新材料，制造业的幕后英雄。工业制造，材料先行。新材料作为高新技术的基础和先导，与信息技术、生物技术一并成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域，是实现战略性新兴产业发展的奠基石和各个领域孕育新技术、新产品、新装备的“摇篮”。半导体材料作为新材料的重要组成部分，是世界各国为发展电子信息产业而关注的重中之重，它支撑着电子信息产业自主安全地发展，对于产业结构升级、国民经济及国防建设具有重要意义。近年来，在各方共同努力下，国内半导体材料产业取得较大进步，但整体发展仍显滞后，特别是高端领域，与国外先进差距明显，在半导体行业发展新形势、新机遇下，配套材料国产化迫在眉睫！

 

新材料发展滞后于制造业，“等米下锅”现象突出

日前工信部王江平副部长在出席第五届中国国际新材料产业博览会时发表讲话指出，“工业界必须把新材料产业放在更加突出的位置，不断深化其战略性、紧迫性的认识，抓紧工作、快速突破。”

王江平强调，要加快实施制造强国战略，就必须夯实新材料产业这一重要基础。没有质量过硬、性能高超的材料，再先进的设计和构想都难以实现。如，高温合金与功能涂层材料是航空发动机的关键支撑，电子化学品是集成电路制造不可或缺的材料，碳纤维复合材料、高强轻型合金等是大飞机等高端装备的基础，新型电池材料决定着新能源汽车的续航能力和快充实效，高性能材料支撑着高速铁路的质量和安全，等等。

王江平表示，新材料从研究发现到成熟应用是个漫长的过程，周期少则几年，多则十几年。发达国家往往实行“研发一批、储备一批、应用一批”的材料先行战略。但在我国，材料发展一直滞后于装备制造，影响重大工艺的提升，重大装备、重大工程往往最后才确定材料方案。由于很多新材料国内尚未突破,重大装备、重大工程“等米下锅”的现象非常突出。“关键材料不突破，先进制造就是空中楼阁。”王江平强调。

当前我国处于制造业转型升级的关键时期，他指出，国家新材料专家咨询委近期梳理了70余种关键短板新材料，结果表明我国在新材料发展方面存在不少的短板和空白。当前，我国新材料产业发展总体仍处于爬坡上坎的阶段，与建设制造强国的要求相比，关键材料“卡脖子”问题还广泛存在，这与世界第一原材料工业大国的地位不匹配，不能很好支撑我国门类齐全的工作体系。

鉴于此，针对下一步发展思路，王江平强调，要加强顶层设计，在政策上协同，在资金投入上加大力度。一是加强政策统筹，可以建立区域内相关的统筹协调机制，紧紧围绕新材料的重点产品、企业等开展工作，特别要把集成电路材料作为当前发展重点。二是加大推广应用，继续扩大保险试点，开展相关重大政策研究，出台促进新材料尽早应用的相关政策。三是推进重点产品建设，继续推动生产应用平台，向新能源、汽车材料、集成电子材料等扩展。

实际上，为贯彻实施制造强国战略，加快推进新材料产业发展，2016年国务院就专门成立了国家新材料产业发展领导小组，旨在审议推动新材料产业发展的总体部署、重要规划，统筹研究重大政策、重大工程和重要工作安排，协调解决重点难点问题，指导督促各地区、各部门扎实开展工作。领导小组自成立以来，多次对新材料领域关键材料进行了重点支持，半导体材料作为核心材料之一，被列为优先发展的重点。

 

半导体市场再创新高，产业向中国大陆转移

在技术创新推动的大背景下，中国半导体产业近年来实现快速发展，2017年中国半导体市场规模为16708.6亿元，同比增长17.9%，再创新高。

在《国家集成电路产业发展推进纲要》和大基金的“政策+资金”双重驱动下，我国集成电路产业保持良好发展态势，产业规模继续扩大，发展质量持续改善，竞争能力不断提升。自2014年9月，大基金成立至2018年3月，大基金累计有效决策投资67个项目，累计项目承诺投资额1188亿元，实际出资818亿元，分别占一期募资总额的86%和61%。投资项目覆盖了集成电路设计、制造、封装测试、装备、材料、生态建设等各环节，实现了产业链上的完整布局。

目前，国内IC设计业产业增长速度继续高于全球发展，保持全球Fabless业第二。2017年，我国IC设计业增长率为26.1%，相比全球11.3%的增长率，高出14.8个百分点。同期，占全球设计业比重为31.7%，相比2016年的26.2%，提升5.5个百分点。

本土晶圆制造产能放量在即，半导体制造产业转移趋势明确。一方面，国内晶圆制造厂中芯国际、上海华虹、长江存储等内资企业在未来2年内将有多条产线投产，另一方面，海力士、三星电子等外资企业也在中国投放新的产线。2017-2020年是晶圆厂投资的高峰期。据统计，这四年内，将有20条12英寸晶圆产线实现量产。全部投产后，中国的12英寸晶圆产能将领先台湾与韩国。

封测产业方面，中国台湾、美国、中国大陆三足鼎立之势基本成型。台湾仍是全球芯片封测代工实力最强的区域，占据一半以上市场份额。而美国由于拥有众多的IDM 龙头企业，在全球封测产业中也占据重要地位。同时，随着近年大陆封测企业的崛起，大陆也已成为封测产业重要的参与者。

分立器件产业来看，目前，全球半导体分立器件主要以美日欧企业为主，高端市场几乎被这三大主力国垄断。在高端半导体分立器件领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以其生产仍以“代工”模式为主。

尽管如此，近年来随着智能手机、轨道交通、新能源、混合动力汽车、LED照明、便携医疗电子等新型应用领域的快速发展，以及国家产业政策对新兴领域的大力扶持和对传统产业的升级改造，为我国分立器件产业的发展提供了前所未有的发展动力。中国半导体分立器件的全球话语权正在稳步提升，目前已是全球最大的分立器件市场。

光电器件产业来看，我国半导体光电器件产业发展势头良好，产业规模稳步增长。在“国家半导体照明工程”的推动下，目前已形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个半导体照明工程产业基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。

 

半导体材料部分领域取得突破，但整体差距仍明显

半导体材料作为半导体产业的重要支撑，其发展程度直接影响着半导体产业的整体水平。半导体加工制造所需材料主要包括晶圆制造材料与封装材料两大类。晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光掩模、电子特气、湿化学品、溅射靶材、CMP抛光材料等，2017年国内晶圆制造材料总体市场规模达到24.78亿美元；封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等，2017年国内封装材料市场规模达到50.86亿美元。

就国内半导体材料发展现状，综合各细分领域来看，部分产品已实现自产自销，但高端领域，与国外先进差距仍十分明显。其中，国内半导体材料在靶材、封装基板、研磨液等细分领域产品已经取得较大突破，部分产品技术标准达到全球一流水平，本土产线已基本实现中大批量供货。例如，国产材料包括江丰电子的靶材以及安集微电子的研磨液在中芯国际均已实现中大批量供货。

硅片：2017年国内半导体硅片市场规模6.91亿美元，而目前国内集成电路用12英寸硅片仍全部依赖进口，8英寸硅片80%以上依赖进口，全球五大供应商垄断了全球90%以上的市场份额。

光掩膜：我国的光掩膜版年产能达到1.7万平方米，但我国自主生产的主要应用于平板显示行业、触控行业和电路板行业，仅能够满足国内中低档市场的需求，用于集成电路制造的高端光掩膜版则由国外公司垄断。

光刻胶：光刻胶一直以来被美日企业高度垄断，我国完全靠进口，在8英寸及以上晶圆用光刻胶方面，国产化率不足1%，还有许多需要攻克的关键技术。

电子特气：电子特气是半导体工艺流程中不可缺少的基础性支撑材料。半导体用电子特气要求纯度高，其杂质含量一般在10^-5~10^-9数量级，且其多为易燃、易爆、剧毒化学品，生产难度大。2017年国内半导体用电子特气市场规模4.30亿美元。经过30多年的发展，目前我国半导体用电子特气已经取得了比较好的成绩，中船重工718所、广东华特、黎明化工院等一些电子特气品种均在12英寸晶圆产线应用上取得突破，并且实现了批量供应。

工艺化学品：工艺化学品又名湿电子化学品，目前国内8英寸和12英寸晶圆生产线消耗的湿电子化学品超过18万吨，但该细分领域要求湿电子化学品达到SEMI标准C8以上和C12水平，而国内只有少数品种如湖北兴福电子级磷酸、上海新阳的电镀液、苏州晶瑞双氧水等开始进入8英寸、12英寸产线应用，还有大部分产品来自于进口。

靶材：高纯溅射靶材主要是指纯度为 99.9%-99.9999%的金属或非金属靶材，应用于电子元器件制造的物理气象沉积(PVD)工艺，是制备晶圆、表面电子薄膜的关键材料。2017年国内半导体用溅射靶材市场规模1.06亿美元。近年来国家制定了一系列产业政策包括 863 计划、02 专项等来加速溅射靶材供应的本土化进程，推动国产靶材在多个应用领域实现从0到 1 的跨越。目前国内12英寸晶圆用溅射靶材的国产化率约为18%，而8英寸晶圆用靶材的国产化率达到55%。以江丰电子为例，公司的半导体靶材产品已应用于以台积电为代表的世界著名半导体厂商的最先进制造工艺，在 14/16 纳米技术节点实现批量供货，同时还满足了国内厂商 28 纳米技术节点的量产需求，产品成功打入全球 280 多个半导体芯片制造工厂，成为众多世界著名芯片公司的供应商。

CMP抛光材料：CMP抛光材料主要有抛光液与抛光垫。抛光液方面，安集微电子在Cu制程上有一定优势，但在更高端的STI制程没有掌握核心原材料研磨粒子的制备技术。抛光垫方面，湖北鼎龙产品进入8英寸制程，但在12英寸制程以及STI等高端制程上需要进行技术攻关。

 

把握新形势，抓住新机遇

当前，中国已成为全球最大的半导体消费市场。物联网、5G通讯、人工智能等下一轮终端需求，为中国大陆半导体产业发展创造了新的机遇。而作为半导体行业重要支撑的材料领域，国产化情况整体仍处于较低水平。为缩小同国际先进差距，改善国内半导体材料产业总体表现出数量偏少、企业规模偏小、技术水平偏低、以及产业布局分散的现状，提高国产半导体材料在全球话语权，国产化推进工作迫在眉睫！

近年来国家制定了一系列产业政策包括国家高技术研究发展计划（“863计划”）、国家科技重大专项“极大规模集成电路制造设备及成套工艺”专项（“02专项”）、工业强基工程、工业转型升级资金（部门预算）等来加速半导体材料供应的本土化进程，2016~2018年累计支持项目超过15个，特别是在2018年工业转型升级资金（部门预算）——国家新材料生产应用示范平台建设项目中，将集成电路材料生产应用示范平台列为三大建设平台之一。

与此同时，国家集成电路产业投资基金正在进行第二期募集，业内人士则预计，此次集成电路发展基金目标是募集1500亿元~2000亿元，预计将有包括中央财政、一些国有企业和一些地方政府出资。国家集成电路产业投资基金总裁丁文武多次在公开场合表示，将围绕国家战略和新兴行业进行投资规划，并尽量对装备材料业给予支持，推动其加快发展。

资本的集中，政策的支持，广阔的市场空间，会将国内半导体产业推到一个此前从未有过的水平高度，国内半导体材料行业应把握新形势，抓住新机遇！