半导体硅材料主要为单晶硅材料,按照应用场景划分,半导体硅材料可以分为芯片用单晶硅材料和刻蚀用单晶硅材料。其中芯片用单晶硅材料是制造半导体器件的基础原材料,芯片用单晶硅材料经过一系列晶圆制造工艺形成极微小的电路结构,再经切割、封装、测试等环节成为芯片,并广泛应用于集成电路下游市场。
刻蚀用单晶硅材料加工制成刻蚀用单晶硅部件,后者是晶圆制造刻蚀环节所需的核心耗材。
(1)刻蚀用单晶硅材料行业概况
刻蚀用单晶硅材料主要用于加工制成刻蚀设备上的硅电极,由于硅电极在 硅片氧化膜刻蚀等加工工艺过程会被逐渐腐蚀并变薄,当硅电极厚度减少到一 定程度后,需替换新的硅电极,因此硅电极是晶圆制造刻蚀工艺的核心耗材。 刻蚀设备用硅材料产业链主要由刻蚀设备用硅材料制造商(主要提供硅单晶材 料)、刻蚀设备用硅部件制造商(主要为刻蚀设备厂商、芯片制造厂商提供硅 部件产成品)以及刻蚀设备供应商和芯片制造厂商构成。硅材料制造商向下游 提供刻蚀设备用硅材料,并由硅部件制造商加工制成刻蚀设备用硅部件。硅部 件主要包括硅电极、硅环等。
目前全球范围内刻蚀设备的市场集中度相对较高,刻蚀设备供应商主要包 括泛林集团、东电电子和应用材料,市场份额合计占比超过 90%。国内厂商起 步较晚,刻蚀机龙头厂商有中微公司、北方华创。国内厂商尚处于追赶阶段, 全球市场占有率较低,国产刻蚀设备仍有较大的发展空间。
(2)市场规模及发展前景
从市场规模来看,目前全球刻蚀机用单晶硅材料的 市场规模相对较小,但随着刻蚀机设备的出货量增加与下游半导体芯片的销售 量增长,该市场也有望持续增长。随着全球集成电路产业规模持续增长,集成电路制造厂商持续增加资本投入,新生产线陆续建成,新增刻蚀设备不断投入 使用,刻蚀用单晶硅材料需求将进一步扩大。同时,刻蚀用单晶硅材料需求与 半导体行业景气度密切相关。
2020 年-2022 年上半年,随着 5G 商用进程不断加快,物联网、智能汽车、人工智能等市场进一步发展,半导体行业快速发展; 2022 年下半年,由于终端消费需求疲软,半导体行业进入库存调整期;2024 年,预计随着 AI 算力需求提升和终端消费复苏,半导体行业将进入下一轮上 行周期。长期来看,全球半导体行业处于螺旋式上升的发展趋势。 近年来,全球半导体市场持续保持增长势头,带动半导体材料市场稳步增 长。