隨著半導(dǎo)體行業(yè)積極減少過(guò)剩庫(kù)存且晶圓廠利用率下降，半導(dǎo)體材料需求減少。進(jìn)入2024年，隨著 AI、消費(fèi)電子、汽車電子等需求復(fù)蘇，半導(dǎo)體市場(chǎng)回暖，半導(dǎo)體材料需求也有望回升。
半導(dǎo)體材料分為晶圓制造材料和半導(dǎo)體封裝材料兩大類。晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)增加，晶圓制造材料市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大。2022年全球晶圓制造材料銷售額以10.5%的增速增長(zhǎng)至447億美元，占半導(dǎo)體材料的比重達(dá)到61.5%。半導(dǎo)體封裝測(cè)試構(gòu)成了晶圓制造流程的后階段，緊隨芯片制造步驟之后。2022 年半導(dǎo)體封裝材料銷售額達(dá)280 億美元，占比 38.5%。盡管目前半導(dǎo)體封裝材料銷售額及占比相對(duì)較小，但在高性能計(jì)算（HPC）和人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，先進(jìn)封裝材料將迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，市場(chǎng)有望顯著增長(zhǎng)。細(xì)分產(chǎn)品方面，2022年全球晶圓制造材料TOP5為硅片、氣體、光掩模、光刻膠輔助材料和 CMP 拋光材料，封裝材料TOP5為封裝基板、引線框架、鍵合線、包裝材料、芯片貼裝材料。
從地區(qū)發(fā)展情況看，2010年以來(lái)，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)逐漸成長(zhǎng)為全球半導(dǎo)體材料最大的需求市場(chǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022-2023年中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料銷售額排名全球第一二位。中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。中國(guó)大陸為2022-2023年全球半導(dǎo)體材料銷售額唯一正增長(zhǎng)地區(qū)。
半導(dǎo)體材料需求增多對(duì)供給端提出更高要求，但美國(guó)不斷主導(dǎo)建立對(duì)華半導(dǎo)體封鎖圈，限制了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)該現(xiàn)象未見(jiàn)緩解，促使光掩模、鍵合絲等半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化加速。目前我國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化仍存在挑戰(zhàn)，如12英寸硅片國(guó)產(chǎn)化率僅為10%，我國(guó)仍需加大技術(shù)研發(fā)投入，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料更高水平的國(guó)產(chǎn)化。
一、半導(dǎo)體市場(chǎng)回暖，全球半導(dǎo)體材料需求有望回升
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2024-2031年）》顯示，半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。半導(dǎo)體材料需求與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況息息相關(guān)。
2017-2022年全球半導(dǎo)體材料銷售額總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2023年，隨著半導(dǎo)體行業(yè)積極減少過(guò)剩庫(kù)存且晶圓廠利用率下降，半導(dǎo)體材料需求減少。根據(jù)數(shù)據(jù)，2023 年全球半導(dǎo)體銷售額為 5268 億美元，增速為-8.2%；2023年全球半導(dǎo)體材料銷售額為667 億美元，增速為-8.2%。進(jìn)入2024年，隨著 AI、消費(fèi)電子、汽車電子等需求復(fù)蘇，半導(dǎo)體市場(chǎng)回暖，半導(dǎo)體材料需求也有望回升。數(shù)據(jù)顯示，2024 年前三季度全球半導(dǎo)體銷售額同比增加 19.78%，預(yù)計(jì)2024年全球半導(dǎo)體銷售額超6000 億美元，2025 年全球半導(dǎo)體銷售額增速超10%。
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、半導(dǎo)體材料以晶圓制造材料為主，封裝材料有望顯著增長(zhǎng)
按應(yīng)用環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體材料分為晶圓制造材料和半導(dǎo)體封裝材料兩大類。
晶圓制造材料包括基板材料和工藝材料。基板材料主要包括硅片等元素半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體制成的晶圓；工藝材料是將硅晶圓（Wafer）加工成裸片（Die）的前端工藝所需的各類材料，如電子氣體、掩膜版、光刻膠及其配套材料、濕電子化學(xué)品、靶材、CMP 拋光材料等。
半導(dǎo)體封裝材料是將晶圓切割成裸片并封裝為芯片（Chip）的后端工藝所使用的各類材料，包括引線框架、封裝基板、陶瓷材料、鍵合絲、切割材料、芯片粘貼材料以及由于先進(jìn)封裝等需求使用的環(huán)氧塑封料、電鍍液等封裝材料。
半導(dǎo)體材料分類
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大類 |
細(xì)分類別 |
作用 |
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前端制造材料 |
硅片 |
晶圓制造的基底材料 |
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濺射靶材 |
芯片中制備的薄膜的元素級(jí)材料通過(guò)磁控進(jìn)行精準(zhǔn)放置 |
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CMP 拋光液和拋光墊 |
通過(guò)化學(xué)反映與物理研磨實(shí)現(xiàn)大面積平坦化 |
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光刻膠 |
將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上的關(guān)鍵材料 |
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高純化學(xué)試劑 |
晶圓制造過(guò)程進(jìn)行濕法工藝 |
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電子氣體 |
氧化，還原，除雜 |
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掩膜版 |
產(chǎn)品制造過(guò)程中的圖形“底片”轉(zhuǎn)移用的高精密工具 |
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化合物半導(dǎo)體 |
新一代的半導(dǎo)體基體材料(相對(duì)于一代硅片) |
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后端封裝材料 |
封裝基板 |
保護(hù)芯片、物理支撐、鏈接芯片與電路板、散熱 |
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引線框架 |
保護(hù)芯片、物理支撐、連接芯片與電路板 |
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陶瓷封裝體 |
絕緣封裝 |
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鍵合金屬線 |
芯片和引線框架、基板間連接線 |
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電鍍液 |
用在凸點(diǎn)和再布線層的制造，和硅通孔的金屬填充中 |
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環(huán)氧塑封料 |
為芯片提供防護(hù)、導(dǎo)熱、支撐 |
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晶圓廠產(chǎn)能持續(xù)增加，晶圓制造材料市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大。2022年全球晶圓產(chǎn)能增速達(dá)8%，晶圓制造材料銷售額以10.5%的增速增長(zhǎng)至447億美元，占半導(dǎo)體材料的比重達(dá)到61.5%。半導(dǎo)體封裝測(cè)試構(gòu)成了晶圓制造流程的后階段，緊隨芯片制造步驟之后。2022 年半導(dǎo)體封裝材料銷售額達(dá)280 億美元，年增長(zhǎng)率為6.3%，占比 38.5%。先進(jìn)封裝技術(shù)在提升芯片集成密度、拉近芯片間距、加速芯片間電氣傳輸速度以及實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。盡管目前半導(dǎo)體封裝材料銷售額相對(duì)較小，但在高性能計(jì)算（HPC）和人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，先進(jìn)封裝材料將迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，市場(chǎng)有望顯著增長(zhǎng)。
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從細(xì)分市場(chǎng)看，2022年全球晶圓制造材料TOP5為硅片、氣體、光掩模、光刻膠輔助材料和 CMP 拋光材料，分別占比33%、14%、13%、7%、7%。
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2022年全球半導(dǎo)體封裝材料TOP5為封裝基板、引線框架、鍵合線、包裝材料、芯片貼裝材料，分別占比55%、16%、13%、8%、4%。
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三、中國(guó)成為全球半導(dǎo)體材料最大需求市場(chǎng)，中國(guó)大陸發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁
從國(guó)內(nèi)發(fā)展情況看，2010年以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商發(fā)展以及貿(mào)易摩擦加劇，國(guó)家將集成電路的發(fā)展提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈隨之向中國(guó)轉(zhuǎn)移。在此背景下，中國(guó)逐漸成長(zhǎng)為全球半導(dǎo)體材料最大的需求市場(chǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022-2023年中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料銷售額排名全球第一二位。
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中國(guó)大陸半導(dǎo)體材料發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。中國(guó)大陸為2022-2023年全球半導(dǎo)體材料銷售額唯一正增長(zhǎng)地區(qū)。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022-2023年中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸、韓國(guó)、世界其他地區(qū)、日本、北美、歐洲半導(dǎo)體材料銷售額增速分別為-4.7%、0.9%、-18.0%、-16.8%、-5.2%、-11.4%、-5.7%。
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四、中國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化率有所提升，未來(lái)將向高水平方向邁進(jìn)
半導(dǎo)體材料需求增多對(duì)供給端提出更高要求，但美國(guó)不斷主導(dǎo)建立對(duì)華半導(dǎo)體封鎖圈，限制了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)該現(xiàn)象未見(jiàn)緩解，促使半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化加速。如2022年硅片國(guó)產(chǎn)化率僅為9%，至2024年8英寸硅片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)55%；2022-2024年光掩模由國(guó)產(chǎn)化率30%向晶圓廠商自產(chǎn)為主轉(zhuǎn)變；鍵合絲國(guó)產(chǎn)化率由2022年的不足20%提升至30%。目前我國(guó)半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化仍存在挑戰(zhàn)，如12英寸硅片國(guó)產(chǎn)化率僅為10%，我國(guó)仍需加大技術(shù)研發(fā)投入，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體材料更高水平的國(guó)產(chǎn)化。
2022-2024年半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化率變化情況
| 材料名稱 | 2022 年國(guó)產(chǎn)化率 | 2024 年國(guó)產(chǎn)化率 |
| 硅片 | 9% | 55%（8 英寸）、10%（12 英寸） |
| 光掩模 | 30% | 晶圓廠商自產(chǎn)為主 |
| 光刻膠 | <5% | 10% |
| 電子氣體 | <5% | 15% |
| 濕電子化學(xué)品 | 3% | 10%（G3 及以上） |
| 濺射靶材 | 20% | 30% |
| 拋光材料 | 20% | 30%（拋光液）、20%（拋光墊） |
| 引線框架 | <30% | 40% |
| 封裝基板 | <20% | <20% |
| 環(huán)氧塑封料 | - | 30% |
| 鍵合絲 | <20% | 30% |
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