,技术门槛一般要高于其他电子及制造领域相关材料,其具备纯度要求高、工艺复杂等特征,由于细分材料子行业众多,导致了
2018年,中国台湾消耗了 114 亿美金的半导体材料,连续 9 年成为全球最大半导体材料消费地区,韩国排名第二 87.2 亿美金,中国大陆排名第三 84.4 亿美金,Top3合计超过一半
2018 年制造材料和封装材料的销售额分别为322 亿美元和197 亿美元
制造材料可以分为以下几类:晶圆材料(硅片),靶材,CMP 抛光材料、光刻胶、高纯试剂、电子特种气体、光掩膜等,硅片、光掩模、光刻胶、气体四种材料占整体比例 2/3以上
第二代半导体材料主要是指二元/三元化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)、GaAsAl、GaAsP 等
第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC) 、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料
各种半导体材料形成互补关系,Si适用于数字逻辑芯片、存储芯片等,GaN、GaAs、InP 适用于高频领域,SiC 适用于高压领域
化合物半导体是指两种或两种以上元素形成的半导体材料,按照元素数量可以分为二元化合物、三元化合物、四元化合物等等,二元化合物半导体按照组成元素在化学元素周期表中的位置还可分为III-V 族、IV-IV 族、II-VI族等
化合物半导体的电子迁移率较硅半导体快许多,因此适用于高频传输,在无线电通讯如手机、基地台、无线区域网络、卫星通讯、卫星定位等皆有应用
化合物半导体具有直接带隙,这是和硅半导体所不同的,因此化合物半导体可适用发光领域,如发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、光接收器(PIN)及太阳能电池等产品,可用于制造超高速集成电路、微波器件、激光器、光电以及抗辐射、耐高温等器件,对国防、航天和高技术研究具有重要意义
化合物半导体的制备与硅半导体的制备工艺类似,其主要不同体现在晶圆的制造上,硅半导体采用直拉法生长成单晶硅棒对单晶硅棒进行切割制成晶圆,而化合物半导体则是在GaAs、InP、GaP、蓝宝石、SiC等化合物基板上采用金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)等方法形成厚度一般为0.05毫米至0.2毫米的薄膜(外延层)对其继续加工便可实现特定的器件功能
第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)和磷化铟(InP)为代表,用于制作高速、高频、大功率及发光电子器件,主要用于通信领域
GaAs主要用于高功率领域,应用于手机电话、无线局域网络、光纤通讯、卫星通讯、卫星定位等领域
GaAs 外延:英国 IQE、台湾全新光电VPEC、日本住友化学、美国英特磊IntelliEPI等
中国大庆佳昌、中科晶电、云南鑫耀、廊坊国瑞、天津晶明、新乡神州、扬州中显、中科嫁英、海威华芯、有研新材等
InP 衬底是数据通信收发器不可或缺的材料,2018 年抛光片和外延片市场7700 万美元,主流尺寸2-6英寸
80% 的衬底市场份额由日本住友电工和美国AXT两家公司占有,国内包括中国电科13所、鼎泰芯源、北京世纪金光、云南锗业、广东天鼎思科、广东先导、深圳泛美、南京金美镓业等
第三代半导体材料又被称为宽禁带高温半导体材料,主要包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)等,优点是禁带宽度大(2.2ev)、击穿电场高、热导率高、抗辐射能力强、发光效率高、频率高,不会产生砷化镓(GaAs)、镓离子、铟离子等污染物,常用于高温、高频、抗辐射及大功率器件
GaN 氮化镓是1928 年由Jonason 等人合成的一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,高熔点 1700℃,高电离度 0.5,宽带隙Eg=3.4 eV、导热率高、化学性能稳定(几乎不被任何酸腐蚀)等特点,晶体一般是六方纤锌矿结构,主要应用于光电子、高温大功率器件和高频微波器件
一片2英寸的氮化镓晶片可以生产出1万盏亮度为节能灯10倍、发光效率为节能灯3-4倍、寿命为节能灯10倍的高亮度LED照明灯,可以制造出5,000个平均售价在100美元以上的蓝光激光器
除晶圆材料外,制造材料可以分为以下几类:靶材,CMP 抛光材料、光刻胶、高纯试剂、电子特种气体、光掩膜等,硅片、气体、光掩模和光刻胶四种材料占整体比例 67% 以上
光刻胶由感光树脂、增感剂、溶剂三种主要成份组成、对光敏感的混合液体。利用光化学反应,经曝光、显影、刻蚀等工艺将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上的图形转移介质
应用分类:PCB 印制电路板光刻胶、LCD液晶显示器光刻胶、半导体光刻胶三大类
在光刻工艺中,光刻胶被均匀涂布在衬底上,经过曝光(改变光刻胶溶解度)、显影(利用显影液溶解改性后光刻胶的可溶部分)与刻蚀等工艺,将掩膜版上的图形转移到衬底上,形成与掩膜版完全对应的几何图形,技术分类:正性、负性
技术路线nm→G线nm→i线.5nm全球日本JSR合成橡胶、东京应化、住友化学、富士电子Fujifilm、信越化学、美国罗门哈斯、韩国东进等
第一类是科研院所,包括中科院微电子中心,中国电科13所、24所、47所、55所等第二类是独立的掩膜版制造厂商,主要有无锡迪思微电子、无锡中微,路维光电、深圳清溢光电等
原位分析(insitu)储运:负压气瓶技术全球美国空气化工、普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气、日本大阳日酸株式会社等
卡博特Cabot、普莱克斯、杜邦、Rodel、Eka、德国世泰科、日本 Fujimi、Hinomoto、韩国ACE、台湾汉民等,中国安集微电子、上海新安纳电子、北京国瑞升科技等
将金刚石颗粒镶嵌在金属胎体上,在抛光过程中对抛光垫进行修正,以保证抛光工艺的稳定性和重复性,全球美国3M、韩国Saesol、中国台湾中砂等
按照成分不同可分为金属靶极(纯金属铝、钛、铜、钽等)、合金靶极(镍铬合金、镍钴合金等)和
封装基板作为芯片封装核心材料,一方面能够保护、固定、支撑芯片,增强芯片导热散热性能,保证芯片不受物理损坏,另一方面封装基板的上层与芯片相连,下层和印刷电路板相连,以实现电气和物理连接、功率分配、信号分配,以及沟通芯片内部与外部电路等功能随着封装技术向多引脚、窄间距、小型化的趋势发展,封装基板逐渐取代传统引线框架
刚性和柔性两种,刚性应用于基带芯片、应用处理器芯片、功率放人器芯片、数字模块芯片等领域,柔性应用于晶体管液晶显示器芯片等领域
与 PCB 工艺类似但技术难度更高,封装基板工艺分为减成法、加成法、半加成法等三大类
以化学镀铜的方法在胶板上镀出铜线路图形,形成以化学镀铜层为线路的印制板,主要用于制造廉价的双面板
减成法在覆铜板上印制图形后,将图形部分保护起来,再将印有抗蚀膜的多余铜层腐蚀掉,以减掉铜层的方法形成印制线路
中国台湾、韩国、日本三地占据 90% 份额,全球前十大封装基板厂商占据 80%
是一种借助于键合丝实现芯片内部电路引出端与外部电路(PCB)的电气连接,形成电气回路的关键结构件,类型有 TO、DIP、SIP、SOP、SSOP、QFP、QFN、SOD、SOT 等,主要用模具冲压法和蚀刻法进行生产,国内
是用来焊接连接芯片与支架,承担着芯片与外界之间关键的电连接功能,根据应用领域以及需求的不同,可以选择金、银、铜、铝各种不同的金属复合丝,全球市场规模 35 亿美元,中国45 亿元,全球日本贺利氏、田中贵金属、新日铁等,中国康强电子等
芯片粘结材料是采用粘结技术实现管芯与底座或封装基板连接的材料,在物理化学性能上要满足机械强度高、化学性能稳定、导电导热、低固化温度和可操作性强的要求,包括银浆粘接技术、低熔点玻璃粘接技术、导电胶粘接技术、环氧树脂粘接技术、共晶焊技术,环氧树脂是应用比较广泛的粘结材料,全球市场规模 8 亿美元,中国25 亿元,飞凯材料、联瑞新材、宏昌电子等
半导体材料行业细分领域众多,技术上存在较大差异,因此各个子行业龙头各不相同
日本揖斐电(IBIDEN)创立于 1912 年,电子板块主要从事印刷电路板(PCB)、封装衬底、PCB 设计,在 IC 封装基板方面,CavityBGA、FCPGA封装基板占全球40%的份额
第二梯队:电子气体、硅片、化合物半导体、掩模版,个别产品技术标准达到全球一流水平,AG真人 AG平台本土产线已小批量供货或具备较大战略意义第三梯队:光刻胶,
1999 年成立于广东省佛山市南海区里水镇,主营工业气体生产,以氟碳类气体见长,2017 年 Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和 Kr/F/Ne 等 4 种混合气通过全球最大的光刻机ASML产品认证,中国第一,全球前四,2019年登陆科创板
目前国内生产规模最大、品种最齐全、配套性最强的超高纯湿电子化学品专业集成服务提供商,建有年产 8 万吨的超高纯湿电子化学品生产基地,硝酸、氢氟酸、氨水等细分产品达到G4、G5 行业水平
安集微电子2006年成立于上海,2019年科创板上市,主要产品为化学机械抛光液、清洗液、光阻去除液、抛光垫等,抛光液覆盖 130nm~28nm,进入 16-10nm 产品研发阶段
高纯溅射靶材的研发、生产和销售,主要有四种:铝、钛、钽、钨钛靶,应用于半导体、平面显示以及太阳能等,在14/16 纳米技术节点实现批量供货,完成国家 02 重大专项(300mm 硅片工艺用Al、Ti、Ta 靶材制造技术研发与产业化)项目验收
PCB 、封装基板、电子装联三大业务,硅麦克风微机电系统封装基板全球市场占有率超过 30%,公司已授权专利 223 项,人才数量达1194 人AG平台真人 真人AG 平台官网