2020年中国半导体材料行业发展的影响因素、发展机遇及市场销售额预测[图]

半导体材料管小红 2020-04-20 05:47 来源：智研咨询

一、半导体材料发展的影响因素

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。以下对半导体材料发展前景分析。

从历史数据可以看到，半导体材料市场与行业变化情况相关性强。半导体材料市场会根据半导体行业的变化而变化。目前，2015 年全球半导体材料市场产值已达到434 亿美元，约占据半导体整体产业的13%，其规模巨大。

近几年，由于市场需求的不断扩大、投资环境的日益改善、优惠政策的吸引及全球半导体产业向中国转移等等原因，我国集成电路产业保持较高增长率。整个半导体行业快速发展，这也要求材料业要跟上半导体行业发展的步伐。可以说，半导体整体市场发展为半导体支撑材料业带来前所未有的发展机遇。

半导体材料发展的有利因素

1	资金扶持及政策驱动	近年，随着《国家集成电路产业发展推进纲要》的颁布实施，集成电路、半导体产业发展上升为国家战略，各地发展集成电路的热情高涨，上海、南京、安徽、福建、重庆和成都等地纷纷推出集成电路产业发展基金，为产业发展助力并提供资金支持。2016年11月-12月，国务院相继发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》及《“十三五”国家信息化规划》、国家发改委联合工信部发布《信息产业发展指南》等一系列政策，旨在推动产业能力实现快速跃升，大力推进集成电路创新突破，着力提升集成电路设计水平、建成技术先进且安全可靠的集成电路产业体系；2017年4月，科技部发布《国家高新技术产业开发区“十三五”发展规划》，不断优化产业结构，推进集成电路及专用装备关键核心技术突破和应用；“十三五”期间，科技部制定的《“十三五”材料领域科技创新专项规划》也在战略性电子材料发展方向对第三代半导体材料技术进行了系统布局，在新材料技术发展方面，重点发展战略性电子材料、先进结构与复合材料、新型功能与智能材料，满足战略性新兴产业的发展需求。
2	部分关键技术突破加快	在大规模集成电路制造装备、成套工艺专项以及相关产业政策的推动下，近年来我国半导体设备产业取得较快进步，部分关键设备从无到有，实现了与国际先进技术水平的同步发展。同时，部分国产设备进入大生产线，在产业化进程上取得突破。结合半导体细分领域的技术水平、全球竞争力，以及国产化进度等方面来看，我国在靶材、封装基板、CMP抛光材料等方面，部分产品技术标准已经达到了全球一流水平，本土产线已实现中大批量供货；在硅片、电子气体、化合物半导体、掩模版等方面，个别产品技术标准达已经到全球一流水平，本土产线也已实现小批量供货。
3	）产能转移带动半导体材料需求扩大	近年来我国在芯片制程技术和高端电子产品等方面不断发展，半导体大硅片国产需求迫切。然而，中国芯片自给率并不高，国内芯片发展同美国、日本、韩国等国家相比依然存在着较大的差距，中国半导体市场当前已成为全球增长引擎，下游半导体行业未来3年全球产能转移的趋势已然明确，本土的制造、封测、设计环节的产业规模全球占比也将迅速提升，带动着上游材料需求的迅速扩大。同时，随着近年一系列政策落地实施，半导体成为国家战略，国产替代进入黄金时代，国家集成电路产业投资基金开始运作，中国集成电路产业保持了高速增长，政府的政策支持在集成电路产业发展中起到了决定性的作用。在政策与需求扩增的双重推动作用下，本土半导体材料需求不断扩大，市场发展为半导体支撑材料业带来了前所未有的发展机遇。

数据来源：公开资料整理

半导体材料发展的不利因素

1	行业起步晚，基础不足	一方面，由于我国半导体行业起步较晚，而半导体产业投入成本又相对高，受到资金及技术等多方面因素的约束限制，我国在半导体行业的早起投入不足，因此，较美国、韩国、日本等国家而言，中国的半导体行业基础不足，相关产业发展水平亦相对落后，与上述国家存在较大差距。另一方面，半导体产业是高技术行业，缺少高端集成电路人才，在晶圆长制造工艺方面，短缺严重的问题更加凸显。中国半导体行业要想实现快速健康发展以期达到先进国家的水平或超越世界领先水平，还需政府和企业持续发力，再者，半导体是一个集成性的行业，单单一个芯片的产生就需要近乎万人的工作量，同时也需要多年的经验积累和创新。
2	技术短板明显，尚未掌握核心技术	半导体行业是典型的“金字塔”结构，越上游的企业反而越少，产值越大，技术难度也越高。由于起步晚、相关技术缺少，我国半导体发展受限，尤其是在许多核心技术方面，尚未掌握其关键。同时，受体制问题和西方国家的抵制，关键设备（如光刻设备（光刻机））禁止向中国出售最新设备，导致我国集成电路核心技术受制于人，核心产品和技术的市场占有率偏低，虽然有一定份额，但基本分布在中低端市场，企业实力较弱，整体创新水平很低，产品附加值、同质化竞争等方面都与美、日、韩等国存在很大差距。中国拥有全球最大的半导体消费市场，但因核心技术缺少，到目前为止，关键芯片领域仍然依赖于外国进口。“国产化”是未来发展的一大趋势，要想推进我国半导体产业快速稳健发展，解决我国半导体核心技术显得尤为迫切。
3	人才结构性短缺	随着全球集成电路产业进一步走向成熟期，半导体并购放缓，半导体集成电路人才的极度缺失浮出水面，中国亦不例外。虽然经过多年的发展，我国培养出了一批人才队伍，但是无论是从数量上还是从质量上来说，都远不足以满足我国当前产业快速发展的迫切需要。具体来说，我国目前的人才结构性短缺主要体现在以下两个方面：一是缺乏高端领军人才；二是缺乏集成电路领域的基础性人才。虽然可以通过高薪挖角、海外引进人才等方式可以在短时间弥补一定的国内半导体产业高端领军人才缺口，但要解决基础性人才缺失，仍然需要依靠加强教育培养和企业培训。解决我国半导体人才短缺问题，要抱着改革的心态，通过供给侧结构性改革的方式，改变当前存在的机制体制问题，只有这样才能建立起长效的发展机制。

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工信部等部门联合发布的《制造业人才发展规划指南》也强调高素质劳动人才的重要性，并且对人才发展机制做出了顶层设计。只有充分解决了半导体行业人才缺失问题，才能更好的发展中国的半导体产业，在今后超越发达国家，也是大有希望的。

二、半导体市场有望回暖产业转移造就历史性机遇

半导体材料主要分为晶圆制造材料和封装材料，其中晶圆制造材料包括硅片（37％）、光刻胶、光刻胶配套试剂、湿电子化学品、电子气体、 CMP 抛光材料、以及靶材等；芯片封装材料包括封装基板（39％）、引线框架、树脂、键合丝、锡球、以及电镀液等。

可以看出，和光伏锂电不同，半导体材料是半导体产业链中细分领域最多的环节，且技术路径相去甚远，材料成本合计占比仅10％。

半导休制造材料市场构成

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半导休封装材料市场构成

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智研咨询发布的《2020-2026年中国半导体材料行业市场前景规划及销售渠道分析报告》显示：半导体材料行业是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节，其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、工艺化学品、电子特气、靶材、CMP抛光材料（抛光液和抛光垫）及其他材料，封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包封材料、芯片粘结材料及其他封装材料，每一种大类材料又包括几十种甚至上百种具体产品，细分子行业多达上百个。

2016-2019年全球晶圆制造材料市场规模及增长率（亿美元、%）

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2016-2019年全球晶圆制造材料市场结构（亿美元）

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2018年全球晶圆制造材料市场细分产品结构

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2019年，全球半导体行业实现销售总收入4090亿美元，同比下降12.8%。集成电路的细分项存储器收入大幅下滑是拖累产业进入低谷的首要因素。集成电路是半导体行业的最大组成部分，2019年收入3304亿，占比达到80.8%，同比下降16.0%。集成电路的萎靡直接导致了半导体行业的景气度下滑。集成电路又可细分为存储器、逻辑电路、微处理器及模拟电路四个主要组成部分，2019年的收入分别为1059亿/1046亿/657亿/542亿，占比依次为32.1%/31.7%/19.9%/16.4%。在过去一年，集成电路各细分市场均出现了不同程度的下滑，其中首当其冲是存储器板块，全年收入同比降低33.0%，成为拖累整个半导体产业进入低谷的首要因素。供给侧来看，2018年，三星、SK以及Micron等全球存储器芯片巨头在创新技术上展开激烈竞争，在投资、建厂、扩产等方面纷纷布局，导致了产能过剩，2018-2019年上半年，DRAM和NANDFlash价格大幅下滑；需求侧来看，全球智能手机、服务器等需求动能趋于疲软。叠加中美贸易战影响持久，2019年全球半导体产业出现了十年以来的最大降幅。

集成电路占半导体行业收入超过80%（美元）

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动态来看，2019年下半年全球半导体市场开始复苏，预计2020年市场将持续增长。经过调整，目前半导体行业供应链库存情况已较大幅度改善，DRAM及NAND的价格呈现触底回升趋势。2019年下半年起，全球半导体行业呈现复苏态势。展望2020年，在5G、AI以及云计算等新兴技术的应用下，下游市场需求有望回暖并实现增长，推动全球半导体产业重回上升周期。国际上多家市场调研机构对2020年全球半导体市场做出了预测，除ObjectiveAnalysis认为全球市场有可能出现下滑外，其余机构普遍看好2020年的增长。在统计预测结果中，对2020年全球半导体市场增速预测的中位数为5.9%。

DRAM及NAND价格触底回升

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国外机构对2020年增速预测中位数为5.9%

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近年来，半导体市场稳步发展，2018年全球半导体行业总销售额达到4687.78亿美元，同比增长13.72%。

全球半导体销售额及增长率

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细化来看，半导体设备总销售额为645.3亿美元；半导体材料总销售额为519.4亿美元，约占半导体行业整体的11%。集成电路方面，IC设计行业总销售额为1139亿美元，IC制造与封测市场规模2794亿美元。

2018年全球半导体细分行业销售额和市场规模

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二、溅射靶材市场前景可期

（一）、芯片制备的关键一环

溅射工艺是制备电子薄膜的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在高真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材料，称为溅射靶材。主要应用场景包括超大规模集成电路制造等。

靶材产业链主要分金属提纯、靶材制造、溅射镀膜、终端应用四个环节。其中溅射镀膜是整个产业链中技术要求最高的环节。溅射薄膜的品质对下游产品的质量具有重要影响。市场长期被美国、日本跨国集团垄断，主要设备提供商包括AMAT（美国）、ULVAC（日本）、ANELVA（日本）、Varian（美国）、ULVAC（日本）等行业内知名企业。

溅射靶材产业链

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（二）、需求：预计市场规模将继续提升

在PVD两大系列镀膜产品中，溅射镀膜已成为最主要的薄膜材料制备方法，溅射靶材也是目前市场应用量最大的PVD镀膜材料。随着消费类电子产品等终端应用市场的快速发展，溅射靶材市场规模也日益扩大。2016年全球高纯溅射靶材市场规模约113.6亿美元，其中平板显示、记录媒体、太阳能电池和半导体分别占34%、29%、21%、10%。到2019年全球溅射靶材市场规模将超过163亿美元，增幅43%，年复合增长率13%。

2017年我国靶材需求市场规模202.2亿元，其中显示市场占比接近一半，磁记录、半导体和太阳能市场分别占比28%、9%、8%。这显示出我国显示市场需求明显大于全球平均，而太阳能市场低于全球平均。预测2018-2020年国内靶材市场需求增速预计达到20%以上，市场规模将继续提升。

全球溅射靶材市场规模（亿美元）

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1、半导体：中国市场增速更加稳定，国产替代前景可期

半导体集成电路的每个单元器件内部由衬底、绝缘层、介质层、导体层及保护层等组成，其中介质层、导体层、保护层均需用到溅射镀膜工艺。而集成电路领域镀膜用靶材主要则包括铝靶、钛靶、铜靶、钽靶、钨钛靶等，一般来说，110nm晶圆技术节点以上使用铝导线，配合钛材料做阻挡层，而110nm晶圆技术节点以下使用铜导线，配合钽材料做阻挡层。此外，随着技术进步，14nm晶圆技术节点中还大量使用钛材作为高介电常数的介质金属栅极技术的主要材料。

近年来半导体市场稳步发展，2018年全球半导体材料销售额519亿美元，其中晶圆制造材料销售322亿美元，封装材料销售197亿美元，总销售额同比增长10.65%，增速较2017年继续增加。溅射靶材市场约占晶圆制造材料的2.6%，约占封装材料的2.7%，因此可测算出2018年全球半导体用靶材市场规模约13.69亿美元。

目前，全球的靶材制造行业，特别是高纯度的靶材市场，呈现寡头垄断格局，主要由几家美日大企业把持着，如日本的三井矿业、日矿金属、日本东曹、住友化学、日本爱发科，以及美国霍尼韦尔、普莱克斯等。

据估算，日矿金属是全球最大的靶材供应商，靶材销售额约占全球市场的30%，霍尼韦尔在并购Johnson Mattey、整合高纯铝、钛等原材料生产厂后，占到全球市约20%的份额，此外，东曹和普莱克斯分别占20%和10%。

全球靶材市场被几大美日制造商把持