本文全面梳理半导体材料产业链。

(一)半导体产业链全景图

(二)半导体材料行业概述

半导体材料位于产业链上游，是行业的关键支撑，兼具国产替代和景气度较高的双重逻辑。

据SEMI数据，全球半导体材料价值量占比前六分别为：硅片（37%）、电子特气（13%）、光掩膜（13%）、CMP（7%）、光刻胶（5%）和溅射靶材（3%），其他种类材料合计占比约22%。

目前，我国半导体材料行业处在分层突破的关键节点。不同种类半导体材料的国产化进程并不同步，在中低端材料领域，如8英寸硅片、抛光液和引线框架，国产化率已经突破30%，然而在12英寸大硅片、光刻胶、电子特气等技术壁垒相对较高的领域，国产化程度仍不足20%，亟待突破。

2020-2025中国关键半导体材料市场规模：

中国集成电路制造材料分类占比情况：

核心细分领域国产化率变化：

(三)半导体材料产业链上游

下面分别针对半导体材料核心细分领域进行拆解科普：

1）硅片

根据SEMI 预计，2030 年全球半导体市场规模有望达到万亿美元，假设保持现有增速，全球半导体硅片市场规模届时有望翻倍，预计超过200 亿美元。

根据SEMI 统计，12 英寸硅片的出货面积占比从2018 年的63.83%增长至2024 年的76.30%，已成为市场绝对主流。

全球12 英寸硅片需求预计到2026 年将达到1,000 万片/月，中国大陆地区届时需求将超过300 万片/月，约占全球需求的1/3。

全球前五大产能占比70%，日本接近43%。

8英寸硅片：国产化率 55%，中低端基本自给，仅特殊规格（如 SOI）需进口；

12英寸硅片：进口依赖度超 90%（先进制程 5nm-14nm），国内需求中仅不足 20% 由本土企业供应；

国内公司，根据西安奕材招股说明书，西安奕材产能国内第一，其次是沪硅产业、中环、立昂微等。

2）光掩模

光掩模是带有芯片电路图案的高精度模板，相当于光刻环节的“图案模具”，光刻设备通过它将图案转移到晶圆的光刻胶上。目前国内以晶圆厂自产为主、市场化国产化率约 30%，但 EUV 等先进制程所需的高精度光掩模仍依赖进口，其图案精度直接匹配芯片制程节点，是实现精细电路的关键工具。（国内：沪硅产业、立昂微、西安奕材；国外：信越化学、胜高）。

3）光刻胶

光刻胶是光敏树脂材料，光刻时曝光区域会发生反应，在晶圆表面形成电路图案，分低端 g线 /i 线与高端 ArF、EUV 等级。原料包括光引发剂（光增感剂、光致产酸剂帮助其更好发挥作用）、树脂、溶剂和其他添加剂等。

其中，光刻胶树脂是成膜的主体材料，成本占比接近50%；添加剂（单体）成本占比约为35%，光引发剂及其他助剂成本占比15%。

当前国内国产化率约 10%，仅能供应低端产品，高端 ArF 正处于量产验证阶段；它是光刻的 “功能介质”，分辨率直接决定芯片最小线宽，高端光刻胶是突破14nm及以下制程的核心卡点（国内：北京科华、南大光电、苏州瑞红、上海新阳；国外：JSR、东京应化、信越化学、住友化学）。

4）电子特气

电子特种气体被誉为电子工业的“血液”，纯度要求极高（通常需达到6N级以上），直接影响芯片的性能、良率和可靠性。 覆盖半导体制程多个环节，主要在光刻、刻蚀等多个环节发挥关键作用，且种类繁多。 按用途分为掺杂气体、外延气体、离子注入气体等七类，核心品种包括三氟化氮（NF₃）、硅烷（SiH₄）、磷烷（PH₃）和砷烷（AsH₃）等。 行业壁垒：高纯度电子特气的生产需要先进的提纯和检测技术；认证周期长，客户对气体供应商的认证周期长达2-3年，市场进入壁垒高。 竞争格局：全球电子特气市场呈现出显著的寡头垄断格局，主要由欧美和日本企业主导。空气化工、林德、液化空气和日本酸素（原大阳日酸）等企业占据主导地位，形成了高度集中的市场份额分布。 近年来，国内电子特气本土替代进程加快。 以华特气体、金宏气体、雅克科技、中船特气、昊华科技、和远气体和南大光电为代表的企业在不同种类的细分气体领域皆有突破。 例如，华特气体是国内唯一通过ASML（荷兰光K机巨头）和GIGAPHOTON（日本激光设备供应商）双重认证的企业，光刻气产品如KrF、ArF光刻胶配套气体直接进入14nm、7nm先进制程供应链，部分氟碳类产品已应用于5nm制程，打破国外垄断； 南大光电实现9N级（99.9999999%）高纯磷烷（PH₃）、砷烷（AsH₃）量产，纯度达国际先进水平，替代日本昭和电工、德国默克等进口产品； 中船特气含氟电子特气如三氟化氮、六氟化钨产能在全球前列；金宏气体超纯氨（NH₃）产能达10万吨/年，国内市占率超50%。

5）湿电子化学品

湿电子化学品又称超净高纯电子化学品，属于电子化学品领域分支，是微电子、光电子湿法工艺制程（主要包括湿法蚀刻、清洗、显影、剥离等环节）中使用的各种液体化工材料，是电子信息行业中的关键性基础化工材料。

从全球市场看，2023 年湿电子化学品应用于集成电路行业的市场规模占市场总规模的67.54%。

根据中国电子材料行业协会数据，2021 年我国集成电路用湿电子化学品整体国产化率达到35%，2022 年上升至38%，2023 年进一步提升至44%      但12 英寸晶圆28nm 以下先进技术节点所用的功能湿电子化学品国产化率仍有待提高。

通用湿电子化学品方面，德国巴斯夫是全球领先企业，拥有集成电路用湿电子化学品的主要品种，全球市场份额最高；此外，以韩国东友为代表的韩国化学品企业、比利时索尔维、中国台湾联仕及多家日本企业在通用湿电子化学品领域也占有较高市场份额。

功能湿电子化学品方面，美国陶氏杜邦、Entegris、德国巴斯夫、日本东京应化等外国公司在特定品种上具有市场份额优势。目前国内量产并形成供应的主要有电镀液、硅蚀刻液、28nm 以上技术节点用各类清洗剂及少部分蚀刻液、剥膜液。

国内从事湿电子化学品研究生产的企业有50 多家，但目前缺乏在多个品种均拥有较高市场占有率的龙头企业，各企业优势产品相对单一。

6）溅射靶材

溅射靶材的制造过程包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节。

超高纯金属是电子材料的重要组成部分。超高纯溅射靶材主要用于晶圆制造环节，其为通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系，在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。

高纯溅射靶材制造过程：

半导体制造对溅射靶材的金属纯度要求极高，通常需达到99.999%（5N）或更高，杂质占比需控制在0.001%（10ppm）以下。

主要种类包括：铜、钽、铝、钛、钴和钨等高纯溅射靶材，以及镍铂、钨钛等合金类的溅射靶材。

先进制程以铜靶与钽靶的配套为主，在14nm及以下制程中，铜作为互连层的导电材料，钽作为阻挡层材料，以防止铜扩散到硅基底中，这种搭配已成为主流。

全球半导体靶材市场高度集中，日矿金属、霍尼韦尔、东曹和普莱克斯（Praxair，现属林德集团）四家企业占据了全球80%的市场份额。

国内溅射靶材以江丰电子、阿石创、有研新材等为代表的本土企业通过技术突破和规模扩张，打破海外厂商垄断局面。

江丰电子已实现5N及以上纯度靶材的量产，部分产品达到国际先进水平，对标霍尼韦尔，产品包括铝钯、钛靶、铜钯等；有研新材产品包括12寸高纯金属靶材，在靶材制备和提纯技术上具有自主知识产权；阿石创、隆华科技等也在积极布局半导体靶材领域。

7）抛光材料

含抛光液与抛光垫，配合实现晶圆平坦化：抛光液溶解材料、抛光垫研磨表面。国内抛光液国产化率30%（适配14nm），抛光垫约20%仍在验证；它是先进制程的 “平坦化工具”，晶圆表面平坦度决定后续电路是否错位，是保障多层结构可靠性的必需环节（国内：安集科技、鼎龙股份、博来纳润、上海创航；国外：陶氏化学、杜邦公司）。

8）引线框架

引线框架是指用于连接半导体集成块内部芯片的接触点和外部导线的薄板金属框架，在半导体封装材料市场中占比达 15%。引线框架主要由两部分组成:芯片焊盘和引脚，在封装过程中，芯片焊盘为芯片提供机械支撑，而引脚则连接芯片到封装外的电学通路。引线框架借助于键合材料使芯片内部电路引出端(键合点)通过内引线与外引线的电气连接形成电气回路，它起到和外部导线连接的桥梁作用

9）封装基板

封装基板，又称 IC 载板，是一类用于承载芯片的线路板，它属于 PCB 的其中一个分支。封装基板具有高密度、高精度、高性能、小型化及轻薄化的特点，可为芯片起到支撑、连接、散热和保护的关键作用。封装基板的产品工艺随着封装形式的发展而不断演进，历经从减成法到半加成法、从打线到倒装、从有机基板到复合基板等多次升级。

10）环氧塑封料

环氧塑封料（Epoxy Molding Compound, EMC）是用于半导体封装的一种热固性化学材料，由环氧树脂为基体树脂，以高性能酚醛树脂作为固化剂，添加硅微粉等填料，并加入多种助剂混合而成的粉状模塑料。

环氧塑封料主要应用于电子元器件的封装和保护，例如集成电路、半导体器件、LED芯片、电源模块、电子变压器、传感器等。其优异的电气性能、机械性能和耐化学性能，可以使电子元器件具有良好的绝缘性、耐热性、耐腐蚀性和机械强度，有效地保护电子元器件不受潮湿、腐蚀和机械损伤的影响，从而提高电子元器件的可靠性和使用寿命。目前95%以上的电子元器件均采用环氧塑封料封装。

数据显示，2023年，中国半导体用环氧塑封料行业市场规模达到62.42亿元，同比增长15.36%。随着国内半导体封装制造工艺水平的不断提升以及下游应用规模的快速发展，半导体用环氧塑封料市场规模有望保持较高的发展速度。

11）键合丝

键合丝是芯片内电路输入输出连接点与引线框架的内接触点之间实现电气连接的微细金属丝，通常直径为十几微米到几十微米。半导体封装中的核心材料，在半导体封装过程中，键合丝通过引线键合技术将芯片内的电路连接点与引线框架的内接触点连接起来，确保电气信号的顺畅传输。

中国半导体材料市场有着不俗的增长，但国产化水平仍有待提升。虽然当前我国已在部分材料领域实现规模化生产，但整体上仍对进口材料存在较高依赖。特别是在高端半导体材料领域，仍需从欧美日韩等国家进口。

随着国际贸易环境愈发复杂多变，国内晶圆厂商、封测厂商积极扩产以及终端产业的稳步发展，国内半导体材料厂商正迎来重要发展机遇。部分厂商积极加大研发投入，寻求技术突破，以期加速推进半导体材料的国产化进程，减少对国外技术的依赖。未来，中国半导体材料厂商有望实现快速成长，在全球市场中逐步占据更加重要的地位。