石英是主要造巖礦物之一,一般指低溫石英(α-石英),是石英族礦物中分布最廣的一個(gè)礦物。
石英是值得重視的半導(dǎo)體輔材,廣泛應(yīng)用于晶圓加工:石英玻璃憑借其高純度、耐高溫、低熱膨脹性、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)良性能。在半導(dǎo)體芯片制造加工中被廣泛應(yīng)用。
半導(dǎo)體石英產(chǎn)品種類繁多,主要用于硅片制造環(huán)節(jié)的拉制單晶的石英坩堝、多個(gè)晶圓制造的核心環(huán)節(jié)的硅片承載器具(擴(kuò)散、氧化環(huán)節(jié)的擴(kuò)散管、舟、支架等;刻蝕環(huán)節(jié)的石英環(huán)等;清洗環(huán)節(jié)的石英玻璃花籃、清洗槽等)以及光刻環(huán)節(jié)使用的光掩膜版的基板材料。
百億量級需求高速增長
半導(dǎo)體是石英玻璃最主要的下游應(yīng)用領(lǐng)域,需求空間百億量級:
1) 半導(dǎo)體是石英玻璃最主要的下游應(yīng)用領(lǐng)域,需求空間百億量級。根據(jù)石英協(xié)會(huì)報(bào)告,2014 年全球石英玻璃市場規(guī)模超過200 億元人民幣,其中半導(dǎo)體是石英玻璃最主要的下游應(yīng)用,市場占比超過60%,其中半導(dǎo)體石英坩堝、前端工序石英器件、光掩膜基板市場空間分別約40 億、60 億、45 億元人民幣。
根據(jù)其他口徑測算,2017 年全球半導(dǎo)體級石英材料市場規(guī)模在20 億美元以上,半導(dǎo)體石英器件規(guī)模約13 億美元(分為高溫區(qū)器件、低溫區(qū)器件,規(guī)模大致相當(dāng)),光掩膜版基板材料市場規(guī)模約10 億美元(包含部分蘇打玻璃,石英玻璃占比處于提升趨勢)。
2)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂恚簭牟牧系狡骷庸?,客戶從半?dǎo)體設(shè)備商到芯片制造商。半導(dǎo)體石英玻璃領(lǐng)域的企業(yè)主要分為上游的石英玻璃材料廠商(菲利華、石英股份等)和下游的石英器件加工商(湖州東科、杭州大和、凱德石英等);石英器件加工廠商將采購的石英玻璃材料通過機(jī)加工或者熱加工制成各類半導(dǎo)體石英器件銷售給半導(dǎo)體設(shè)備廠商,再由設(shè)備廠商將包含石英器件的整套設(shè)備銷售給芯片制造商;器件加工商也會(huì)將產(chǎn)品直接銷售給芯片制造商(器件損耗需要在一定周期內(nèi)更換)。
3)半導(dǎo)體設(shè)備、芯片環(huán)節(jié)均增長明顯,拉動(dòng)半導(dǎo)體石英需求高景氣:隨著全球半導(dǎo)體市場進(jìn)入增長周期,并迎來新一輪投資高峰,設(shè)備、芯片環(huán)節(jié)的高增長拉動(dòng)半導(dǎo)體石英需求迎來高景氣。預(yù)計(jì)到2020 年,半導(dǎo)體石英材料仍有望維持20%以上的年復(fù)合增長率。
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,電子級石英材料國產(chǎn)替代加速
目前全球高端石英玻璃市場(尤其是以半導(dǎo)體、光通訊為主的電子級石英玻璃市場),主要還是由賀利氏、邁圖、東曹、昆希等海外龍頭企業(yè)掌握。
根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì),我國90%的芯片依賴進(jìn)口;且半導(dǎo)體設(shè)備自給程度不足5%;對應(yīng)石英材料的國產(chǎn)化比例也極低,國內(nèi)石英制品需求結(jié)構(gòu)集中在電光源、光伏等中低端領(lǐng)域。隨著大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)崛起,有助于拉動(dòng)上游材料國產(chǎn)化。國內(nèi)領(lǐng)先的石英玻璃企業(yè)通過產(chǎn)品技術(shù)工藝不斷進(jìn)步、在認(rèn)證體系不斷取得突破(半導(dǎo)體石英材料的認(rèn)證壁壘較高,具有資質(zhì)認(rèn)證優(yōu)勢的外資廠商往往占據(jù)著高端市場的絕大份額),電子級產(chǎn)品快速放量,其2017 年電子級產(chǎn)品收入也確實(shí)迎來高速增長(50%左右),并且企業(yè)也在積極加快擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度,2018 年收入仍將處于快速增長通道。
石英材料是半導(dǎo)體晶圓制造環(huán)節(jié)的重要輔材,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣向上、資本開支大幅增長的背景下,上游設(shè)備訂單旺盛、芯片出貨快速增長,拉動(dòng)石英材料需求持續(xù)擴(kuò)張,電子級(主要是半導(dǎo)體)高端石英材料迎來高景氣。
同時(shí)隨著國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速崛起,在全球市場地位的提升,也在拉動(dòng)上游石英材料的國產(chǎn)化加速:可以看到國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的石英玻璃企業(yè)(東科石英),憑借產(chǎn)品技術(shù)工藝持續(xù)改進(jìn),在認(rèn)證體系中的突破,半導(dǎo)體級產(chǎn)品已經(jīng)開始放量,并具備持續(xù)快速增長的基礎(chǔ),未來發(fā)展空間廣闊,具備突出成長性。