來源：芯榜
近日中國臺(tái)灣成為中美關(guān)系緊張的核心關(guān)注點(diǎn)，而中國臺(tái)灣供應(yīng)全球63%的芯片，由此芯片供應(yīng)危機(jī)有可能加劇加深；同時(shí)，根據(jù)美國CNBC信息顯示，來自IDC（International Data Corporation）分析師稱，全球芯片短缺尚未結(jié)束，且制造減速還將嚴(yán)重加劇短缺持續(xù)。
The global chip shortage will continue, and consumers will have to pay for it, an analyst from the International Data Corporation said.Sasirin Pamai | Istock | Getty Images
此前，俄烏地緣政治形勢持續(xù)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施壓，芯片供給并不會(huì)顯著、極速增加，因大量半導(dǎo)體材料、特殊氣體等等都是芯片生產(chǎn)制造的必須組成部分，無論設(shè)備構(gòu)成還是工序中的耗材，都不可或缺。
IDC亞太研究中心分析專家Vinay Gupta介紹，俄烏都在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占據(jù)重要環(huán)節(jié)和份額，且都是氪氣（krypton）重要供應(yīng)商、是芯片制造的必備特殊氣體之一。
▲電子特氣在晶圓制造中的應(yīng)用 資料來源：CNBC、CNKI，IDC，2022年8月
01 “國產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)”的半導(dǎo)體材料行業(yè)近況
半導(dǎo)體材料、包括特氣，是產(chǎn)業(yè)重要支撐和發(fā)展的基石，長期供應(yīng)格局基本被歐美日韓壟斷。中國作為最大的半導(dǎo)體市場、產(chǎn)業(yè)鏈重要參與者。
▲半導(dǎo)體材料貫穿制造全流程
一方面美國不斷加大制約力度、“卡脖子”愈演愈烈；另一方面國際巨頭競爭格局導(dǎo)致半導(dǎo)體材料份額搶占難度高，盡管中國大陸半導(dǎo)體及集成電路產(chǎn)業(yè)今非昔比，但材料企業(yè)仍需形成由點(diǎn)到面的層層突圍，小編通過對于產(chǎn)業(yè)的觀察和描摹，挖掘材料和芯片制造環(huán)節(jié)所取得傲人成績背后的真實(shí)驅(qū)動(dòng)力。
SEMI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體材料市場規(guī)模達(dá)643億美元，同比增長16%；中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步較晚，本土半導(dǎo)體材料廠商全球市占率僅13%。據(jù)SIA數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模同比增長26%，達(dá)5559億美元、創(chuàng)新高；從區(qū)域看，中國仍為最大半導(dǎo)體市場，銷售額為1925億美元，同比增長27.1%，占全球比重34.6%，連續(xù)多年蟬聯(lián)第一。
另外，受益于汽車電子、云計(jì)算、5G、IoT等下游需求高景氣以及國家政策支持，我國本土半導(dǎo)體材料生產(chǎn)廠商已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，在多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域培養(yǎng)出一批重點(diǎn)本土半導(dǎo)體材料供應(yīng)商，包括第一梯隊(duì)滬硅產(chǎn)業(yè)、上海新昇、有研新材、江化微等企業(yè)，并對晶圓代工企業(yè)，如中芯國際、華虹以及合肥晶合集成等都有著持續(xù)研究和互動(dòng)。
小編注意到，半導(dǎo)體材料供應(yīng)商能夠在國際巨頭技術(shù)、市場壟斷的先發(fā)優(yōu)勢下，于眾多企業(yè)競爭中脫穎而出，既依托政策支持、企業(yè)本身研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)力，也離不開廠房產(chǎn)線等基礎(chǔ)建設(shè)，通過調(diào)研和業(yè)內(nèi)訪談，我們發(fā)現(xiàn)在半導(dǎo)體EPC工程總包領(lǐng)域、產(chǎn)線建設(shè)和廠務(wù)工程方向多點(diǎn)布局的中電二公司，正積極布局中國半導(dǎo)體材料廠房全生命周期建設(shè)。
02 半導(dǎo)體及集成電路材料產(chǎn)業(yè)的工程“幕后英雄”
半導(dǎo)體材料廣泛應(yīng)用于晶圓制造與封裝環(huán)節(jié)，涵蓋晶圓（硅片）、光罩（光掩模版）、光刻膠及輔材、化學(xué)試劑、電子氣體、靶材、CMP材料、封裝基板及引線框架等；硅片為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域規(guī)模最大品類，市場份額占32.9%，其次為氣體，占比約14.1%，光掩模占比為12.6%。
▲半導(dǎo)體材料占比 資料來源：團(tuán)隊(duì)分析整理，2022年8月。
▲光刻原理示意圖
在眾多半導(dǎo)體材料中，硅片與光掩膜版是兩種非常重要而且特殊的材料，硅片是制作半導(dǎo)體的基礎(chǔ)材料，通過對硅片（又稱硅晶圓）進(jìn)行光刻、離子注入等手段，可制成集成電路和各種半導(dǎo)體器件，而光掩膜版（或光罩，英文對應(yīng)Mask）則是光刻機(jī)的關(guān)鍵配套材料，是限制最小線寬的瓶頸之一。 
▲光刻流程
關(guān)于上述兩種材料的國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化及工程要求，中電二公司電子行業(yè)設(shè)計(jì)專家陸晶表示，“半導(dǎo)體材料成本占比相對較低，卻對良率影響很大，目前，硅片與光掩模版的國際廠商已占據(jù)先發(fā)地位，但國內(nèi)半導(dǎo)體材料廠商仍有角力空間及破局機(jī)會(huì)，進(jìn)行技術(shù)突破的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的廠務(wù)、生產(chǎn)線建設(shè)也不容忽視。某種程度上，甚至是決定半導(dǎo)體材料廠勝敗關(guān)鍵。半導(dǎo)體材料行業(yè)工程建設(shè)在廠房及產(chǎn)線設(shè)計(jì)、施工速度、施工質(zhì)量方面有著極高的要求，促使工程服務(wù)行業(yè)不斷升級，工程總承包（EPC）也是產(chǎn)業(yè)化最終模式?！?/span>
據(jù)了解，近年國內(nèi)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)化過程中，尤其是在半導(dǎo)體硅片及光掩模版行業(yè)中，有多個(gè)EPC總包工程不斷突破著工程行業(yè)的天花板，如在硅片廠商中滬硅、西安奕斯偉、浙江金瑞泓、浙江中晶等企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，在光掩模版廠商中則有上海傳芯半導(dǎo)體掩模、廣州市光掩模等企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。
“半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)化中采用工程總承包（EPC）模式可有效提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，從設(shè)計(jì)、采購、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)減少原材料和能源的浪費(fèi)，降低建筑工程成本，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益?；诤诵膬?yōu)勢和能力邊界的持續(xù)拓展，中電二公司已服務(wù)項(xiàng)目超過6000+個(gè)，國內(nèi)前10名半導(dǎo)體企業(yè)服務(wù)占比90%，并在業(yè)內(nèi)創(chuàng)新提出 L-EPC（精益EPC建造）模式，提倡營銷實(shí)施一體化、設(shè)計(jì)施工一體化以及土建機(jī)電一體化，此模式也已經(jīng)得到了很多半導(dǎo)體業(yè)主的認(rèn)可?！敝须姸驹O(shè)計(jì)專家陸晶介紹道。
▲中電二公司在半導(dǎo)體材料廠房部分業(yè)績
03 國內(nèi)半導(dǎo)體材料工程EPC總包的未來
隨著集成電路工藝制程技術(shù)持續(xù)演進(jìn)，產(chǎn)能擴(kuò)張趨向于全球化，對半導(dǎo)體材料和光刻掩模版的生產(chǎn)制造提出了更高技術(shù)和效率要求，因此，具備智能工廠建設(shè)服務(wù)能力與系統(tǒng)統(tǒng)籌運(yùn)作能力的工程EPC企業(yè)將更具有競爭力。
“十四五”期間，半導(dǎo)體工程EPC企業(yè)將堅(jiān)持立足于國內(nèi)國際雙循環(huán)新發(fā)展格局，面對歐美日韓的競爭和積極應(yīng)對宏觀政經(jīng)形式，以國內(nèi)市場為主體，全力服務(wù)國家區(qū)域協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)化區(qū)域營銷與地方發(fā)展精準(zhǔn)對接，在服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中做大做強(qiáng)做優(yōu)國內(nèi)市場。
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