關注半導體材料看電子化學品

IC 包括設計,  制造以及封裝三大領域, 而電子化學品主要應用在制造和封裝測試領域. IC 生產需要用到包括矽基材, CMP 拋光材料, 高純試劑, 特種氣體, 光刻膠, 掩模板, 封裝材料等多種電子化學品, 電子化學品占整個 IC 制造成本的約兩成.

IC 制造過程中每一個環節都離不開化學材料, 如晶圓, 濕電子化學品, 高純電子氣體, 光刻膠, 靶材等. 在當前 IC 發展的趨勢下, 這些材料的市場需求量也會隨之升高, IC 對化學品有著非常高的技術要求, 目前高端材料市場主要由國外公司占領, 材料市場進口替代空間非常大.

光刻膠是光刻工藝的核心, 在 PCB, LCD 和半導體行業中有著廣泛的應用. 光刻是 IC 加工過程中的最為關鍵的工藝. 光刻分為塗膠, 前烘, 曝光, 顯影, 堅膜, 蝕刻, 去膠等七個工藝步驟. 光刻工藝的成本約為整個芯片制造工藝的 35%, 並且耗費時間約占整個晶片工藝的 40%~60%.

隨著光刻線寬的縮小, 對光刻分辨率的要求越來越高. 光刻曝光波長隨著 IC 的發展, 經歷了從 G線 (436nm), H線 (405nm), I線 (365nm), 到深紫外線 KrF (248nm) 和 ArF (193nm), 193nm 浸沒式加多重成像技術 (32nm-7nm), 再到EUV (＜13.5nm)的發展. 目前 KrF/ArF仍是主流的光刻技術.

超凈高純試劑又稱濕化學品是指主體成分純度大於 99.99%, 雜質離子和微粒數符合嚴格要求的化學試劑. 在半導體領域主要用於晶片的清洗和腐蝕, 同時在矽晶圓的清洗中也起到重要作用. 其純度和潔凈度對 IC 成品率, 電性能及可靠性有十分重要的影響.

隨著半導體行業的發展, 濕電子化學品需求量逐年不斷增加, 預計至 2020 年中國應用於半導體, 面板行業的濕電子化學品需求量將超過 80 萬噸, 各類試劑占比變化幅度略有變化, 但是濕電子化學品主要以電子級硫酸, 雙氧水, 氨水, 鹽酸為主, 進行混配和相關添加.

電子氣體是晶圓制造過程中的重要材料, 根據成分和功能不同, 廣泛應用於矽晶圓片制造, 氧化, CVD, 刻蝕, 離子注入等 IC 制造環節. 電子特氣純度提升的影響因素較多, 難度較大, 目前國外電子特氣的純度一般在 6 個 "9", 而中國多在4~5個 "9" 少數達到 6 個 "9".

化學機械研磨 (CMP) 是將拋光片 (Wafer) 壓向拋光墊, 借助於拋光墊和拋光件的相對運動, 在磨粒的機械磨削及氧化劑的化學腐蝕作用下來完成對工件表面的材料去除, 並獲得光潔的表面. 隨著先進制程跨入 20nm 以下, 器件的拋光次數加速增長, 對拋光漿料的需求也將快速增長.

拋光墊技術壁壘高常用的包括聚氨酯拋光墊, 無紡布拋光墊, 複合型拋光墊等. 由於 CMP 拋光墊在設計和使用壽命方面不斷改進技術壁壘極高; 另外新品測試的流程複雜, 認證時間長達 1~2年, 晶圓廠出於穩定生產的目的, 不輕易更換供應商. 據 SEMI 統計目前陶氏化學占據全球約 87% 的市場份額.

電子化學品行業具備以下特點; 市場規模大, 品類多, 質量要求高, 更新快, 分工細, 利潤高.電子化學品應用領域都受到半導體產業的重要影響, 在市場上和半導體產業保持一致,都遵循了半導體行業摩爾定律, 有技術進步快, 產品更新頻率高, 專業化分工細致, 高投入高產出, 低成本高利潤的特點.

"長興" (研磨液/主力為 PCB 乾膜光阻劑), "永光" (亞洲最大染料廠/光阻劑/研磨液), "中砂" (再生晶圓/傳統砂輪/鑽石碟), "三福化" (精密化學品/基礎化學品), "勝ㄧ" (台灣第二大溶劑廠), "榮化" (異丙醇), "聯仕" (聯成轉投資/濕電子化學品), "台硝" (硝化棉/清洗&蝕刻), "中華化" (酸鹼化學品/特用化學品), "康普" (電子級硫酸), "崇越" "華立" (代理商) 等.