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①濕電子化學(xué)品基本情況
濕電子化學(xué)品又稱超凈高純試劑,是微電子、光電子濕法工藝制程中使用的各種液體化工材料,也是重要的晶圓制造材料之一。
由于下游行業(yè)對工藝品控要求極高,對電子濕化學(xué)品的純度、潔凈度、精度等特性具有嚴苛的要求,一般要求控制雜質(zhì)顆粒粒徑低于 0.5μm,金屬雜質(zhì)含量低于 ppm 級(10-6為 ppm,10-9為 ppb,10-12為 ppt),所以濕電子化學(xué)品具有高技術(shù)門檻、高附加值的顯著特點。
濕電子化學(xué)品從高純化學(xué)試劑產(chǎn)品發(fā)展而來,20 世紀(jì) 60 年代末出現(xiàn)用于集成電路制造的電子級專用化學(xué)試劑,主要用于集成電路制造的清洗、蝕刻、摻雜、顯影、晶圓表面處理、去膜、去光刻膠等工藝。
1975 年,國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料組織成立 SEMI 化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)委員會對濕電子化學(xué)品的等級標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)一規(guī)范,將電子濕化學(xué)品按金屬雜質(zhì)、控制粒徑、顆粒個數(shù)和應(yīng)用范圍等指標(biāo)制定國際等級分類標(biāo)準(zhǔn)。電子濕化學(xué)品在各應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有所不同,光伏一般只需要 G1 級水平。
顯示面板和 LED 對電子濕化學(xué)品的等級要求一般為 G2 級、G3級水平;集成電路對電子濕化學(xué)品的純度要求較高,基本集中在 G3 級以上水平,晶圓尺寸越大對純度要求越高,12 英寸晶圓制造一般要求 G4 級以上水平,尤其對 G5 級產(chǎn)品需求更加迫切。隨著集成電路制程的不斷提升,G4 級以上級別的濕電子化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)日趨完善,濕電子化學(xué)品已成為超大規(guī)模集成電路制造業(yè)快速發(fā)展中不可缺少、支撐其新技術(shù)發(fā)展的重要輔助工藝材料。
②濕電子化學(xué)品市場規(guī)模及國產(chǎn)化情況
A.全球濕電子化學(xué)品市場規(guī)模
濕電子化學(xué)品主要應(yīng)用于集成電路、顯示面板、光伏等新興技術(shù)領(lǐng)域,近年來下游領(lǐng)域高速發(fā)展,濕電子化學(xué)品需求大幅增加。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2021 年全球集成電路、顯示面板、光伏三個應(yīng)用領(lǐng)域濕電子化學(xué)品需求總量達到 458.3 萬噸,其中集成電路領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品需求量達到 209.0 萬噸,顯示面板領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品需求量達到 167.2 萬噸,光伏領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品需求量達到 82.1 萬噸。
全球晶圓廠的陸續(xù)建成投產(chǎn)以及顯示面板、光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將繼續(xù)推動濕電子化學(xué)品行業(yè)快速增長,預(yù)計到 2025 年全球集成電路領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品需求量將增長至 313.0 萬噸,新型顯示面板用濕電子化學(xué)品需求量將增長至 244.0 萬噸,光伏太陽能電池領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品需求量增長至 140.2 萬噸,上述三大領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品需求量總計將達到 697.2 萬噸。
隨著各應(yīng)用領(lǐng)域需求量的提升,濕電子化學(xué)品全球市場規(guī)模不斷擴大。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會推算,2021 年全球集成電路用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模已增加到 61.7 億美元,同比增長 18%,預(yù)計 2022 年將增長到 64.9 億美元,2025年將進一步增加到 75.5 億美元。
隨著消費類電子產(chǎn)品、人機互動等多領(lǐng)域顯示面板的應(yīng)用,顯示面板的出貨量將不斷增加,推動全球顯示面板用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模迅速發(fā)展,2021 年全球顯示面板用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模已達 138.8 億元,預(yù)計 2025 年將達 210.2億元,年均復(fù)合增速達到 10.93%。
全球光伏領(lǐng)域中用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模近年來快速增長,在“碳中和、碳達峰”目標(biāo)要求下,光伏領(lǐng)域作為節(jié)能環(huán)保的新型能源將得到快速推廣應(yīng)用,將推動濕電子化學(xué)品市場規(guī)模迅速增長,2021 年全球光伏用濕電子化學(xué)品市場規(guī)模達到 55.8 億元,預(yù)計 2025 年將達到 91.1 億元,年均復(fù)合增速將達到 13.03%。
B.中國濕電子化學(xué)品市場規(guī)模
近年來,在政策的支持下,產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合發(fā)展,我國電子工業(yè)整體實力逐步增強,在半導(dǎo)體、顯示面板、光伏等重要領(lǐng)域逐步形成高價值、強競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),濕電子化學(xué)品的需求缺口不斷擴大。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2021 年我國濕電子化學(xué)品需求總計達 213.5 萬噸,預(yù)計到 2025 年國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場需求將增長至 369.6 萬噸。
濕電子化學(xué)品需求快速增長的同時,我國濕電子化學(xué)品市場空間不斷擴大。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2021 年我國濕電子化學(xué)品總體市場規(guī)模已達到 160.2 億元,未來將保持高增速增長,預(yù)計 2025 年將達到至 287.4 億元。
當(dāng)前,我國濕電子化學(xué)品產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)性發(fā)展不均衡的特點,高端產(chǎn)品仍存在不足,國產(chǎn)化率仍較低。在集成電路領(lǐng)域,2021 年我國集成電路用濕電子化學(xué)品整體國產(chǎn)化率達到 35%,電子級硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸等酸類產(chǎn)品,在 8 英寸晶圓制造方面已基本實現(xiàn)大批量供貨,在 12 英寸晶圓制造方面的應(yīng)用也在穩(wěn)步推進。
在顯示面板領(lǐng)域,隨著 LCD、OLED 產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,濕電子化學(xué)品需求快速增加,但國內(nèi)濕電子化學(xué)品企業(yè)整體進展未能完全滿足下游發(fā)展變化。國內(nèi)新型顯示面板用濕電子化學(xué)品整體國產(chǎn)化率不足 40%,國產(chǎn)化仍有較大發(fā)展空間;光伏太陽能電池領(lǐng)域用濕電子化學(xué)品,因其純度要求相對較低,國內(nèi)企業(yè)基本實現(xiàn)自主供應(yīng),國產(chǎn)化率已超過 80%。
③濕電子化學(xué)品主要應(yīng)用領(lǐng)域
濕電子化學(xué)品主要應(yīng)用領(lǐng)域包括集成電路、顯示面板、光伏等各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)耠娮踊瘜W(xué)品的要求不同,其中集成電路要求較高,所需濕電子化學(xué)品純度、雜質(zhì)含量通常需要達到 SEMI C8(G3)級別以上,新型顯示面板、太陽能電池領(lǐng)域可選用電子級,即化學(xué)試劑 EL 級的濕電子化學(xué)品。
當(dāng)前全球濕電子化學(xué)品行業(yè)技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在超大規(guī)模集成電路領(lǐng)域,隨著集成電路制造工藝愈發(fā)復(fù)雜,精細化程度不斷提高,對濕法工藝的技術(shù)要求愈發(fā)嚴苛,硫酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸、氨水、雙氧水等通用工藝化學(xué)品的金屬雜質(zhì)要求、純度要求不斷向著更高標(biāo)準(zhǔn)提升。