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湿电子化学品国产化道路漫漫
2020年11期 发行日期:2020-05-29
作者:■ 中国化工信息中心咨询事业部 陈会敏

湿电子化学品概述
    
    湿电子化学品品类众多。按成分和用途不同,湿电子化学品通常可分为通用化学品和功能性化学品两类。
    通用湿电子化学品主要包括超净高纯酸(如氢氟酸、硝酸、盐酸等)及碱类(如氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等)、超净高纯有机溶剂(如甲醇、乙醇、丙酮等)等。
    功能性化学品,是指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的配方类及复配类化学品,通常是在一种或多种高纯试剂的基础上,加入溶剂、水、表面活性剂等混配而成的化学品。功能性化学品一般与光刻胶配套使用,主要包括剥离液、显影液、刻蚀液、清洗液等。从产品消费结构看,超净高纯试剂消费占比约为88%,而功能性化学品消费占比约为12%。
    湿电子化学品质量要求高,是新能源、新一代电子信息技术、新型显示技术的关键性电子化工材料,纯度是其最重要的产品指标,其制造的关键主要在于控制金属离子的含量和尘埃颗粒的数目,湿电子化学品纯度的高低直接影响到电子产品的成品率、电性能以及可靠性。在产品标准方面,我国尚未出台统一的产品质量标准,目前,在全球范围内较为通用的执行标准为国际半导体设备和材料协会制定的SEMI标准(详见表1)。


    不同电子元器件的制作对湿电子化学品的纯度要求不同。目前,光伏太阳能领域对湿电子化学品的纯度要求相对较低,一般达到G1水平即可,平板显示和LED领域一般需达到G2、G3水平,半导体领域对湿电子化学品的纯度要求最高,中低端领域应用一般要求达到G3、G4级水平,而部分高端领域应用要求达到G5级水平。未来,随着IC线宽尺寸的减小,也必将对超净高纯试剂中的金属杂质和颗粒的含量提出更高的质量要求。

全球湿电子化学品的发展现状及趋势
    
    湿电子化学品是电子信息产业配套性的基础性化工材料,主要服务于电子信息产业。近些年,随着半导体、显示面板、太阳能电池等下游产业的迅速发展,湿电子化学品保持快速增长,全球湿电子化学品市场规模由2014年的38亿美元增长至2019年的约56亿美元,2014—2019年年复合增长率约为8%。预计未来几年全球湿电子化学品市场规模将保持6%左右的速度增长,至2024年全球市场规模达到75亿美元。2014—2020年全球湿电子化学品市场规模及预测详见图1。
    从供应格局看,近些年随着亚太地区(不含日本)集成电路、显示面板、太阳能电池等产业的快速发展,亚太地区的湿电子化学品生产企业市场份额得到明显扩大,而欧美、日本企业的市场份额正在逐年降低。目前,中国台湾、中国大陆以及韩国等地区的湿电子化学品市场份额约占世界市场总量38%,已成为全球最大的湿电子化学品市场,欧美传统老牌企业的市场份额下降至33%左右(2010年约为37%),日本的十几家企业市场占比下降至27%左右。预计未来几年,中国台湾、中国大陆以及韩国等企业湿电子化学品的市场份额有望保持增长态势。
    但从技术水平看,欧美、日本等企业的湿电子化学品技术仍处于领先水平,中国台湾、中国大陆以及韩国等企业等整体技术水平距世界先进水平还有一定差距。


我国湿电子化学品的发展现状及趋势
    
    我国湿电子化学品行业起步较晚,至2010年前后,在国内集成电路、显示面板和太阳能等下游产业快速发展的带动下,我国的湿电子化学品产业才转入快速发展期。中国电子材料行业协会数据显示,2018年我国湿电子化学品市场规模约为80亿元,2010—2018年年均复合增长率高达17.5%。在产量方面,2010年我国湿电子化学品产量仅为15.5万吨左右,而2018年这一数字增长至49.5万吨,2010—2018年年均复合增长率约为15.6%。在消费方面,2018年,我国湿电子化学品需求量约为90.5万吨,分领域看,显示面板是目前我国湿电子化学品最大的消费市场,消费占比约为37.7%;集成电路领域和太阳能领域消费占比分别为31.2%和31.1%。2010—2020年我国湿电子化学品市场规模及预测详见图2。
    我国湿电子化学品的需求增速同国内显示面板、集成电路和太阳能电池的产业发展密切相关,三大应用市场的产量增速同其对湿电子化学品的需求增速基本保持一致。显示面板领域,2014—2018年我国新型显示营收增速达到26%;集成电路领域,据国家统计局数据显示,2019年我国集成电路产量为2018.2亿块,同比增长16%,2014—2019年年均增速为14.7%;太阳能领域,2019年我国太阳能电池(光伏电池)产量为1.29亿千瓦,同比增长33.9%,2014—2019年年均增速约为24%,但近些年需求增速有所放缓,整体呈现下降趋势。
    预计未来几年,我国显示面板领域的湿电子化学品需求将保持较高速度增长,预计增速约25%;集成电路领域的需求增速预计有所提升将达到15%以上;但太阳能电池领域的需求预计将继续放缓,增速降至15%左右。总体来看,我国三大应用市场对湿电子化学品的需求增速有望保持15%~20%的增速。

我国湿电子化学品产业面临的挑战
 
    电子信息产业的快速发展为我国湿电子化学品行业带来历史性发展机遇,但同时湿电子化学品的国产化替代也面临着不小挑战,国产化任务依然艰巨。
    首先,中国的湿电子化学品整体技术水平与国外企业还存在较大的差距。目前,我国湿电子化学品的主流产能仍停留在G2、G3标准,而国外湿电子化学品生产企业已实现G5标准产品的量产,我国在高端产品领域仍然高度依赖进口。据中国电子材料行业协会统计,在中国大陆半导体市场中,6寸及以下晶圆加工的湿电子化学品国产化率已提高到82%,但8寸及以上晶圆加工的湿电子化学品国产化率还不足20%。
    其次,湿电子化学品作为电子信息产业配套性的关键性化工材料素有“一代材料、一代产品”之说,更新换代速度很快。电子信息产品的未来发展趋势直接影响到湿电子化学品行业的发展方向,新产品、新工艺的出现也必将对湿电子化学品提出更高的质量要求,为适应市场需求,国内企业必须加快国产化替代进程才有可能逐步摆脱核心材料受制于人的局面。
    最后,湿电子化学品行业的发展离不开国家产业政策和其他产业技术进步的支持,尤其是高端领域产品,技术门槛高,攻坚难度大,需要高端设备、高端人才的支撑,更离不开高强度、持续性的资金投入。在产品推广方面,同样需要借助国家、地方政府的力量,为生产企业提供机会,为试用企业降低风险,突破新产品应用初期的市场瓶颈,激活下游市场的有效需求,共同推进国产化替代进程。



陈会敏  中国化工信息中心咨询事业部高级咨询师。毕业于天津大学,材料科学与工程硕士学位。拥有7年化工行业从业经验,专注于专用化学品行业信息研究与咨询。其专长领域包括电子化学品,石油树脂,水处理化学品等。陈会敏曾在《光气下游产品和电子化学品发展机会研究》《功能化学品扫描及下游市场研究》《电子化学品仓储及运输市场进入机会及可行性分析》《湿电子化学品产业规划》等20余个咨询项目中担任核心咨询顾问的角色。

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