把握(wo)新(xin)形(xing)勢(shi)，抓住新(xin)機遇——半導體材料國產化迫在眉睫
發(fa)布時間(jian)：2019-08-30
新(xin)(xin)材(cai)料，制造(zao)業(ye)的(de)幕后英雄。工業(ye)制造(zao)，材(cai)料先行(xing)。新(xin)(xin)材(cai)料作為(wei)高新(xin)(xin)技(ji)(ji)術的(de)基(ji)(ji)礎和(he)先導，與信息(xi)技(ji)(ji)術、生物技(ji)(ji)術一(yi)并成為(wei)二十一(yi)世紀(ji)最重要和(he)最具(ju)發(fa)(fa)(fa)展潛力的(de)領域(yu)(yu)，是(shi)實現戰略性新(xin)(xin)興產(chan)(chan)業(ye)發(fa)(fa)(fa)展的(de)奠基(ji)(ji)石(shi)和(he)各個領域(yu)(yu)孕育新(xin)(xin)技(ji)(ji)術、新(xin)(xin)產(chan)(chan)品、新(xin)(xin)裝備的(de)“搖籃”。半(ban)導體材(cai)料作為(wei)新(xin)(xin)材(cai)料的(de)重要組成部(bu)分，是(shi)世界(jie)各國(guo)為(wei)發(fa)(fa)(fa)展電子信息(xi)產(chan)(chan)業(ye)而關注的(de)重中之重，它(ta)支撐著電子信息(xi)產(chan)(chan)業(ye)自主安(an)全地發(fa)(fa)(fa)展，對于產(chan)(chan)業(ye)結構(gou)升(sheng)級、國(guo)民經(jing)濟及國(guo)防建設具(ju)有重要意義。近年(nian)來(lai)，在(zai)各方共同努力下(xia)，國(guo)內半(ban)導體材(cai)料產(chan)(chan)業(ye)取得較大進(jin)步(bu)，但(dan)整體發(fa)(fa)(fa)展仍(reng)顯滯后，特別是(shi)高端領域(yu)(yu)，與國(guo)外先進(jin)差(cha)距(ju)明(ming)顯，在(zai)半(ban)導體行(xing)業(ye)發(fa)(fa)(fa)展新(xin)(xin)形(xing)勢、新(xin)(xin)機遇(yu)下(xia)，配(pei)套材(cai)料國(guo)產(chan)(chan)化迫(po)在(zai)眉(mei)睫！
新(xin)材(cai)料(liao)發展滯后于制造業，“等米下(xia)鍋”現象突出
日前(qian)工(gong)信部王江(jiang)平副部長在(zai)出(chu)席第(di)五(wu)屆中(zhong)國國際新(xin)材(cai)料產業(ye)(ye)博覽會時發表講話指出(chu)，“工(gong)業(ye)(ye)界必須(xu)把新(xin)材(cai)料產業(ye)(ye)放在(zai)更(geng)加突出(chu)的位置，不(bu)斷深化其戰略性(xing)、緊迫性(xing)的認識(shi)，抓緊工(gong)作(zuo)、快速(su)突破。”
王江(jiang)平強調，要加快(kuai)實施制造(zao)強國戰略，就必須(xu)夯(hang)實新材料產業這一重要基礎。沒有質(zhi)量過硬、性能(neng)(neng)高(gao)(gao)(gao)(gao)超的(de)(de)材料，再先進的(de)(de)設(she)計(ji)和(he)(he)構想(xiang)都難(nan)以實現。如(ru)，高(gao)(gao)(gao)(gao)溫合(he)(he)金與功能(neng)(neng)涂層材料是(shi)航(hang)(hang)空(kong)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)(de)關鍵支撐，電子化學品是(shi)集成(cheng)電路(lu)制造(zao)不可或缺的(de)(de)材料，碳纖維(wei)復合(he)(he)材料、高(gao)(gao)(gao)(gao)強輕(qing)型(xing)合(he)(he)金等是(shi)大飛(fei)機(ji)等高(gao)(gao)(gao)(gao)端裝備的(de)(de)基礎，新型(xing)電池材料決定著新能(neng)(neng)源汽車的(de)(de)續(xu)航(hang)(hang)能(neng)(neng)力和(he)(he)快(kuai)充實效，高(gao)(gao)(gao)(gao)性能(neng)(neng)材料支撐著高(gao)(gao)(gao)(gao)速鐵路(lu)的(de)(de)質(zhi)量和(he)(he)安全，等等。
王江(jiang)平表示，新(xin)材料從(cong)研究發(fa)現到成熟應用(yong)是個漫(man)長的(de)過(guo)程，周(zhou)期少則幾年(nian)，多則十幾年(nian)。發(fa)達國家往往實行“研發(fa)一(yi)批、儲備(bei)一(yi)批、應用(yong)一(yi)批”的(de)材料先行戰(zhan)略。但在我國，材料發(fa)展一(yi)直(zhi)滯后(hou)于(yu)裝備(bei)制造，影(ying)響重大工藝的(de)提升，重大裝備(bei)、重大工程往往最后(hou)才確定材料方(fang)案。由(you)于(yu)很多新(xin)材料國內尚未突破(po),重大(da)(da)裝備、重大(da)(da)工程“等米下鍋”的現象非常(chang)突出。“關鍵材料(liao)不(bu)突破，先進制(zhi)造就(jiu)是空中(zhong)樓閣。”王(wang)江平強調。
當前我國處于制造業轉型升級(ji)的關鍵時期，他指出，國家新材料專家咨詢(xun)委近期梳理(li)了70余種關(guan)鍵短板新材料(liao)，結果表(biao)明(ming)我國(guo)(guo)在(zai)新材料(liao)發(fa)(fa)展方面存在(zai)不少(shao)的(de)短板和空白。當(dang)前，我國(guo)(guo)新材料(liao)產業發(fa)(fa)展總體仍處于(yu)爬坡(po)上坎(kan)的(de)階段，與建設制造強國(guo)(guo)的(de)要(yao)求相比(bi)，關(guan)鍵材料(liao)“卡脖子”問題還廣泛存在(zai)，這(zhe)與世界(jie)第一原材料(liao)工(gong)業大(da)國(guo)(guo)的(de)地位不匹配，不能(neng)很好支撐我國(guo)(guo)門類(lei)齊全的(de)工(gong)作體系。
鑒(jian)于此，針對(dui)下一步發(fa)展思路(lu)，王江(jiang)平強(qiang)調，要加(jia)強(qiang)頂層設計，在(zai)政(zheng)(zheng)策(ce)(ce)(ce)上協同(tong)，在(zai)資金(jin)投入上加(jia)大(da)力度。一是加(jia)強(qiang)政(zheng)(zheng)策(ce)(ce)(ce)統(tong)籌，可以(yi)建立區域(yu)內相(xiang)關(guan)的統(tong)籌協調機(ji)制，緊緊圍繞新材(cai)料(liao)(liao)的重(zhong)點(dian)產品(pin)、企(qi)業(ye)等開展工(gong)作(zuo)，特別要把(ba)集(ji)成電路(lu)材(cai)料(liao)(liao)作(zuo)為當(dang)前發(fa)展重(zhong)點(dian)。二(er)是加(jia)大(da)推廣(guang)應(ying)用(yong)，繼(ji)(ji)續擴(kuo)大(da)保(bao)險試點(dian)，開展相(xiang)關(guan)重(zhong)大(da)政(zheng)(zheng)策(ce)(ce)(ce)研究，出臺(tai)促(cu)進新材(cai)料(liao)(liao)盡早應(ying)用(yong)的相(xiang)關(guan)政(zheng)(zheng)策(ce)(ce)(ce)。三是推進重(zhong)點(dian)產品(pin)建設，繼(ji)(ji)續推動生產應(ying)用(yong)平臺(tai)，向新能源、汽車材(cai)料(liao)(liao)、集(ji)成電子(zi)材(cai)料(liao)(liao)等擴(kuo)展。
實際上，為貫徹(che)實施(shi)制(zhi)造強國戰略，加(jia)快推進新(xin)材料(liao)產業發展，2016年(nian)國務(wu)院就專(zhuan)門(men)成立(li)了國家新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)領(ling)導(dao)小(xiao)組(zu)，旨在(zai)審議推動新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的總(zong)體(ti)部署、重(zhong)要(yao)規劃，統籌研究重(zhong)大(da)政策、重(zhong)大(da)工(gong)程和重(zhong)要(yao)工(gong)作(zuo)(zuo)安排，協(xie)調解決重(zhong)點(dian)難(nan)點(dian)問題(ti)，指導(dao)督促各(ge)地區、各(ge)部門(men)扎實開展(zhan)工(gong)作(zuo)(zuo)。領(ling)導(dao)小(xiao)組(zu)自(zi)成立(li)以來，多次對新(xin)材(cai)料(liao)領(ling)域關鍵材(cai)料(liao)進行了重(zhong)點(dian)支持，半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)作(zuo)(zuo)為核心材(cai)料(liao)之一，被列為優(you)先發(fa)展(zhan)的重(zhong)點(dian)。
半導(dao)體市場(chang)再創(chuang)新高，產業(ye)向中國大陸轉移
在技術創新推動的大背景下，中國半導體產業近年來實現快(kuai)速發展(zhan)，2017年中國半導體市場規模為(wei)16708.6億(yi)元(yuan)，同比(bi)增長17.9%，再創(chuang)新高。
在(zai)《國(guo)家集成電路產業發展(zhan)推進綱(gang)要(yao)》和大基金的“政(zheng)策+資金(jin)”雙(shuang)重(zhong)驅動下，我(wo)國(guo)集成電路產業(ye)保持良好發展(zhan)態勢，產業(ye)規(gui)模繼(ji)續擴大(da)，發展(zhan)質量持續改善(shan)，競(jing)爭能(neng)力(li)不斷提升。自2014年9月(yue)，大基金成立(li)至2018年(nian)3月(yue)，大(da)基金累計有效決策(ce)投資67個(ge)項目(mu)，累計項目(mu)承諾(nuo)投資額1188億元，實(shi)際(ji)出資818億元，分別占一期募資總額的86%和61%。投(tou)資項(xiang)目(mu)覆蓋了(le)集成(cheng)電路設(she)計、制造(zao)、封裝測試、裝備(bei)、材料、生(sheng)態(tai)建設(she)等各環節(jie)，實現了(le)產業鏈(lian)上的完(wan)整布局。
目前(qian)，國內IC設計業產業增長(chang)速度繼續高于全球發展，保持全球Fabless業(ye)第二。2017年，我國IC設(she)計業增長率為26.1%，相比全球(qiu)11.3%的增(zeng)長率，高出14.8個(ge)百分點。同期，占全球設(she)計(ji)業比重為31.7%，相比2016年(nian)的26.2%，提升(sheng)5.5個百(bai)分(fen)點。
本土晶圓制(zhi)(zhi)造(zao)產(chan)能放量(liang)在即，半導體(ti)制(zhi)(zhi)造(zao)產(chan)業轉(zhuan)移(yi)趨(qu)勢明確(que)。一方面，國(guo)內晶圓制(zhi)(zhi)造(zao)廠中芯(xin)國(guo)際、上海華虹、長江存儲(chu)等內資企(qi)業在未來(lai)2年內將有多條產線(xian)投產，另一方面，海力士(shi)、三星電子等(deng)外資企業也(ye)在中(zhong)國投放新的(de)產線(xian)。2017-2020年(nian)是晶圓廠投資(zi)的高峰期。據(ju)統計(ji)，這四年(nian)內，將有20條12英(ying)寸(cun)晶圓產(chan)線實(shi)現量(liang)產(chan)。全部投(tou)產(chan)后，中國的12英寸(cun)晶圓產能將領先臺灣與(yu)韓國。
封(feng)測(ce)產業方面，中國臺灣、美國、中國大陸(lu)三足(zu)鼎(ding)立(li)之勢基本成型。臺灣仍是全球芯片封(feng)測(ce)代(dai)工實(shi)力(li)最強的區域，占據一(yi)半以上市場份額。而美國由于擁(yong)有眾多的IDM 龍頭企業(ye)(ye)，在全球封(feng)測產業(ye)(ye)中也(ye)占據重(zhong)要地位。同時，隨著近年大陸封(feng)測企業(ye)(ye)的(de)崛起，大陸也(ye)已成為封(feng)測產業(ye)(ye)重(zhong)要的(de)參(can)與者。
分立(li)器(qi)件(jian)產業(ye)來看，目前，全球半(ban)導體分立(li)器(qi)件(jian)主要(yao)以美日歐企業(ye)為主，高(gao)端市(shi)場幾(ji)乎被(bei)這三大主力國壟(long)斷。在高(gao)端半(ban)導體分立(li)器(qi)件(jian)領(ling)域，由于國內廠商尚未形(xing)成規(gui)模(mo)效(xiao)應與集(ji)群效(xiao)應，所以其生產仍以“代工”模(mo)式為主。
盡管如此，近年來隨著智(zhi)能(neng)手機、軌道交通、新能(neng)源、混合動力(li)汽車、LED照明、便攜醫療電子等新型應用領(ling)域的快速(su)發(fa)(fa)展，以(yi)及國家(jia)產業(ye)政策(ce)對新興領(ling)域的大(da)力扶(fu)持和對傳統產業(ye)的升級(ji)改造，為(wei)我國分立器件產業(ye)的發(fa)(fa)展提供(gong)了(le)前所未有(you)的發(fa)(fa)展動力。中(zhong)國半導體分立器件的全(quan)球話語(yu)權正在穩步提升，目前已是全(quan)球最大(da)的分立器件市場。
光(guang)電器件(jian)(jian)產業來看，我國半導體(ti)光(guang)電器件(jian)(jian)產業發展勢頭良(liang)好，產業規模穩步增長。在“國家半導體(ti)照(zhao)(zhao)明工程(cheng)”的(de)推動下，目(mu)前已形成(cheng)了上(shang)海(hai)、大連(lian)、南昌(chang)、廈門、深圳、揚州(zhou)和石家莊七個半導體(ti)照(zhao)(zhao)明工程(cheng)產業基地。長三(san)角、珠三(san)角、閩三(san)角以及(ji)北(bei)方地區則成(cheng)為中國LED產業發展(zhan)的(de)聚集地。
半(ban)導體(ti)材料部分領域取得(de)突破，但整體(ti)差距仍明顯
半導(dao)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)作為(wei)半導(dao)體產業(ye)的重要(yao)支撐，其發(fa)展(zhan)程度直接影響著半導(dao)體產業(ye)的整(zheng)體水平。半導(dao)體加(jia)工制造所需材(cai)(cai)(cai)料(liao)主要(yao)包括(kuo)晶圓制造材(cai)(cai)(cai)料(liao)與封裝材(cai)(cai)(cai)料(liao)兩(liang)大(da)類。晶圓制造材(cai)(cai)(cai)料(liao)包括(kuo)硅(gui)片、光刻膠、光掩(yan)模、電子特氣、濕化學品、濺射靶材(cai)(cai)(cai)、CMP拋光材料等(deng)，2017年國內晶圓制造(zao)材料總(zong)體市場規(gui)模達(da)到24.78億美元(yuan)；封(feng)(feng)裝材(cai)料包括引線框架、基(ji)板、陶瓷封(feng)(feng)裝材(cai)料、鍵合(he)絲、封(feng)(feng)裝樹脂、芯(xin)片貼裝材(cai)料等，2017年國內封裝(zhuang)材料市(shi)場規模達到50.86億美(mei)元。
就國(guo)內半導體材料(liao)發展現狀，綜合各細分領域(yu)來(lai)看(kan)，部分產(chan)(chan)(chan)品已(yi)(yi)實現自產(chan)(chan)(chan)自銷，但(dan)高(gao)端領域(yu)，與國(guo)外先進差距仍十分明(ming)顯。其中，國(guo)內半導體材料(liao)在(zai)靶材、封裝(zhuang)基板、研(yan)磨(mo)液(ye)等細分領域(yu)產(chan)(chan)(chan)品已(yi)(yi)經取(qu)得較大突破(po)，部分產(chan)(chan)(chan)品技術標準達到全球一流水平(ping)，本土產(chan)(chan)(chan)線(xian)已(yi)(yi)基本實現中大批(pi)量供貨。例(li)如，國(guo)產(chan)(chan)(chan)材料(liao)包括江(jiang)豐電(dian)(dian)子的靶材以及安(an)集微電(dian)(dian)子的研(yan)磨(mo)液(ye)在(zai)中芯國(guo)際(ji)均已(yi)(yi)實現中大批(pi)量供貨。
硅片(pian)：2017年國內半導(dao)體硅片市場(chang)規模(mo)6.91億美元，而目前國內集(ji)成電路用12英寸硅片仍全部(bu)依賴進(jin)口，8英寸硅(gui)片(pian)80%以上依(yi)賴進口，全球(qiu)五大供應商壟斷(duan)了(le)全球(qiu)90%以上的市場份(fen)額。
光掩膜：我(wo)國的光掩膜版年產(chan)能(neng)達到(dao)1.7萬平(ping)方米，但我國自主(zhu)生產的主(zhu)要應用于(yu)平(ping)板顯(xian)示行(xing)業、觸(chu)控行(xing)業和(he)電(dian)路(lu)板行(xing)業，僅能夠滿足國內中低檔市(shi)場的需求(qiu)，用于(yu)集(ji)成電(dian)路(lu)制造的高端光掩膜版(ban)則由國外公司壟斷。
光刻(ke)膠：光刻(ke)膠一直(zhi)以來(lai)被美(mei)日(ri)企業高(gao)度壟斷，我(wo)國完全靠進口，在8英寸及以上(shang)晶圓用光刻(ke)膠方(fang)面，國產化率不足(zu)1%，還有許多需要攻克的關鍵技術。
電子(zi)特氣：電子(zi)特氣是半導體工藝流程中不可缺(que)少(shao)的基礎性支撐材料。半導體用電子(zi)特氣要求純度高，其雜質含量一般在(zai)10-5~10-9數量級，且其多為易(yi)燃、易(yi)爆、劇毒化學(xue)品(pin)，生產難度大。2017年國(guo)內半導體(ti)用電(dian)子特氣市場規模4.30億美元。經過(guo)30多(duo)年的發展(zhan)，目前我國半導(dao)體用(yong)電子特(te)氣已經(jing)取得了比較好的成績，中(zhong)船重工718所、廣東華特(te)、黎明化(hua)工(gong)院等一些電子特(te)氣品種均在12英(ying)寸晶圓產線應用上取得突(tu)破，并且實現(xian)了批量供應。
工(gong)藝(yi)化(hua)學(xue)品：工(gong)藝(yi)化(hua)學(xue)品又名濕電(dian)子(zi)化(hua)學(xue)品，目前國內8英寸(cun)和12英寸晶圓生產線消耗的濕電子化(hua)學品超過(guo)18萬噸，但(dan)該細分領域(yu)要求濕電子化學品達到SEMI標準C8以上(shang)和C12水(shui)平，而(er)國內只有少數(shu)品種如湖(hu)北興福電(dian)子級磷酸、上海新陽的電(dian)鍍液、蘇州晶瑞雙氧水(shui)等開始(shi)進入8英(ying)寸、12英寸產線應用，還有大部分產品來自于(yu)進口。
靶(ba)材：高純(chun)濺射靶(ba)材主要是指純(chun)度(du)為 99.9%-99.9999%的(de)金屬或非金屬靶材，應用于電子元器件(jian)制造的(de)物(wu)理氣(qi)象沉(chen)積(ji)(PVD)工藝，是制(zhi)備晶圓(yuan)、表面電(dian)子薄(bo)膜的關鍵(jian)材料(liao)。2017年國內半導體用濺射(she)靶(ba)材市場(chang)規模1.06億美元(yuan)。近年來國(guo)家制定了一系(xi)列產(chan)業政策包括 863 計劃、02 專項等來加速(su)濺射靶材(cai)供(gong)應的本(ben)土化(hua)進程，推(tui)動國(guo)產靶材(cai)在(zai)多個應用領(ling)域實現從0到(dao) 1 的跨越。目前國內12英(ying)寸晶圓用濺射靶材(cai)的國產化率(lv)約為18%，而(er)8英(ying)寸(cun)晶圓用靶(ba)材的(de)國產化率達到55%。以(yi)江豐電(dian)子為例，公司的(de)(de)半導體(ti)(ti)靶材(cai)產品已應(ying)用于(yu)以(yi)臺積電(dian)為代表(biao)的(de)(de)世界(jie)著名半導體(ti)(ti)廠商(shang)的(de)(de)最先進制造工藝(yi)，在 14/16 納米技術節點實現批(pi)量供貨，同時還滿(man)足了國內廠商(shang) 28 納米(mi)技(ji)術節(jie)點的量(liang)產需求，產品成功打入全球 280 多(duo)個半導體芯片制造工廠(chang)，成為眾多(duo)世界著名(ming)芯片公司的供應商(shang)。
CMP拋光材料：CMP拋光(guang)(guang)材料主要有拋光(guang)(guang)液與拋光(guang)(guang)墊。拋光(guang)(guang)液方面(mian)，安集微電子在Cu制程上有一定優勢，但在(zai)更高端的STI制程沒有(you)掌握核心原材料研磨粒子的(de)制備技術(shu)。拋光墊(dian)方面(mian)，湖(hu)北鼎龍產品進入(ru)8英寸制程，但在12英寸制程(cheng)以及STI等高端制(zhi)程上需要進行(xing)技術(shu)攻(gong)關。
把(ba)握新(xin)形(xing)勢，抓住新(xin)機遇(yu)
當前(qian)，中國已成為全球最(zui)大的半導體消費(fei)市場(chang)。物聯網、5G通訊、人工智能等下一輪終端需求(qiu)，為(wei)中(zhong)國(guo)(guo)大(da)陸半導(dao)(dao)體(ti)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)創造了(le)新的(de)機遇。而作為(wei)半導(dao)(dao)體(ti)行業(ye)重要支撐的(de)材(cai)料(liao)領域，國(guo)(guo)產(chan)化情況整體(ti)仍(reng)處于較低水(shui)平(ping)。為(wei)縮小同國(guo)(guo)際先進差距，改善國(guo)(guo)內半導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)總體(ti)表現(xian)(xian)出數量偏少、企業(ye)規模偏小、技術水(shui)平(ping)偏低、以及產(chan)業(ye)布局分散的(de)現(xian)(xian)狀，提高(gao)國(guo)(guo)產(chan)半導(dao)(dao)體(ti)材(cai)料(liao)在全球話語權，國(guo)(guo)產(chan)化推進工作迫在眉睫！
近年來國家(jia)制(zhi)定了一系列產業政策包括國家(jia)高技術研(yan)究發展計劃（“863計劃(hua)”）、國家科技重大專項“極大規模集成電路制造設備及成套工藝(yi)”專項（“02專(zhuan)項”）、工業強基工程、工業轉(zhuan)型升級資(zi)金（部門預算）等來加速(su)半導體材(cai)料(liao)供應的本土化進程，2016~2018年累計支持項目超過15個，特別是在(zai)2018年工業轉型升級資金（部門預算）——國家新材料(liao)生產應(ying)用示(shi)范(fan)平臺(tai)建設(she)項目中，將集成電路材料(liao)生產應(ying)用示(shi)范(fan)平臺(tai)列為三大建設(she)平臺(tai)之一。
與此同(tong)時，國家集成(cheng)電路(lu)產業投資基金正在進行(xing)第二期募集，業內人士則(ze)預(yu)計，此次集成(cheng)電路(lu)發展基金目標是募集1500億元~2000億(yi)元，預計將有包括中央(yang)財政(zheng)、一(yi)些(xie)(xie)國有企業和一(yi)些(xie)(xie)地(di)方政(zheng)府(fu)出資。國家集成電路產業(ye)投資(zi)基金總裁丁文武多次在公開場合表示，將圍繞國家戰略(lve)和新興行(xing)業(ye)進行(xing)投資(zi)規劃，并盡(jin)量對(dui)裝備(bei)材料業(ye)給予支持，推動其加快發展。
資本的集(ji)中，政策的支持(chi)，廣闊的市場空間，會將國內半導體產業(ye)推(tui)到(dao)一個此前從未有過(guo)的水平高度(du)，國內半導體材料行業(ye)應把握新形勢，抓住新機(ji)遇(yu)！