国产半导体材料迎重大进展，有望打入台积电3nm供应链

电子发烧友网（文/吴子鹏）半导体材料是整个产业绝对的上游，可谓是牵一发而动全身，在此前日韩半导体出口限制事件中，半导体材料扮演了重要的角色。总体而言，半导体材料是一个技术壁垒高，欧美日韩高度垄断的行业。
 
据报道，近期国产半导体材料迎来重大进展，光微半导体材料（宁波）有限公司（以下简称：光微半导体）投资的国产3nm超纯溅射靶材产业化项目，已经进入客户验证阶段，预计近期可实现量产。
 

满足45-3nm工艺节点的国产材料

介绍信息显示，光微半导体隶属于有色金属冶炼和压延加工业领域，提供电子专用材料的研发、制造和销售，是国内唯一掌握7N超纯金属材料提纯技术、超纯铜基微合金铸锭技术、3nm半导体工艺靶材加工技术的公司。
 

图源：爱企查

 
根据宁波杭州湾新区网站信息，光微半导体3nm超纯溅射靶材产业化项目和光电集成电路项目、晶片电阻项目一起于2021年的年中时段集中签约落地新区数字经济产业园。
 
11月上旬，光微半导体成功挂牌宁波“青年创新创业板”项目，在公司介绍部分，宁波杭州湾新区网站中写到，光微半导体拥有一支高技术水平的研发和生产团队，通过不断的科研创新，已自主掌握关键核心技术，打破国内超高纯电子专用材料制备、加工技术等被国外寡头垄断的格局。
 

图源：宁波杭州湾新区网站

 
据介绍，随着3nm超纯溅射靶材产业化项目进入准量产阶段，光微半导体具备供应45-3nm工艺节点使用的超纯溅射靶材的能力。在3nm工艺方面，光微半导体已经与台积电供应商光洋科建立供应关系，为其代工3nm芯片制造工艺所需的铜锰靶材，后续这些材料将进入台积电3nm供应链。
 
光洋科是中国台湾最大的贵稀金属应用材料制造商，2020年3月正式出货台积电，成功跻身台积电绿色供应链新成员。目前，该公司正在经历光洋科公司派和台钢派的经营权之争，但前者获得联电、南茂、稳懋、晶技以及台积电的力挺，预计不会对台积电最新工艺造成影响，也不会阻断光微半导体的供应渠道。
 
根据台积电CEO魏哲家此前的公开言论，台积电3nm N3将在2021年内风险性试产，2022年下半年大规模量产，2023年第一季度获得实际收入。如果光微半导体真正打入到台积电的供应体系，预计将成为其在与储备客户中芯国际、华虹等厂商沟通时的加分项，有望争取到更多成熟工艺的订单。
 
同时，光微半导体实现突破之后，有望和江丰电子一起进一步提升宁波在靶材产业的战略地位。目前，江丰电子的靶材技术也已经突破进入先进制程，相关产品打入台积电、中芯国际、格罗方德、意法半导体等厂商的供应链。
 

国产半导体材料偶有闪光

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。按照实际应用来划分，半导体材料主要分为晶圆材料和封装材料，前者主要是硅片、光掩膜、光刻胶、光刻胶辅助设备、溅射靶、抛光液等；后者则主要包括层压基板、引线框架、焊线、模压化合物等。
 
从单一材料的市场份额占比来看，半导体材料中占比最大的是硅片，占全部半导体材料市场的37%左右。从产业发展的近况来看，12英寸硅片在未来的市场占比将逐年提高。原因很简单，硅片尺寸越大，能够生产的晶片数量就越多，用于半导体生产的效率越高，单位耗用原材料越少。对于大陆市场而言，各大晶圆厂对12英寸硅片的需求将逐年提升，预计于2020年将突破100万片/月的需求量。
 
2019年和2020年，国产12英寸硅片陆续取得突破，沪硅产业、上海超硅、郑州合晶、中环股份等数家企业都宣布在国产12英寸硅片方面实现超过10万片/月的产能，其中沪硅产业的产能达到30万片/月，后续规划产能在百万片/月以上的规模，隐隐有成为国产大硅片龙头的趋势。包括12英寸硅片在内，大陆硅片产业近两年发展迅猛，让信越化学、盛高、环球晶、Silitronic和SK集团五大家的总份额占比持续走低，从2019年的92.57%，下降为2020年的86.61%。
 

图源：前瞻产业研究院

 
在硅片之后，份额最二大的半导体材料是掩膜，这个领域里面的本土企业并不如硅片行业这么热闹，清溢光电是唯一能够进入主流市场的，该公司在平板显示掩膜版方面具有不俗的竞争实力，在半导体掩膜版方面正在大力研发。
 
和掩膜、靶向材料情况类似，本土企业在特殊气体、光刻胶、蚀刻剂等材料方面，大都属于完成从零到一的破局，在陆续走向高端，并持续扩大自己的市场份额。因此，我们总是不时能够看到本土半导体厂商取得重大进展的消息。
 
但是，从整体供应市场来看，本土半导体材料产业依然处于起步阶段，包括硅片和光刻胶在内的各个细分环节自给率基本都不足10%，拥有巨大的替代发展空间。后续，相关企业将会持续在细分领域传出好消息，技术达到国际领先水平，实现从无到有，从弱到强的蜕变。