受到半導體産業逆風影響,2019年半導體前段制程材料需求普遍下滑,占比超過(guò)3成(chéng)的矽晶圓影響頗爲嚴重,雖然矽晶圓在長(cháng)約價格上變動不大,但現貨價格下跌與晶圓廠爲去化庫存而減少訂單,仍令矽晶圓廠商對(duì)2019年底看法持保守。
然而在各項材料需求普遍下滑之下,先進(jìn)制程發(fā)展仍有機會帶動特定材料抵抗劣勢,迎來成(chéng)長(cháng)表現。
▲全球半導體前段制程材料産值成(chéng)長(cháng)預估。數據來源:SEMI;拓墣産業研究院整理制圖
先進(jìn)制程帶動EUV光罩需求,并提高成(chéng)熟制程光罩委外代工意願
光罩産值約占半導體前段材料13%左右,占比雖不高卻是相當重要的半導體材料,在黃光制程中扮演關鍵角色。
其中約有7成(chéng)由半導體晶圓制造廠自行制作,以配合Fabless廠商在芯片設計上的便利性,掌控品管與時程;而剩下約3成(chéng)則爲委外代工模式,主要廠商有Advance Reproductions Corporation、Toppan Photomasks、Photronics、Dai Nippon Printing(DNP)、Hoya Corporation、Taiwan Mask Corporation、Nippon Filcon等,以日商居多。
過(guò)去由于光罩開(kāi)發(fā)與維護成(chéng)本很高,以及技術上的諸多要求,委外情形不高,但在先進(jìn)制程發(fā)展下,爲做良好(hǎo)的營運成(chéng)本控管,逐漸有越來越多成(chéng)熟制程所需的光罩做委外代工模式出現,也帶動光罩産業的市場需求增加。
例如美國(guó)晶圓代工大廠GlobalFoundries在2019年8月宣布將(jiāng)光罩業務出售給日本光罩大廠Toppan,并簽下與Toppan爲期數年的光罩供應合約,爲獲得更優化的營運成(chéng)本管控,也增加光罩委外代工例子。而大陸地區在政策扶持下,晶圓代工業務發(fā)展迅速,且多以成(chéng)熟制程産品爲主,是光罩廠商積極開(kāi)拓切入的市場。
另一方面(miàn),先進(jìn)制程中EUV出現,也新增高端光罩需求,各大廠皆有對(duì)應EUV所需的各樣光罩産品吸引客戶采用,因此讓光罩市場産值在2019年半導體産業逆風下仍能(néng)維持正成(chéng)長(cháng)表現。而2020年先進(jìn)制程與成(chéng)熟制程需求將(jiāng)持續增加,預估帶動光罩産值超過(guò)3.5%成(chéng)長(cháng)幅度。
值得一提的是,EUV光罩盒受惠EUV技術的需求增加,加上要通過(guò)唯一的設備商ASML認證費時許久,重要性不言而喻。
目前市場上廠商僅有兩(liǎng)家,即美商Entegris與台系廠商家登;其中台系廠商家登經(jīng)長(cháng)久布局,在EUV技術初期就積極與ASML合作驗證,也因此成(chéng)爲市場上的主要供應商之一。其EUV光罩盒産品已成(chéng)功打入台積電與Intel供應鏈,受惠台積電在7nm制程占比極高下,未來動能(néng)可期。
WET Chemical先進(jìn)制程需求廣泛,力抗産業逆風仍有成(chéng)長(cháng)表現
另一項有成(chéng)長(cháng)表現的是WET Chemical部份,産值在半導體前段材料約占6~7%左右。雖然占比不高但仍與Gases同爲重要材料,在半導體制程中許多階段做使用,例如蝕刻、清洗等屬于既定消耗性材料,本就有一定比例的需求量。
甚至在先進(jìn)制程發(fā)展上,許多WET Chemical在種(zhǒng)類與量的使用上不斷調整,推動化學(xué)藥液的多元需求,縱使2019年半導體産業逆風導緻芯片數量衰退,WET Chemical仍能(néng)維持不錯的成(chéng)長(cháng)表現。供應鏈區域分布上以美國(guó)、德國(guó)、日本與韓國(guó)爲主。
WET Chemical的必要性在設備裝機與調機尤其明顯。由于新機台的管路表面(miàn)都(dōu)會有制造過(guò)程殘留的各種(zhǒng)物質,制程用潔淨水無法完全去除,必須用化學(xué)藥品腐蝕掉,并讓與化學(xué)藥品常期接觸的部位保持表面(miàn)性質趨向(xiàng)穩定,不易起(qǐ)化學(xué)變化,也因此在新裝機期間會大量用化學(xué)藥品「清洗」機台管路與桶槽,以達到接觸面(miàn)化學(xué)性質穩定,不會析出顆粒影響機台潔淨度。
另一方面(miàn),受到先進(jìn)制程的發(fā)展推動,對(duì)WET Chemical種(zhǒng)類也有新興需求增加,例如在線寬持續微縮下,FinFET晶體管因3D結構的閘極寬度極小,在化學(xué)藥液處理完後(hòu)的旋轉幹燥過(guò)程會因物理作用力發(fā)生「倒塌」的缺陷産生,因此大多會在幹燥過(guò)程引入異丙醇(IPA),利用Marangoni效應去除水分達到幹燥效果。諸如此類的研究也是推升WET Chemical在需求上增加的主要推力。
從2020年估計來看,在半導體産業需求正常增加的趨勢下,WET Chemical會有相當幅度的成(chéng)長(cháng),不隻是在既有的消耗量需求,晶圓廠産能(néng)擴建需要更多量的化學(xué)藥液,未來成(chéng)長(cháng)幅度將(jiāng)十分可期,是後(hòu)續觀察重點。