2016—2017年中国电子化学品CMP材料行业分析报告PPT文件格式下载.pptx
- 文档编号:13859096
- 上传时间:2022-10-14
- 格式:PPTX
- 页数:21
- 大小:2.87MB
2016—2017年中国电子化学品CMP材料行业分析报告PPT文件格式下载.pptx
《2016—2017年中国电子化学品CMP材料行业分析报告PPT文件格式下载.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2016—2017年中国电子化学品CMP材料行业分析报告PPT文件格式下载.pptx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
集成电路的主要应用与增速图2:
半导体产业的,发展趋势及预测,
(2)CMP是单晶硅片加工和多层金属互联技术中关键的平坦化技术CMP技术广泛应用在单晶硅片抛光和金属布线及介质层抛光中。
集成电路制造需要在单晶硅片上执行一系列的物理和化学操作,生产工艺非常复杂。
随着器件特征尺寸的缩小,所需要的生产工序也更多,90nm以下的制程生产工艺均在400个工序以上才能完成。
在这个复杂的过程中,单晶硅片制造和前半制程工艺中将会多次用到化学机械抛光(CMP)技术,最主要的是应用在单晶硅片的镜面抛光和金属布线层的抛光中。
图3:
集成电路生产工序越来越复杂图4:
CMP在集成电路制造过程中的应用,对于最小特征尺寸在0.35m以下的器件,必须进行全,局平坦化。
因此随着器件特征尺寸减小,合适的抛光工艺尤为重要。
一般抛光工艺包括机械抛光、化学抛光和化学机械抛光(CMP),其中化学机械抛光利用抛光液对砝片表面的机械研磨和化学腐蚀的双重作用,兼有机械抛光和化学抛光两种抛光方法的优点,尤其适合大直径晶圆的加工,是现代半导体制造工业中最为普遍的抛光方法。
CMP,利用晶圆和抛光头之间的相对运动来实现平坦化,,抛光头以一定压力压在旋转的抛光垫上,研磨液在硅片表面和抛光垫之间流动,然后抛光垫的传输和离心力的作用下,均匀分布其上,在硅片和抛光垫之间形成一层研磨液液体薄膜。
研磨液中的化学成分与硅片表面材料产生化学反应,将不溶的物质转化为易溶物质,或者将硬度高的物质进行软化,然后通过磨粒的微机械摩擦作用将这些化学反应物从硅片表面去除,溶入流动的液体中带走,最终达到抛光的效果。
图5:
化学机械抛光原理图图6:
各类平坦化技术效果对比,单晶硅片:
一般来说,单晶硅片需要2次以上的抛光,表面才可以达到集成电路的要求。
单晶硅片首先通过化学腐,蚀减薄,此时粗糙度在1020m,再进行粗抛光、细抛光、精抛光等步骤,可将粗糙度控制在几十个nm以内。
金属布线:
IC元件采用小尺寸、高聚集化的多层立体布线后,光刻工艺中对解析度和焦点深度(景深)的限制越来越高,因此需要刻蚀的每一层都有很高的全局平整度,即要求保证每层全局平坦化,通常要求每层的全局平整度不大于特征尺寸的2/3。
CMP平坦化工艺使用的环节有:
互联结构中凹凸不平的绝缘体、导体、层间介质(ILD)、镶嵌金属(如Al,Cu)、浅沟槽隔离(STI)、硅氧化物、多晶硅等。
图7:
硅片需经过多次抛光步骤图8:
经过CMP抛光前后的多层金属化结构,28nm制程需要1213次CMP,进入10nm制程后CMP次数将翻倍。
CMP技术最早使用在氧化硅抛光中,是用来进行层间介质(ILD)的全局平坦的,在半导体进入0.35m节点之后,CMP更广泛地应用在金属钨、铜、多晶硅等的平坦化工艺中。
随着金属布线层数的增多,需要进行CMP抛光的步骤也越多,以28nm节点工艺为例,所需CMP次数为1213次,而进入10nm制程节点后,CMP次数则会翻一番,达到2526次。
图9:
随金属互联层数增多CMP的应用范围越来越广图10:
随制程进步所需CMP次数快速增长,2、中国CMP材料市场:
爆发受益于半导体产业快速成长
(1)集成电路产业将迎国产化大时代利好政策密集出台,集成电路产业将迎国产化大时代。
集成电路产业是国民经济支柱行业之一,影响社会信息化进程,因此一直以来都是国家重点支持行业。
然而一直以来国内厂商的核心技术缺乏,难以满足旺盛的市场需求和国家信息安全、国防建设的需要。
自2000年以来,政府就针对集成电路产业出台了一系列政策,旨在推动国产竞争力。
2014年6月,国家集成电路产业发展推进纲要的出,台,集成电路发展环境和政策体系进一步优化,并在,2014,年十月成立了国家集成电路产业投资基金,推动海外并购潮。
表1:
集成电路支持政策一览,表2:
2015-2030年国家集成电路产业发展推进纲要发展目标,集成电路市场规模持续增长,中国已成为全球半导体核心市场。
在政策和需求双重激励下,国内集成电路产业持续增长。
2015年国内集成电路产量同比增长7.1%,达到1087亿块,产业规模约为11131亿元,自2014年突破万亿元大关后继续保持稳定增长,产业步入高速发展的黄金时期。
由于集成电路是最主要的半导体产品,因此中国整个半导体市场有望随之爆发。
据IHS统计,全球层面:
2015年半导体营收3670亿美元,预计2016年增长1.6%,达到3730亿美元;
中国层面:
半导体市场约1520亿美元,预计5年复合增长4.1%左右,2019年达到1790亿美元;
2014年中国半导体在亚太市场占87%,在全球超过50%,长期看仍可维持50%以上的占有率,中国已成为全球半导体的核心市场。
图11:
国内集成电路产量(亿块)图12:
中国集成电路市场规模及预测(亿元),图13:
全球半导体市场份额占比,
(2)晶圆代工厂争相布局中国,竞争激烈成本是关键中国IC设计产业成长潜力大,拉动大陆晶圆产能需求。
随中国集成电路产业的发展,IC设计产业迎来了快速发展的新时期。
2015年中国IC设计环节销售额达到1325亿元,同比增长25.5%。
根据Trendforce估计,中国无晶圆IC设计业的销售产值年复合增长率达25%,2015年产值约占全球的18.5%左右,并有望进一步提升。
这一方面取决于国内激励性的政策,另一方面也离不开国内巨大的消费市场。
虽然全球的IC设计业受需求萎靡影响而有衰退之势,但是中国市场却在政府和产业的努力下稳步增长。
根据半导体协会的预估,即使未来5年保证年20%的年增长速度,国内的IC设计产业也仅能满足50%的国内市场,需求,国内的IC设计业仍有很大的发展空间。
图14:
我国IC设计业保持高增速图15:
中国无晶圆IC设计业产值占全球比重稳定提升,与飞速发展的IC设计业相比,供给侧的晶圆产能仍不足。
虽然半导体产业的车轮已经开始了加速前进的步伐,但是晶圆供给,尤其是高端晶圆产能仍然不能满足产业发展的要求。
因此即使集成电路产量逐年提升,目前大陆IC大部分仍需进口,自给率仅20,离国家提出了2025年50%自给率的目标仍有很大距离。
就12寸晶圆而言,台湾和韩国掌握了全球56%的12英寸晶圆产能,而中国大陆厂商仅掌握全球不到1%的12英寸晶圆产能,位于中国大陆(包括外商独资)的12英寸晶圆产能则有8%。
虽然总体晶圆产能目前已经达到世界第五,但是全球占比也只有10%,对比中国占全球的50%以上的芯片消耗量,产能明显存在供应缺口。
图16:
我国IC严重依赖进口图17:
中国占据全球10%的晶圆产能(千片约当8寸晶圆/月),晶圆代工厂纷纷布局中国大陆,2017年产能有望增至120万片/月。
供需不平衡背景下创造的商机促使全球晶圆代工厂竞相来大陆抢占市场,大陆的12寸晶圆产能增长动力十分强劲。
大陆的晶圆代工产业产值一直保持高速增长,2015年达39亿美元,同比增长10.5%,远高于全球增速。
目前中国大陆晶圆代工产能全球第二,2015年8寸晶圆代工产能达到95万片/月,增长速度位列全球第一,预计到2017年底总产能将增至每月120万片,占全球晶圆代工产能将近20。
图18:
大陆晶圆代工产业产值高速增长图19:
各地区晶圆代工产能预测(万片/月,折8寸),全球半数以上的新增晶圆产能在中国,产业转移为大势所趋。
根据SEMI今年6月份的统计数据,9个新的晶圆厂和生产线预计于2016年和2017年开始建设,其中12个新的,晶圆厂和生产线是300mm,4个是200mm,3个LED晶圆厂(150mm100mm和50mm)。
不包括LED,所有这些晶圆厂和生产线开工建设后2016年潜在产能估计最高可达每月21万片(折合300mm),2017年每月33万片(折合300mm)。
中国大陆地区2016年新增4条产线,2017年预计有6条,占全球新增产线的一半以上。
国内第一大晶圆厂商中芯国际在12英寸晶圆和28nm制程上发力,计划在2016年将12英寸晶圆扩产至6.5万片/,月,台湾的联电、台积电等厂商也纷纷宣布在大陆新建,12,英寸晶圆的计划。
未来产能的扩充意味着价格竞争将加剧,对于晶圆代工厂而言,控制成本、提升良率将十分重要。
表3:
2016和2017预计新增晶圆厂与生产线统计(60%以上实现概率),表4:
中国大陆主要晶圆厂商产能情况,硅抛光片产量稳定提升,国产化替代需求高。
过去三年我国硅抛光片产量一直在保持10%以上的增长速度,占全球产量比重稳定增加,2015年达到8.2%,产量5.2亿平方英寸。
尽管如此,与我国巨大的市场需求相比,这一比例仍不尽如人意。
目前我国的硅抛光片生产企业以中小企业为主,未来随着创新能力的增强,产业链进一步整合,硅抛光片的市场空间有望进一步释放。
图20:
我国硅抛光片产量图21:
中国硅抛光片产量占全球比重,(3)CMP材料市场将持续受益,有望实现产业突破晶圆制造行业的发展将引爆对半导体材料的需求。
按照,半导体产业链上下游分类,半导体材料可以分为晶圆制造材料(前道材料)和封装材料(后道材料),其中前道材料主要包括硅和硅基材、掩模板、光刻胶、高纯化学试剂、电子气体、靶材、CMP材料等。
作为半导体生产的原料,半导体材料是位于半导体产业链上游的核心环节,因此也是整个产业发展的关键一环。
图22:
半导体材料的分类,国内半导体材料逆势增长,有望实现产业规模突破。
2015年全球半导体材料市场规模为434亿美元,下跌1.5%,主要原因为很多重要的半导体材料供应商来自日本,而日元的大幅贬值造成销售额萎缩,日本市场2015年出现了6.28%的衰退幅度。
相对于全球市场萎缩,中国的半导体材料市场则仍保持2%的增长,为61.2亿美元(约403亿人民币)。
尽管如此,中国半导体材料市场仅占全球市场的14%,这与中国50%,以上的集成电路需求市场无法匹配,许多材料尤其是6英寸以上的高端集成电路用材料仍依靠进口。
随着国内对集成电路整个产业的投入加大,资金和技术的配套,国内半导体材料市场有望实现进一步的突破。
图23:
全球半导体材料销售额(十亿美元)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2016 2017 年中 电子 化学品 CMP 材料 行业 分析 报告