来源:本文由半导体行业观察网络整理

日前,国家发改委网站发布了《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》。

在总体规划中,该指导意见指出,要聚焦重点产业领域。着力扬优势、补短板、强弱项,加快适应、引领、创造新需求,推动重点产业领域形成规模效应。同时也要打造集聚发展高地。充分发挥产业集群要素资源集聚、产业协同高效、产业生态完备等优势,利用好自由贸易试验区、自由贸易港等开放平台,促进形成新的区域增长极。

在聚焦重点产业投资领域中,该指导意见也涉及了不少有关于半导体领域的内容。

其中,加快新一代信息技术产业提质增效方面,指出了需要加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关,大力推动重点工程和重大项目建设,积极扩大合理有效投资。稳步推进工业互联网、人工智能、物联网、车联网、大数据、云计算、区块链等技术集成创新和融合应用。

在加快新材料产业强弱项、加快新能源产业跨越式发展方面,又分别强调了将围绕微电子制造等加快在光刻胶、高纯靶材、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破。聚焦新能源装备制造“卡脖子”问题,加快 IGBT 等核心技术部件研发。

国内产业的现状

指导意见中所指出的重点产业投资领域,国产实力究竟如何?

在光刻胶领域,我国在面板屏显光刻胶方面,已具备一定竞争力,中国的大部分光刻胶企业均涉及面板屏显领域。但中国半导体光刻胶技术水平离国际先进水平差距较大。据国元证券报道显示,中国光刻胶市场基本由外资企业占据,国内企业市场份额不足 40%,尤其是高分辨率的 KrF 和 Ar 光刻胶,其核心技术基本被日本和美国企业所垄断。根据中国产业信息网的分析显示,适用于 6 英寸硅片的 g/i 线光刻胶的自给率约为 20%,适用于 8 英寸硅片的 KrF 光刻胶的自给率不足 5%,而适用于 12 寸硅片的 ArF 光刻胶完全依靠进口。

在 2000 年之后,我国陆续出台了多个半导体产业政策,这其中也有不少涉及到了光刻胶的发展。在这以后的 20 年时间中,国产光刻胶也有了一定的进步。据国元证券的调研报告显示,从国内整体来看,目前市场主流的四种中高端光刻胶:g 线、i 线、KrF、ArF,我国已经实现了 g/i 线的量产,并将逐步提升供货量;KrF 已经通过认证,但还处于攻坚阶段;ArF 光刻胶乐观预计在 2020 年能有效突破并完成认证。

具体来看,科华微电子已经掌握了 g 线正胶、i 线正胶、KrF (248nm)深紫外光刻胶及配套试剂,目前正在从事 ArF (193nm)深紫外光刻胶的研发,但 KrF 尚未形成有规模的量产供应,与国际品牌差距依旧明显。晶瑞股份已经掌握 g 线正胶、i 线正胶和环化橡胶负胶, KrF (248nm)深紫外光刻胶还处在研发阶段。

但国元证券的报告中也指出,在最新的 EUV 和 E-beam 光刻胶方面,现在国内还不具备条件也没有这方面研发能力,量产更是遥遥无期。国产光刻胶高端技术短期内尚难突破,还要很长的路要走。

硅片是集成电路发展的基石之一。在这方面国产硅片的实际情况又是怎样的?据东莞证券的调研报告显示,在小尺寸硅片方面,我国能大规模生产 4-6 英寸硅片,基 本满足国内需求。但大硅片(8、12 英寸)方面则存在较大缺口。虽然 8 英寸硅片我国能自主进行生产,但仍不能满足下游生产需求;而 12 英寸硅片则几乎依赖于进口。在这种情况下,发展大硅片也成为了我国半导体产业发展的一个重点。

在大尺寸硅片方面,我国正积极迈向 8 英寸与 12 英寸硅片生产,多项重大投资正在启动中。据芯思想 2019 年的报告显示,包括上海新昇、超硅半导体、中环半导体以及立昂微等多家企业在内,目前宣布的 12 英寸硅片项目多达 20 个,根据各家公司公布情况来看,总投资金额超过 1400 亿,12 英寸硅片总规划月产能到 2023 年前后合计超过 650 万片。如果加上天芯硅片、中芯环球、济南项目,12 英寸硅片总规划月产能将可能高达 800 万片,约是 2018 年全球 12 英寸硅片月需求的 2 倍。

另外一方面,IGBT 也是目前我国本土半导体企业发力的一个重点。尤其是随着新能源汽车的快速发展,IGBT 也迎来了爆发。我国是车规级 IGBT 的主要市场之一,约占全球市场份额超过 30%。但这块市场一直是我国半导体产业的空白,直到近几年才得到重视。

IGBT 芯片国产替代有巨大的需求空间,国内有不少厂商已经参与布局。目前,国内在车规级 IGBT 产业链布局较完善的企业有比亚迪半导体、斯达半导、中车时代电气等。据半导体行业观察此前的报道显示,今年 4 月底,比亚迪 IGBT 项目已在长沙开工建设,该项目建成后可年产 25 万片 8 英寸新能源汽车电子芯,可满足年装车 50 万辆的产能需求。此外,其他厂商也在加快 IGBT 的产能建设,斯达半导新能源汽车用 IGBT 模块扩产项目投产后可年产 120 万个新能源汽车用 IGBT 模块 ; 中车时代电气计划在今年量产第 6 代 IGBT 技术 IGBT,其 8 英寸 IGBT 生产线可年产 24 万片。

被欧美日垄断的市场

诚如上文所述,本土企业在光刻胶、大硅片以及 IGBT 等领域的发展才刚刚开始起步。而目前这些领域的主要市场份额又都是被哪些企业所占据着?

具体来看,据浙商证券的调研报告显示,光刻胶行业具有极高的行业壁垒,因此在全球范围其行业都呈现寡头垄断的局面。光刻胶行业长年被日本和美国专业公司垄断。目前前五大厂商就占据了全球光刻胶市场 87% 的份额,行业集中度高。其中,日本 JSR、东京应化、日本信越与富士电子材料市占率加和达到 72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半导体光刻胶核心技术亦基本被日本和美国企业所垄断,产品绝大多数出自日本和美国公司,如杜邦、JSR 株式会社、信越化学、东京应化工业、Fujifilm,以及韩国东进等企业。整个光刻胶市场格局来看,日本是光刻胶行业的巨头聚集地。

高纯靶材市场同样也是个寡头市场。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。根据有研新材公告数据估算,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%。

在大尺寸硅片方面,从全球范围来看,大尺寸硅片的产能和市场基本已被日、德、韩和中国台湾企业所垄断。以 12 英寸硅片市场为例,同半导体硅片的整体市场竞争格局基本保持一致,但信越、盛高、环球晶圆、Silitronic 和 LG 这五大供应商的市场份额更高,达到了 98%;而中国台湾的环球晶圆市场份额有所降低。

IGBT 模块在新能源汽车领域中发挥着至关重要的作用,被广泛应用于电机控制器、车载空调、充电桩等设备。同样,IGBT 模块也是新能源汽车电机控制系统中负责能源转换与传输的核心功率半导体器件。从目前来看,国外厂商已研发出完善的 IGBT 产品系列。全球 IGBT 市场主要竞争者包括德国英飞凌、日本三菱、富士电机、美国安森美、瑞士 ABB 等,前五大企业的市场份额超过 70%。

奋力追赶的本土厂商

近几年中,在市场需求以及国家政策的鼓励下,这些领域虽然被寡头把持,但也有不少本土企业图谋在这些半导体领域进行发展。

在今年当中,我们也看到有不少企业开始进军光刻胶领域。这其中就包括雅克科技拟募资 12 亿投入光刻胶等材料研发。除此之外,八亿时空也曾于日前发布公告称,公司拟使用 1 亿元超募资金投资设立全资子公司“上海八亿时空先进材料有限公司”(暂定名),由该公司投资建设研发平台,实施“先进材料研发项目”。其先进材料研发项目就包含了光刻胶方面。据悉,其重点研发平板显示用光刻胶、5G 分子天线用光刻胶及半导体用光刻胶。

在大硅片领域,得益于 CIS、存储等对 8 英寸硅片的需求,许多国产硅片厂商也有了扩产的计划。除此之外,12 英寸也是今年上市企业的重要布局方向之一。具体来看,沪硅产业于 2020 年 4 月 IPO 上市,其公告显示,公司拟投资 22 亿用于扩产 15 万片 / 月的 12 寸大硅片;中环股份定增 50 亿加码 8 英寸、12 英寸半导体硅片;神工股份 IP 上市拟投 9 亿用于建设 8 寸抛光片;此外有研、金瑞泓等国内主要硅片制造商均有大规模扩产计划。

2020 上半年,国内厂商 IGBT 布局动作频频,不少企业传来了 IGBT 量产供货的好消息,也有不少新的 IGBT 项目加速落地。华润微发布的 2020 年半年度报告显示,公司目前在研项目共 13 项,其中包括 IGBT 产品设计及工艺技术研发。今年 7 月份,华虹半导体宣布,公司将全面发力与 IGBT 产品客户的合作,打造 IGBT 生态链。目前公司代工的 IGBT 芯片具有市场竞争力,已加速导入新能源汽车、风力发电、白色智能家电等市场,进一步丰富 IGBT 产品线,为公司寻求新业务增长点。

在车规级 IGBT 领域,除了比亚迪半导体和斯达半导体等为国产车规级 IGBT 的发展增添了一丝活力。利欧股份也在投资理想汽车之后,充分了解到了 IGBT 在电动车领域应用的重要性,于是,公司决定投资 IGBT 项目。

本土半导体企业在这些领域的发展才刚刚起步,国内旺盛的市场需求为他们的成长增添了动力。但不可否认的是,面对强大的巨头企业,这些国内半导体厂商还有很长的一段路要走。

来源:半导体行业观察

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