半导体材料是半导体产业的基石。在芯片制造过程中，每一个步骤都需要用到相应的材料，材料质量影响最终芯片质量的优劣。由于技术壁垒高，其出口政策的调整甚至能作为维护国家利益的重要手段。
2018 年国内半导体材料销售额达 84 亿美元，其中国产材料占比仅 20%左右，随着国内半导体产业规模的持续扩张，对材料需求量相应增长，国内半导体材料供应商有更多机会进入下游客户供应链。
受疫情影响，多国采取封城措施，这将影响半导体材料的运输。国内疫情已初步得到控制，多省市已连续多天未有新病例。目前，国内大多企业已经复工，并开始逐步提升产能。
同时，中国是制造业大国，国内半导体制造公司众多，国内厂商的产品在运输上具有相对便利性，特别是在国外封城下，这种便利性能缓解众多晶圆代工厂的燃眉之急，国产替代进程将加速。
一、半导体高端材料国产化率低
目前，半导体材料高端产品大多集中在美国、日本、德国、韩国、中国台湾等。
国内起步晚，国内半导体材料主要集中在中低端领域，高端产品基本被国外生产商垄断。
如硅片，2017 年全球五大硅片厂商占据了全球 94%的市场份额。
近年来国内半导体材料生产商加大了研发投入，大力推进半导体材料的研发及生产，力争实现国产替代。目前在部分细分领域，已经突破国外垄断，实现规模化供货。
如CMP抛光材料的龙头企业安集科技，公司化学机械抛光液已在 130-28nm 技术节点实现规模化销售，主要应用于国内 8 英寸和 12 英寸主流晶圆产线；溅射靶材龙头江丰电子，7 纳米技术节点实现批量供货，同时还满足了国内厂商 28 纳米技术节点的量产需求。
二、硅是最重要的半导体材料
硅是半导体行业中最重要的材料，约占整个晶圆制造材料价值的三分之一。
目前，90%以上的集成电路芯片是用硅片作为衬底制造出来的。整个半导体产业就是建立在硅材料之上的。
硅片质量对半导体制造至关重要。在硅片上制造的芯片最终质量与采用硅片的质量有直接关系。如果原始硅片上游缺陷，那么最终芯片上也肯定存在缺陷。
随着半导体技术的发展和市场需求的变化，大尺寸硅片占比将逐渐提升。目前 8 英寸硅片主要用于生产功率半导体和微控制器，逻辑芯片和存储芯片则需要 12 英寸硅片。
2018 年 12 英寸硅片全球市场份额预计为 68.9%，到 2021 年占比预计提升至 71.2%。
目前全球硅片市场处于寡头垄断局面。2018 年全球半导体硅片行业销售额前五名企业的市场份额分别为：日本信越化学 28%，日本 SUMCO 25%，中国台湾环球晶圆 14%，德国 Siltronic 13%，韩国 SK Siltron 9%，前五名的全球市场市占率接近 90%，市场集中度高。
近年来全球半导体硅片出货面积稳步增长。2018 年全球半导体硅片出货面积达127.3 亿平方英寸，同比 2017 年增长 7.79%；销售金额为 113.8 亿美元，同比 2017年增长 30.65%，单价每平方英寸 0.89 美元，较 2017 年增长 21%。
目前国内硅片生产商主要有：上海新昇、中环股份、金瑞泓等企业。
上海新昇 12 英寸硅片产品已经通过华力微和中芯国际的认证，正片 2019年已得到长江存储的采购，目前处于国内领先地位。
中环股份一期于 2019 年 2 月进行试生产 8 英寸硅片，7 月将进行规模化投产；12 英寸功率硅片生产线将在 2019年下半年进行设备安装调试。
二期将于 2020 年开工建设，投资 15 亿美元，建设两条 12 英寸生产线，月产能 35 万片。
三、光刻胶
光刻是整个集成电路制造过程中耗时最长、难度最大的工艺，耗时占 IC 制造 50%左右，成本约占 IC 生产成本的 1/3。光刻胶是光刻过程最重要的耗材，光刻胶的质量对光刻工艺有着重要影响。如下图：
光刻胶是半导体材料中技术壁垒最高的品种之一。光刻胶产品种类多、专用性强，是典型的技术密集型行业。
目前全球光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断。日本的 JSR、东京应化、信越化学及富士电子四家企业占据了全球 70%以上的市场份额，处于市场垄断地位。
光刻胶市场需求逐年增加，2018 年全球半导体光刻胶销售额 12.97 亿美元。随着下游应用功率半导体、传感器、存储器等需求扩大，未来光刻胶市场将持续扩大。
国内 PCB 光刻胶国产替代进度快，面板光刻胶和半导体光刻胶与国外相比仍有较大差距。
PCB 光刻胶：是目前国产替代进度最快的，飞凯材料已经在高端的湿膜光刻胶领域通过下游厂商验证；
面板光刻胶：进度相对较快，目前永太科技 CF 光刻胶已经通过华星光电验证；半导体光刻胶：目前技术较国外先进技术差距较大，仅在 G 线与 I 线有产品进入下游供应链，北京科华目前 KrF（248nm）光刻胶目前已经通过中芯国际认证，ArF（193nm）光刻胶正在积极研发中。
光刻胶详细解读：
四、掩膜版
掩膜版（Photomask），又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等，是下游行业产品制造过程中的图形“底片”，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体。
在光刻过程中，掩膜版是设计图形的载体。通过光刻，将掩膜版上的设计图形转移到光刻胶上，再经过刻蚀，将图形刻到衬底上，从而实现图形到硅片的转移。掩膜版是光刻过程中的重要部件，其性能的好坏对光刻有着重要影响。如下图：
根据 SEMI 公布数据，2018 年全球半导体掩模版销售额为 35.7 亿美元，占到总晶圆制造材料市场的 13%。预计全球半导体掩模版市场可在 2020 年达到 40 亿美元。
从生产商来看，目前全球掩膜版生产商主要集中在日本和美国的几个巨头，包括日本凸版印刷 TOPAN、日本大印刷，美国 Photronics，日本豪雅 HOYA，日本 SK电子等。
其中，Photronics、大日本印刷株式会社 DNP 和日本凸版印刷株式会社Toppan 三家占据全球掩膜版领域 80%以上市场份额。此外，晶圆制造厂也会采取自制方式对内提供掩膜版，如英特尔、台积电、三星等都有自制掩膜版业务。
从国内来看，目前国内掩膜版制造商主要有：路维光电和清溢光电，中科院微电子所、中国电子科技集团等科研院所内部也有自制掩膜版。国内晶圆代工厂龙头中芯国际也有自制掩膜版业务。
五、电子气体
电子气体是超大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产不可缺少的原材料，它们广泛应用于薄膜、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺。
在半导体制造过程中，几乎每一步都离不开电子气体，其质量对半导体器件的性能有着重要影响。
电子气体纯度要求高，制备难度大，目前以美国空气化工、美国普莱克斯、德国林德集团、法国液化空气和日本大阳日酸株式会社为首的五大气体公司控制着全球 90%以上的电子气体市场份额。
国内情况：2018 年国内半导体用电子特气市场规模约 4.89 亿美元。经过 30 多年的发展，我国半导体用电子特气已经取得了不错的成绩，中船重工 718 所、绿菱电子、广东华特等均在 12 英寸晶圆用产品上取得了突破，并且实现了稳定的批量供应。
广东华特气体是国内首家打破高纯六氟乙烷、高纯三氟甲烷等产品进口制约的气体公司，并率先实现了近 20 个产品的进口替代。
Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne 和 Kr/F/Ne等 4 种混合气于 2017 年通过全球最大的光刻机供应商 ASML 公司的产品认证。
目前，公司是我国唯一通过 ASML 公司认证的气体公司，亦是全球仅有的上述 4 个产品全部通过其认证的四家气体公司之一。
公司产品实现了对中芯国际、华虹宏力、长江存储、台积电等国际一流代工厂的供货，并进入了英特尔（Intel）、美光科技（Micron）、德州仪器（TI）、海力士（Hynix）等全球领先的半导体企业供应链体系。
六、湿化学品
湿化学品（Wet Chemicals），是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种电子化工材料。湿化学品在半导体领域主要应用于集成电路制造过程中的清洗和腐蚀步骤，其纯度和洁净度影响着集成电路的性能及可靠性。如下图：
受益于半导体、平板显示以及太阳能等下游产业的快速发展，湿电子化学品近年的发展也非常迅速。
2018 年，全球湿电子化学品市场规模约 52.65 亿美元。应用量方面，半导体市场应用量约 132 万吨，平板显示市场应用量约 101 万吨，太阳能电池领域应用达 74 万吨，三大市场应用量共计达到 307 万吨。
预计到 2020 年，全球湿电子化学品整体市场规模将达到 58.5 亿美元，在全球三大领域应用量达到 388万吨，复合增长率约 12.42%。
2018 年国内湿电子化学品整体市场规模 79.62 亿元，同比增速 4.09%，需求量约为 90.51 万吨。
预计到 2020 年，国内湿电子化学品市场规模有望突破 105 亿元，需求量也将达到 147.04 万吨。
国内湿电子化学品由于起步较晚，技术水平与国际先进水平有一定差距。但在某些领域已经具备一定的竞争力。
晶锐股份：2018 年 4 月下旬，晶瑞化学股份有限公司依托下属子公司年产 30 万吨的优质工业硫酸原材料优势，并结合从日本三菱化学株式会社引进的电子级硫酸先进制造技术，投资建设年产 9 万吨/年的电子级硫酸项目。
2018 年第三季度，湖北兴福的电子级硫酸技术攻关取得重大突破，产品品质超越 SEMI C12 级别，与国际电子化学品最大供应商巴斯夫的产品品质处于同一级别，并向部分国内 12 英寸晶圆厂稳定供货。
江化微：国内湿电子化学品龙头企业江化微，年产 8 万吨的超高纯湿电子化学品生产基地已达到国际规模水平。
七、溅射靶材
溅射靶材是物理气相沉积（PVD）工艺步骤中所必需的材料，是制备薄膜的关键材料。
溅射工艺是利用离子源产生的离子，在真空中被加速形成告诉离子流，利用高速粒子流轰击固体表面，使得固体表面的原子脱离靶材沉积在衬底表面，从而形成薄膜。
这个薄膜的形成过程称为溅射，被轰击的固体被称为溅射靶材。靶材是溅射过程的核心材料。
根据中国电子材料行业协会的统计，2016 年全球溅射靶材市场规模 113.6 亿美元，其中平板显示领域市场规模 38.1 亿美元，占比 33.54%，半导体领域市场规模 11.9亿，太阳能领域规模 23.4 亿美元。
在溅射靶材领域，美国、日本企业占据全球市场主要份额。溅射靶材是典型的高技术壁垒行业，由于靶材起源发展于国外，高端产品被以美日为代表的国外企业所垄断。日矿金属、霍尼韦尔、东曹、普莱克斯、住友化学、爱发科等占据全球靶材市场主要份额。
国内溅射靶材行业虽然起步晚，但在国家政策和资金的支持下，目前已有个别龙头企业在某些细分领域突破国外垄断，依靠价格优势在国内靶材市场占有一定份额。
国内溅射靶材企业主要有：江丰电子、阿石创、有研新材。
江丰电子的超高纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的先端制造工艺，在 7 纳米技术节点实现批量供货。
八、抛光材料
半导体中的抛光材料一般是指 CMP 化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing）过程中用到的材料，CMP 抛光是实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。
CMP 抛光的原理是是在一定压力下及抛光浆料存在下，被抛光工件相对于抛光垫做相对运动，借助于纳米粒子的研磨作用与氧 化剂的腐蚀作用之间的有机结合，在被研磨的工件表面形成光洁表面。如下图：
抛光材料一般可以分为抛光垫、抛光液、调节器和清洁剂，其中前二者最为关键。抛光垫的材料一般是聚氨酯或者是聚酯中加入饱和的聚氨酯，抛光液一般是由超细固体粒子研磨剂（如纳米级二氧化硅、氧化铝粒子等）、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。
根据SEMI和IC Mtia数据，2016年全球抛光材料的市场规模大约16.1亿美元，其中国内市场规模约 23 亿元。
全球抛光垫市场几乎被陶氏垄断，抛光液市场则主要由日本的 Fujimi 和 Hinomoto Kenmazai，美国的卡博特、杜邦、Rodel、EKA，韩国的 ACE 等企业占领绝大多数市场份额。
目前国内从事抛光垫材料生产研究的有两家企业：鼎龙股份和江丰电子。
鼎龙股份目前是国内抛光垫研发和生产龙头企业，8 英寸抛光垫已经获得国内晶圆代工厂订单，12 英寸抛光垫已经获得中芯国际的认证，2019 年上半年也获得第一张 12 英寸抛光垫订单。
江丰电子目前联合美国嘉柏微电子材料股份有限公司，就抛光垫项目进行合作