運(yùn)算比較器電路行業(yè)發(fā)展概況

運(yùn)算比較器電路行業(yè)發(fā)展概況中國為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，國產(chǎn)化提升大勢(shì)所趨復(fù)盤半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷史，共經(jīng)歷三次轉(zhuǎn)移。第一次轉(zhuǎn)移：1973年爆發(fā)石油危機(jī)，歐美經(jīng)濟(jì)停滯，日本趁機(jī)大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)，實(shí)施超大規(guī)模集成電路計(jì)劃。1986年，日本半導(dǎo)體產(chǎn)品已經(jīng)超越美國，成為全球第一大半導(dǎo)體生產(chǎn)大國；第二次轉(zhuǎn)移：20世紀(jì)90年度，日本經(jīng)濟(jì)泡沫破滅，韓國通過技術(shù)引進(jìn)實(shí)現(xiàn)DRAM量產(chǎn)。與此同時(shí)，半導(dǎo)體廠商從IDM模式向設(shè)計(jì)+制造+封裝模式轉(zhuǎn)變，催生代工廠商大量興起，以臺(tái)積電為首的中國臺(tái)灣廠商抓住了半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工轉(zhuǎn)型機(jī)遇；第三次轉(zhuǎn)移：2010年后，伴隨國內(nèi)手機(jī)廠商崛起、貿(mào)易摩擦背景下國家將集成電路的發(fā)展上升至國家戰(zhàn)略，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。中國為全球最大半導(dǎo)體市場(chǎng)，占比約1/3。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在手機(jī)、PC、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子，以及新能源、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域的快速推動(dòng)下，中國半導(dǎo)體市場(chǎng)快速增長。據(jù)WSTS數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體銷售達(dá)到5559億美元，而中國仍然為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，2021年銷售額為1925億美元，占比34．6%。國產(chǎn)化率極低，提升自主能力日益緊迫。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)分工更加精細(xì)化，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向的發(fā)展態(tài)勢(shì)愈發(fā)明顯。從生產(chǎn)環(huán)節(jié)來看，制造基地逐步靠近需求市場(chǎng)，以減少運(yùn)輸成本；從產(chǎn)品研發(fā)來看，廠商可以及時(shí)響應(yīng)用戶需求，加快技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代。我國作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，半導(dǎo)體封測(cè)經(jīng)過多年發(fā)展在國際市場(chǎng)已經(jīng)具備較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而在集成電路設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)與全球領(lǐng)先廠商仍有較大差距，特別是半導(dǎo)體設(shè)備和材料。SIA數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)廠商在封測(cè)、設(shè)計(jì)、晶圓制造、材料、設(shè)備的全球市占率分別為38%、16%、16%、13%、2%，半導(dǎo)體材料與設(shè)備的重要性日益凸顯。半導(dǎo)體細(xì)分行業(yè)概況（一）分立器件行業(yè)概況分立器件是指具有單一功能的電路基本元件，如二極管、晶體管等，主要實(shí)現(xiàn)電能的處理與變換，是半導(dǎo)體市場(chǎng)重要的細(xì)分領(lǐng)域。受益于國家產(chǎn)業(yè)政策對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的大力支持和對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的升級(jí)改造，我國半導(dǎo)體分立器件行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長。2018年度至2020年度，我國半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)銷售規(guī)模持續(xù)增長。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2020年度我國半導(dǎo)體分立器件銷售額達(dá)2，966．3億元，同比增長7．0%。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，我國半導(dǎo)體分立器件市場(chǎng)銷售規(guī)模將在2021年至2023年度繼續(xù)保持增長，2021年度、2022年度和2023年度預(yù)測(cè)銷售額分別為3，371．5億元、3，879．6億元和4，427．7億元，分別較上年同期增加13．7%、15．1%和14．1%。（二）功率半導(dǎo)體行業(yè)概況能夠進(jìn)行功率處理的半導(dǎo)體器件為功率半導(dǎo)體器件，功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心，典型的功率處理功能包括變頻、變壓、變流、功率放大和功率管理等。功率半導(dǎo)體器件主要用于電力設(shè)備的電能變換和電路控制，是弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行間的橋梁。除保證設(shè)備正常運(yùn)行以外，功率半導(dǎo)體器件還起到有效的節(jié)能作用。功率半導(dǎo)體可以分為功率IC和功率分立器件兩大類，其中功率分立器件主要包括二極管、晶閘管、晶體管等產(chǎn)品。根據(jù)MordorIntelligence統(tǒng)計(jì)，2020年度，全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為379．0億美元，并且預(yù)計(jì)到2026年度，全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到460．2億美元，2020年度至2026年度，全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模年華增長率為3．17%。MOSFET全稱金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，是一種可以廣泛使用在模擬與數(shù)字電路的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。MOSFET具有高頻、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、抗擊穿性好等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍涵蓋電源管理、計(jì)算機(jī)及外設(shè)設(shè)備、通信、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等多個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)YoleDeveloppement統(tǒng)計(jì)，2020年度，全球MOSFET市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到75億美元，并且預(yù)測(cè)2020年度至2026年，全球MOSFET市場(chǎng)將會(huì)達(dá)到年化3．8%的增長。2020年度，用于消費(fèi)品市場(chǎng)的MOSFET占據(jù)37%的市場(chǎng)份額，是目前占比最高的應(yīng)用領(lǐng)域，但汽車應(yīng)用市場(chǎng)，特別是電動(dòng)汽車應(yīng)用市場(chǎng)的爆發(fā)將會(huì)極大帶動(dòng)MOSFET的應(yīng)用，預(yù)計(jì)截至2026年，用于包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的汽車市場(chǎng)的MOSFET占比將達(dá)到32%。IGBT全稱絕緣柵雙極晶體管，是由雙極型三極管BJT和MOSFET組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率器件。IGBT具有電導(dǎo)調(diào)制能力，相對(duì)于MOSFET和雙極晶體管具有較強(qiáng)的正向電流傳導(dǎo)密度和低通態(tài)壓降。IGBT的開關(guān)特性可以實(shí)現(xiàn)直流電和交流電之間的轉(zhuǎn)化或者改變電流的頻率，有逆變和變頻的作用，可以應(yīng)用于逆變器、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。根據(jù)YoleDeveloppement統(tǒng)計(jì)，2020年度，全球IGBT市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到54億美元，并且預(yù)測(cè)2020年度至2026年，全球IGBT市場(chǎng)將會(huì)達(dá)到年化7．5%的增長。2020年度，IGBT最大的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)和家用領(lǐng)域。預(yù)計(jì)受益于碳減排等政府政策帶來的電動(dòng)汽車對(duì)內(nèi)燃機(jī)汽車的替代趨勢(shì)，應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域的IGBT市場(chǎng)規(guī)模在2020年度至2026年度的年化增幅將達(dá)到23%，截至2026年，用于電動(dòng)汽車的IGBT市場(chǎng)份額占比將超過2020年度市場(chǎng)規(guī)模占比的一倍占據(jù)37%的市場(chǎng)份額市場(chǎng)規(guī)模電動(dòng)汽車，占比在2026年將超過2020年度占比的一倍。（三）數(shù)字三極管行業(yè)概況與普通三極管相比，數(shù)字三極管是將三極管和一個(gè)或兩個(gè)偏置電阻R1和R2集成在同一款芯片上，類同于小規(guī)模集成電路。數(shù)字三極管的R1電阻主要用來穩(wěn)定三極管的工作狀態(tài)，R2電阻主要用來吸收降低輸入端的漏電流和噪聲，電阻R1和R2有不同的阻值搭配，形成了豐富的產(chǎn)品組合。數(shù)字三極管以中小功率為主，當(dāng)前市場(chǎng)上主流數(shù)字三極管產(chǎn)品的最大輸出電流為500mA。數(shù)字三極管技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是芯片尺寸向小型化方向發(fā)展，產(chǎn)品的輸出電流不斷增大，電阻要求更加精準(zhǔn)，同時(shí)增加R1和R2的電阻組合，以滿足客戶使用時(shí)不同輸入電壓和電流的要求。數(shù)字三極管使用方便，同時(shí)可以節(jié)省外圍使用電路的空間，在手機(jī)等對(duì)內(nèi)部空間要求比較嚴(yán)格的電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。手機(jī)等移動(dòng)終端對(duì)空間要求較高，為了節(jié)省空間，在電路設(shè)計(jì)時(shí)將更多選擇將電阻集成在三極管內(nèi)部，因此，隨著手機(jī)等移動(dòng)終端的發(fā)展，數(shù)字三極管的市場(chǎng)需求將越來越大。據(jù)公開資料顯示，2019年全球包括三極管、MOSFET和IGBT在內(nèi)整個(gè)晶體管市場(chǎng)規(guī)模約為138．27億美元，2020年則為147．88億美元，同比增長6．95%。從競(jìng)爭(zhēng)格局看，數(shù)字三極管國內(nèi)市場(chǎng)參與者主要包括燕東微、日本Phenitec、杭州友旺電子等，市場(chǎng)格局相對(duì)固定。（四）ECM前置放大器行業(yè)概況ECM（ElectretCondenserMicrophone，駐極體電容傳聲器）麥克風(fēng)是一種將聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電子器件，因外圍電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、靈敏度高、指向性好和性價(jià)比高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類智能終端上，如耳機(jī)、音箱、遙控器和電視機(jī)等。外界的聲波信號(hào)使駐極體薄膜發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)使駐極體與另一極板的距離發(fā)生變化，進(jìn)而使由駐極體振膜和另一極板組成的電容器兩端的電壓放生變化，ECM前置放大器將這一電壓信號(hào)采集放大后輸出。ECM前置放大器具有工作電壓范圍廣、功耗低和外圍配置簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是ECM麥克風(fēng)的核心組成部分，其參數(shù)優(yōu)劣決定了ECM麥克風(fēng)的性能高低。目前麥克風(fēng)領(lǐng)域主要有兩條技術(shù)路線，分別為ECM麥克風(fēng)和MEMS（微型機(jī)電系統(tǒng)）麥克風(fēng)。其中MEMS麥克風(fēng)為新興路線，其基于MEMS技術(shù)將電容器集成制造在硅芯片上，與ECM麥克風(fēng)相比，具有體積小、一致性好、抗干擾能力強(qiáng)和可使用回流焊技術(shù)進(jìn)行表面貼裝等優(yōu)點(diǎn)，近年來在智能手機(jī)和平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中得到越來越多的應(yīng)用。但由于二者各具特點(diǎn)，將在較長時(shí)期內(nèi)共存。ECM麥克風(fēng)由于其指向性強(qiáng)、工作電壓范圍廣和性價(jià)比高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于專業(yè)音頻、語音聲控等領(lǐng)域。經(jīng)過長期發(fā)展，ECM前置放大器業(yè)內(nèi)已圍繞放大器外形尺寸和電流大小等參數(shù)開發(fā)出一系列產(chǎn)品。ECM前置放大器今后將向更高的增益、更高的信噪比和更高的參數(shù)一致性等方向發(fā)展，以獲得更高的拾音能力。同時(shí)，ECM前置放大器在技術(shù)上還呈現(xiàn)小型化趨勢(shì)，以適應(yīng)更小更薄的封裝。根據(jù)YoleDeveloppement預(yù)測(cè)，ECM麥克風(fēng)、MEMS麥克風(fēng)、微型揚(yáng)聲器和音頻IC市場(chǎng)規(guī)模2017年-2022年復(fù)合年增長率將達(dá)到6%，到2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億美元。新興的MEMS麥克風(fēng)和ECM麥克風(fēng)由于各具特點(diǎn)，將在較長時(shí)期內(nèi)共存。由于ECM麥克風(fēng)在專業(yè)音頻和語音聲控等領(lǐng)域具有的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，以及TWS耳機(jī)、語音識(shí)別組件等下游市場(chǎng)發(fā)展帶來的麥克風(fēng)總體市場(chǎng)需求量的上升，根據(jù)取得的來自用戶端的反饋，近年來ECM麥克風(fēng)的需求量呈增長趨勢(shì)。此外，ECM前置放大器市場(chǎng)集中度較高，主要供應(yīng)商包括燕東微、韓國RFsemi等，隨著行業(yè)成熟度的提高，市場(chǎng)集中度可能進(jìn)一步提升，對(duì)于出貨量較大，已形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的廠商，將占據(jù)越來越大的市場(chǎng)份額。（五）浪涌保護(hù)器件行業(yè)概況浪涌保護(hù)器件，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的半導(dǎo)體器件。TVS是一種二極管形式的高效能浪涌保護(hù)器件。當(dāng)TVS的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能在極短的時(shí)間內(nèi)將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，使其免受各種浪涌脈沖的損壞。普通的TVS在20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)，由單個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)單一，工藝簡(jiǎn)單。與大多數(shù)二極管正向?qū)ǖ奶匦圆煌?，其基于反向擊穿特性，通過對(duì)浪涌的快速泄放，可以起到對(duì)電子產(chǎn)品的保護(hù)作用，對(duì)初級(jí)浪涌防護(hù)效果較好。普通TVS主要采用臺(tái)面結(jié)構(gòu)技術(shù)。21世紀(jì)初期以來，普通的TVS因性能、精度、靈敏度等方面的限制已無法滿足集成電路芯片發(fā)展中不斷提高的防靜電和浪涌沖擊保護(hù)要求，于是兼具漏電小、鉗位電壓低、響應(yīng)時(shí)間快、抗靜電能力強(qiáng)且能夠防浪涌等特點(diǎn)的新型TVS在近十幾年開始出現(xiàn)并不斷創(chuàng)新與升級(jí)。新型TVS對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝要求更高，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，一般設(shè)計(jì)成多路PN結(jié)集成結(jié)構(gòu)，采用多次外延、雙面擴(kuò)結(jié)或溝槽設(shè)計(jì)。新型TVS能夠確保小型化的集成電路芯片得到有效保護(hù)，代表著TVS小型化、更強(qiáng)的浪涌保護(hù)能力、更低的電容、多路集成的技術(shù)發(fā)展方向。隨著半導(dǎo)體芯片制程的發(fā)展，集成電路芯片呈現(xiàn)出小型化趨勢(shì)，線寬變窄，同時(shí)追求更高的集成度和更低的工作電壓，致使集成電路芯片變得更加敏感，極易受到靜電和浪涌沖擊，造成損壞。TVS通常具有響應(yīng)時(shí)間短、靜電防護(hù)和浪涌吸收能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于保護(hù)設(shè)備電路免受各類靜電及浪涌的損傷，順應(yīng)了集成電路芯片發(fā)展的趨勢(shì)和需要，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、個(gè)人電腦、工業(yè)電子、汽車電子等。隨著下游市場(chǎng)需求的增長，TVS市場(chǎng)前景廣闊。根據(jù)OMDIA發(fā)布的研究報(bào)告《TVS-ESDComponentsMarketAnalysis2021》，2020年全球TVS市場(chǎng)規(guī)模約為16．21億美元，2021年全球TVS市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)約為18．19億美元。國內(nèi)市場(chǎng)來看，TVS主要廠商包括安世半導(dǎo)體、英飛凌（Infineon）、安森美（ONSemiconductor）、商升特半導(dǎo)體（Semtech）、韋爾股份、樂山無線電、燕東微等。（六）射頻功率器件行業(yè)概況射頻（RF）是RadioFrequency的縮寫，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍在300kHz-300GHz之間，射頻功率器件即工作在該頻率范圍內(nèi)的電子器件。目前成熟的硅基射頻功率器件主要有射頻LDMOS、射頻VDMOS和高頻三極管（雙極型晶體管）三種。由于工作頻率高，射頻功率器件的關(guān)鍵尺寸達(dá)到微米或亞微米，同時(shí)芯片設(shè)計(jì)必須解決射頻功率性能設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、寬帶內(nèi)匹配電路設(shè)計(jì)問題；工藝必須解決精細(xì)線條加工、大面積橫向分布均勻的淺摻雜和一致性封裝等關(guān)鍵技術(shù)，才能得到符合要求的產(chǎn)品。射頻功率器件的技術(shù)發(fā)展方向主要是更大功率、更高效率、更高的頻率以及定制化的內(nèi)匹配方案，以滿足用戶在各種射頻應(yīng)用場(chǎng)景的需求。射頻功率器件廣泛應(yīng)用于通訊系統(tǒng)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等領(lǐng)域。目前，國內(nèi)射頻功率器件市場(chǎng)主要由國外廠商占據(jù)，包括美高森美、意法半導(dǎo)體、恩智浦、日本NEC、日本瑞薩、美國Polyfet等，國內(nèi)廠商在產(chǎn)品開發(fā)上逐漸取得突破并開始向國內(nèi)市場(chǎng)供貨，國內(nèi)廠商包括燕東微、蘇州華太電子技術(shù)等。對(duì)講機(jī)市場(chǎng)是射頻LDMOS的細(xì)分市場(chǎng)之一，中研網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，我國對(duì)講機(jī)行業(yè)產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年增長趨勢(shì)，2020年，我國對(duì)講機(jī)產(chǎn)量規(guī)模已經(jīng)達(dá)到約6，700萬臺(tái)。一般每臺(tái)對(duì)講機(jī)需2-3顆LDMOS，按照2．5顆/臺(tái)推算，對(duì)講機(jī)用射頻LDMOS的市場(chǎng)規(guī)模約為1．68億顆。（七）特種集成電路及器件行業(yè)概況特種集成電路及器件是指在高溫、低溫、腐蝕、機(jī)械沖擊等特殊使用環(huán)境下仍具有較高的安全性、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性及穩(wěn)定性的集成電路及器件。長期以來，特種集成電路及器件領(lǐng)域除了關(guān)注技術(shù)指標(biāo)以外，更加關(guān)注產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量一致性，風(fēng)險(xiǎn)控制嚴(yán)格，行業(yè)壁壘較高。近年來，特種集成電路及器件呈現(xiàn)向更高集成度、更低功耗、小型化、高冗余度、高適應(yīng)性等方向發(fā)展的趨勢(shì)。特種集成電路及器件市場(chǎng)通常更關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和長期持續(xù)穩(wěn)定供貨能力，且具有定制化程度較高、多品種小批量等特點(diǎn)，只有能夠穩(wěn)定提供可靠定制產(chǎn)品的廠商才能贏得特種集成電路及器件領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，行業(yè)參與門檻較高。此外，因特種集成電路及器件產(chǎn)品門類繁多，各家廠商各有側(cè)重，因此，特種集成電路及器件整體市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)者呈現(xiàn)較為分散的局面，市場(chǎng)集中度不高，各大廠商往往僅在某個(gè)或某些細(xì)分品類市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。一方面，特種集成電路及器件在儀器儀表、通信傳輸、遙感遙測(cè)、水路運(yùn)輸、陸路運(yùn)輸?shù)忍胤N領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)空間較大；另一方面，伴隨著國際形勢(shì)不確定性的加劇以及貿(mào)易爭(zhēng)端的頻繁發(fā)生，我國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈?zhǔn)艿搅艘欢ǔ潭鹊南拗?，為維護(hù)供應(yīng)安全，半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化成為大勢(shì)所趨，特種電子行業(yè)的國產(chǎn)化率會(huì)進(jìn)一步提高。因此，特種集成電路及器件作為特種電子行業(yè)的重要支撐，具有廣闊的市場(chǎng)空間。半導(dǎo)體材料為芯片之基，覆蓋工藝全流程半導(dǎo)體材料包括晶圓制造材料和封裝材料。其中晶圓制造材料包括硅片、掩模版、電子氣體、光刻膠、CMP拋光材料、濕電子化學(xué)品、靶材等，封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、芯片粘結(jié)材料和其他封裝材料。具體來說，在芯片制造過程中，硅晶圓環(huán)節(jié)會(huì)用到硅片；清洗環(huán)節(jié)會(huì)用到高純特氣和高純?cè)噭?；沉積環(huán)節(jié)會(huì)用到靶材；涂膠環(huán)節(jié)會(huì)用到光刻膠；曝光環(huán)節(jié)會(huì)用到掩模板；顯影、刻蝕、去膠環(huán)節(jié)均會(huì)用到高純?cè)噭?，刻蝕環(huán)節(jié)還會(huì)用到高純特氣；薄膜生長環(huán)節(jié)會(huì)用到前驅(qū)體和靶材；研磨拋光環(huán)節(jié)會(huì)用到拋光液和拋光墊。在芯片封裝過程中，貼片環(huán)節(jié)會(huì)用到封裝基板和引線框架；引線鍵合環(huán)節(jié)會(huì)用到鍵合絲；模塑環(huán)節(jié)會(huì)用到硅微粉和塑封料；電鍍環(huán)節(jié)會(huì)用到錫球。半導(dǎo)體硅片要求高，多重因素構(gòu)筑行業(yè)壁壘半導(dǎo)體硅片壁壘較高，主要體現(xiàn)在技術(shù)、資金、人才、客戶認(rèn)證等方面。1）技術(shù)壁壘：半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個(gè)技術(shù)高度密集型行業(yè)，主要體現(xiàn)在：①硅片尺寸越大，拉單晶難度越高，對(duì)溫度控制和旋轉(zhuǎn)速度要求越高；②減少半導(dǎo)體硅片晶體缺陷、表面顆粒和雜質(zhì)；③提高半導(dǎo)體硅片表面平整度、應(yīng)力和機(jī)械強(qiáng)度等方面。2）資金壁壘：半導(dǎo)體硅片行業(yè)是一個(gè)資金密集型行業(yè)，要形成規(guī)模化、商業(yè)化生產(chǎn)，所需投資規(guī)模巨大，如一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備價(jià)值達(dá)數(shù)千萬元。3）人才壁壘：半導(dǎo)體硅片的研發(fā)和生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，涉及固體物理、量子力學(xué)、熱力學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域交叉。4）認(rèn)證壁壘：鑒于半導(dǎo)體芯片的高精密性和高技術(shù)性，芯片生產(chǎn)企業(yè)對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體硅片的質(zhì)量要求極高，因此對(duì)于半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商的選擇相當(dāng)謹(jǐn)慎，并設(shè)有嚴(yán)格的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和程序。前五大制造商格局穩(wěn)定，外資壟斷現(xiàn)象持續(xù)。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2020年全球前五大硅片制造商分別為日本信越化學(xué)、環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng)、SUMCO和韓國SKSiltron，共占據(jù)86．6%的市場(chǎng)份額。國內(nèi)市場(chǎng)在大尺寸硅片上對(duì)外資企業(yè)依然具有依賴性，主要進(jìn)口地區(qū)為日本、中國臺(tái)灣和韓國。國產(chǎn)廠商加大研發(fā)投入，加速實(shí)現(xiàn)。由于硅片供應(yīng)緊缺，海外大廠會(huì)優(yōu)先保障海外晶圓廠硅片供給，給國內(nèi)硅片廠帶來了加速替代的機(jī)遇。國內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品技術(shù)水平快速提升，國內(nèi)晶圓廠對(duì)國產(chǎn)半導(dǎo)體材料的驗(yàn)證及導(dǎo)入正在加快，如滬硅產(chǎn)業(yè)、立昂微、中環(huán)股份等企業(yè)已順利通過驗(yàn)證。中國大陸硅片整體產(chǎn)能加大投入，加速追趕國際龍頭廠商。半導(dǎo)體行業(yè)供需持續(xù)緊張，加速硅片是半導(dǎo)體上游產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基底材料之一。硅片是以高純結(jié)晶硅為材料所制成的圓片，一般可作為集成電路和半導(dǎo)體器件的載體。與其他材料相比，結(jié)晶硅的分子結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，導(dǎo)電性極低。此外，硅大量存在于沙子、巖石、礦物中，更容易獲取。因此，硅具有穩(wěn)定性高、易獲取、產(chǎn)量大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于IC和光伏領(lǐng)域。硅片可以根據(jù)晶胞排列是否有序、尺寸、加工工序和摻雜程度的不同等方式進(jìn)行分類。根據(jù)晶胞排列方式的不同，硅片可分為單晶硅和多晶硅。硅片是硅單質(zhì)材料的片狀結(jié)構(gòu)，有單晶和多晶之分。單晶是具有固定晶向的結(jié)晶體材料，一般用作集成電路的襯底材料和制作太陽能電池片。多晶是沒有固定晶向的晶體材料，一般用于光伏發(fā)電，或者用于拉制單晶硅的原材料。單晶硅用作半導(dǎo)體材料有極高的純度要求，IC級(jí)別的純度要求達(dá)9N以上（99．9999999%），區(qū)熔單晶硅片純度要求在11N（99．999999999%）以上。根據(jù)尺寸大小的不同，硅片可分為50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）及300mm（12英寸）。英寸為硅片的直徑，目前8英寸和12英寸硅片為市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品。8英寸硅片主要應(yīng)用在90nm-0．25μm制程中，多用于傳感、安防領(lǐng)域和電動(dòng)汽車的功率器件、模擬IC、指紋識(shí)別和顯示驅(qū)動(dòng)等。12英寸硅片主要應(yīng)用在90nm以下的制程中，主要用于邏輯芯片、儲(chǔ)存器和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。大尺寸為硅片主流趨勢(shì)。硅片越大，單個(gè)產(chǎn)出的芯片數(shù)量越多，制造成本越低，因此硅片廠商不斷向大尺寸硅片進(jìn)發(fā)。1980年4英寸占主流，1990年發(fā)展為6英寸，2000年開始8英寸被廣泛應(yīng)用。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2008年以前，全球大尺寸硅片以8英寸為主，2008年后，12英寸硅片市場(chǎng)份額逐步提升，趕超8英寸硅片。2020年，12英寸硅片市場(chǎng)份額已提升至68．1%，為目前半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)最主流的產(chǎn)品。后續(xù)18英寸硅片將成為市場(chǎng)下一階段的目標(biāo)，但設(shè)備研發(fā)難度大，生產(chǎn)成本較高，且下游需求量不足，18英寸硅片尚未成熟。根據(jù)加工工序的不同，硅片可分為拋光片、外延片、SOI硅片等高端硅片。其中拋光片應(yīng)用范圍最為廣泛，是拋光環(huán)節(jié)的終產(chǎn)物。拋光片是從單晶硅柱上直接切出厚度約1mm的原硅片，切出后對(duì)其進(jìn)行拋光鏡面加工，去除部分損傷層后得到的表面光潔平整的硅片。拋光片可單獨(dú)使用于電動(dòng)汽車功率器件和儲(chǔ)存芯片中，也可用作其他硅片的襯底，成為其他硅片加工的基礎(chǔ)。外延片是一種將拋光片在外延爐中加熱后，通過氣相沉淀的方式使其表面外延生長符合特定要求的多晶硅的硅片。該技術(shù)可有效減少硅片中的單晶缺陷，使硅片具有更低的缺陷密度和氧含量，從而提升終端產(chǎn)品的可靠性，常用于制造CMOS芯片。根據(jù)摻雜程度的不同，半導(dǎo)體硅片可分為輕摻和重?fù)健Ｖ負(fù)焦杵脑負(fù)诫s濃度高，電阻率低，一般應(yīng)用于功率器件。輕摻硅片摻雜濃度低，技術(shù)難度和產(chǎn)品質(zhì)量要求更高，一般用于集成電路領(lǐng)域。由于集成電路在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)中占比超過80%，目前全球?qū)p摻硅片需求更大。含硅量提升驅(qū)動(dòng)行業(yè)快速增長。伴隨5G、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車、人工智能等新興領(lǐng)域的高速成長，汽車電子行業(yè)成為半導(dǎo)體硅片領(lǐng)域新的需求增長點(diǎn)。據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)，2021年全球汽車行業(yè)的芯片出貨量同比增長了30%，達(dá)524億顆。但全球汽車缺芯情況在2020年短暫緩解后，于2022年再度加劇，帶動(dòng)下游硅片市場(chǎng)需求量上升。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體硅片市場(chǎng)規(guī)模為126億美元，同比增長12．5%。半導(dǎo)體行業(yè)光刻膠：半導(dǎo)體工藝核心材料，道阻且長光刻膠是光刻工藝最重要的耗材。光刻膠是一種通過特定光源照射下發(fā)生局部溶解度變化的光敏材料，主要作用于光刻環(huán)節(jié)，承擔(dān)著將掩模上的圖案轉(zhuǎn)化到晶圓的重要功能。進(jìn)行光刻時(shí)，硅片上的金屬層涂抹光刻膠，掩膜上印有預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路圖案，光線透過掩膜照射光刻膠。如果曝光在紫外線下的光刻膠變?yōu)槿軇?，清除后留下掩膜上的圖案，此為正性膠，反之為負(fù)性膠