半导体材料技术梳理
10.1.1 半导体梳理
1.半导体材料与设备
半导体支撑产业，卡脖子关键环节 半导体材料与设备是半导体支撑产业，在复杂国际贸易关系下，成为重中之重，也是国内卡脖子关键环节。据SEMI预 计，2021年全球半导体材料市场规模将达到587亿美元，半导体设备市场规模将达到953亿美元。相关重要公司梳理： 半导体材料：沪硅产业(半导体大硅片)、安集科技(抛光液龙头)、立昂微(重掺硅片)、鼎龙股份(抛光垫龙头) 半导体设备龙头：北方华创(设备平台)、中微公司(刻蚀设备) 。
2.半导体制造
成熟制程产能紧张，先进制程扮演重要角色 受益于数据中心、5G、自动驾驶、AI等领域的强劲需求，晶圆代工市场迅速成长，先进制程占比较快提升。IC Insights 数据显示，2021年全球晶圆代工市场规模将首次突破1000亿美元，2025年将增长至1251亿美元。相关重要公司梳理： 半导体制造：中芯国际、华虹半导体。
3.半导体设计
Fabless模式下，国产替代化进程较快 后疫情时代，社会数字化转型加快；碳中和背景下，汽车电子化势不可挡，下游需求旺盛推动成长。据WSTS最新预计， 2021年全球半导体市场规模将达5529亿美元，同比增长26%；2022年将进一步增长9%至6014亿美元。相关公司梳理： EDA/IP：华大九天、芯原股份U (IP授权&定制龙头) 模拟芯片：卓胜微(射频芯片)、圣邦股份(PMIC\信号链芯片)、思瑞浦(服务器&车载电源芯片) FPGA：安路科技(FPGA龙头)、复旦微电(特种应用FPGA) 存储芯片：北京君正(汽车DRAM)、兆易创新(DRAM&MCU)、普冉股份(Nor Flash) 功率器件：斯达半导(IGBT)、新洁能(MOSFET)、华润微(MOSFET\PMIC) CMOS芯片：韦尔股份(手机+车载CMOS龙头)、格科微(CMOS领先) 分立器件：三环集团(陶瓷类元件龙头)、顺络电子(片式元器件领先)、风华高科(MLCC龙头)。
4.半导体行业全景梳理
1）半导体材料：半导体硅片、光刻胶。
2）半导体设备：清洗设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、检测设备。
3）半导体制造：成熟制程、先进制程。
4）半导体芯片：射频前端芯片、电源管理芯片、信号链模拟芯片、FPGA、存储芯片、功率器件、CMOS芯片、分立器件。
5.未来新增长点源自何处？
1）砥砺前行，国产替代坚定推进：国内晶圆厂加速扩产，推动设备、材料国产化进程。
2）世纪变革，新能源车重塑汽车产业链：单车硅含量900美元+销量逆势成长，汽车半导体竿头日上。
半导体行业全景梳理，如图10-1所示。
10-1半导体行业全景梳理
10.1.2芯片产业链系列8半导体材料-半导体工艺材料
1.湿电子化学品
湿电子化学品（Wet Chemicals）又称超净高纯试剂或工艺化学品，指主体成分纯度大于99.99%，杂质离子和微粒数符合严格标准的化学试剂。湿电子化学品是化学试剂产品中对品质、纯度要求最高的细分领域，是纯度极高的特种化学试剂。一般要求控制杂质颗粒粒径低于0.5µm，金属杂质含量低于ppm 级（10-6为ppm，10-9为ppb，10-12为ppt）。
湿电子化学品纯度，如图10-2所示。
10-2湿电子化学品纯度
湿电子化学品属于电子化学品领域的分支，是微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种液体化工材料，广泛用于芯片、显示面板、太阳能电池、LED等电子元器件微细加工的清洗、光刻、显影、蚀刻、掺杂等工艺环节。
湿电子化学工艺流程，如图10-3所示。
图10-3湿电子化学工艺环节
湿电子化学品种类繁多，可以按组成成分与应用工艺的不同分为通用性湿电子化学品和功能性湿电子化学品，其中功能性湿电子化学品又可分为光刻胶配套试剂、刻蚀液、清洗液等。此外，湿电子化学品也可以按照下游应用领域的不同分为集成电路、显示面板及光伏电池用湿电子化学品，由于应用领域不同，客户对产品洁净度，纯度有不同要求，因此分领域产品的需求结构，产品价格上存较为明显差异。
2.按下游应用行业领域划分
集成电路用湿电子化学品主要用于晶圆制造的清洗、显影、刻蚀、剥离环节。由于集成电路生产对产品纯度要求高，客户粘性强，因此产品价格高，盈利能力较好。液晶显示用湿电子主要用于平板显示制造工艺环节的薄膜制程清洗、光刻、显影、蚀刻等工艺环节。下游客户对液晶显示类湿电子化学品的纯度要求略低于集成电路类产品。太阳能电池用湿电子化学品主要用于晶硅太阳能电池片的制绒加工及清洗等工艺环节。一般而言，太阳能用湿电子化学品的技术标准要求最低，盈利能力较弱。
不同下游湿电子化学品，如图10-4所示。
10-4不同下游湿电子化学品
从产业链角度来看，湿电子化学品位于电子信息产业偏中上游的电子专用材料领域，是精细化工和电子信息行业交叉的领域，上游是基础化工产业，以硫酸、盐酸、氢氟酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、丙酮、乙醇、异丙醇等为原料，经过预处理、过滤、纯化、混配等工艺生产得到的高纯度产品。下游为太阳能电池、显示面板、半导体等领域。
湿电子上中下游化学品，如图10-5所示。
图10-5湿电子上中下游化学品
湿电子化学品对产品品质、纯度有着较高工艺要求，其主要工艺流程为原料接收、纯化、吸收、混配、包装等工艺，成品产品入桶包装或装车后，经检验合格后入库。之后根据客户订单发货并回收包装桶和槽车，再次循环使用。生产过程涉及的核心工艺包括分离纯化，分析检测，混配及包装运输技术等，需生产企业掌握产品制备、产品检验、包装物及瓶阀处理等核心技术，对生产过程中各类杂质含量进行有效控制，具备较高的技术门槛。此外，企业具有较高的认证壁垒（认证周期长，通常2~3年，客户粘性强）以及人才、资金壁垒（人才稀缺，资金投入大）。
湿电子化学品工艺检测流程，如图10-6所示。
图10-6湿电子化学品工艺检测流程