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【材料/设备】力抗产业逆风!这两项半导体材料逆势成长

来源:拓墣产业研究院    原作者:徐韶莆    

受到半导体产业逆风影响,2019年半导体前段制程材料需求普遍下滑,占比超过3成的硅晶圆影响颇为严重,虽然硅晶圆在长约价格上变动不大,但现货价格下跌与晶圆厂为去化库存而减少订单,仍令硅晶圆厂商对2019年底看法持保守。

然而在各项材料需求普遍下滑之下,先进制程发展仍有机会带动特定材料抵抗劣势,迎来成长表现。

▲全球半导体前段制程材料产值成长预估。数据来源:SEMI;拓墣产业研究院整理制图

先进制程带动EUV光罩需求,并提高成熟制程光罩委外代工意愿

光罩产值约占半导体前段材料13%左右,占比虽不高却是相当重要的半导体材料,在黄光制程中扮演关键角色。

其中约有7成由半导体晶圆制造厂自行制作,以配合Fabless厂商在芯片设计上的便利性,掌控品管与时程;而剩下约3成则为委外代工模式,主要厂商有Advance Reproductions Corporation、Toppan Photomasks、Photronics、Dai Nippon Printing(DNP)、Hoya Corporation、Taiwan Mask Corporation、Nippon Filcon等,以日商居多。

过去由于光罩开发与维护成本很高,以及技术上的诸多要求,委外情形不高,但在先进制程发展下,为做良好的营运成本控管,逐渐有越来越多成熟制程所需的光罩做委外代工模式出现,也带动光罩产业的市场需求增加。

例如美国晶圆代工大厂GlobalFoundries在2019年8月宣布将光罩业务出售给日本光罩大厂Toppan,并签下与Toppan为期数年的光罩供应合约,为获得更优化的营运成本管控,也增加光罩委外代工例子。而大陆地区在政策扶持下,晶圆代工业务发展迅速,且多以成熟制程产品为主,是光罩厂商积极开拓切入的市场。

另一方面,先进制程中EUV出现,也新增高端光罩需求,各大厂皆有对应EUV所需的各样光罩产品吸引客户采用,因此让光罩市场产值在2019年半导体产业逆风下仍能维持正成长表现。而2020年先进制程与成熟制程需求将持续增加,预估带动光罩产值超过3.5%成长幅度。

值得一提的是,EUV光罩盒受惠EUV技术的需求增加,加上要通过唯一的设备商ASML认证费时许久,重要性不言而喻。

目前市场上厂商仅有两家,即美商Entegris与台系厂商家登;其中台系厂商家登经长久布局,在EUV技术初期就积极与ASML合作验证,也因此成为市场上的主要供应商之一。其EUV光罩盒产品已成功打入台积电与Intel供应链,受惠台积电在7nm制程占比极高下,未来动能可期。

WET Chemical先进制程需求广泛,力抗产业逆风仍有成长表现

另一项有成长表现的是WET Chemical部份,产值在半导体前段材料约占6~7%左右。虽然占比不高但仍与Gases同为重要材料,在半导体制程中许多阶段做使用,例如蚀刻、清洗等属于既定消耗性材料,本就有一定比例的需求量。

甚至在先进制程发展上,许多WET Chemical在种类与量的使用上不断调整,推动化学药液的多元需求,纵使2019年半导体产业逆风导致芯片数量衰退,WET Chemical仍能维持不错的成长表现。供应链区域分布上以美国、德国、日本与韩国为主。

WET Chemical的必要性在设备装机与调机尤其明显。由于新机台的管路表面都会有制造过程残留的各种物质,制程用洁净水无法完全去除,必须用化学药品腐蚀掉,并让与化学药品常期接触的部位保持表面性质趋向稳定,不易起化学变化,也因此在新装机期间会大量用化学药品「清洗」机台管路与桶槽,以达到接触面化学性质稳定,不会析出颗粒影响机台洁净度。

另一方面,受到先进制程的发展推动,对WET Chemical种类也有新兴需求增加,例如在线宽持续微缩下,FinFET晶体管因3D结构的闸极宽度极小,在化学药液处理完后的旋转干燥过程会因物理作用力发生「倒塌」的缺陷产生,因此大多会在干燥过程引入异丙醇(IPA),利用Marangoni效应去除水分达到干燥效果。诸如此类的研究也是推升WET Chemical在需求上增加的主要推力。

从2020年估计来看,在半导体产业需求正常增加的趋势下,WET Chemical会有相当幅度的成长,不只是在既有的消耗量需求,晶圆厂产能扩建需要更多量的化学药液,未来成长幅度将十分可期,是后续观察重点。

图片声明:封面图片来源于正版图片库:拍信网

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