七大芯片材料超全解析来袭，带您进一步了解半导体材料
材料和设备是半导体产业的基石，一代技术依赖于一代工艺，一代工艺依赖一代材料和设备来实现。
半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节，对半导体产业发展起着重要支撑作用，具有产业规模大、细分行业多、技术门槛高、研发投入大、研发周期长等特点。
半导体材料行业又因其具有极大的附加值和特有的产业生态支撑作用而往往成为国家之间博弈的筹码。
全球晶圆厂扩产背景下，中国大陆作为晶圆制造产能的新兴领域，将进一步拉动上游半导体材料需求。
种类繁多的芯片生产所需材料构成了半导体材料产业。
在半导体整个生产周期中，半导体材料虽处于产业链上游，但从晶圆厂扩产角度看，半导体材料采购是在晶圆厂建设完工并下达订单后开始进行，因此半导体材料属于半导体周期偏后的环节。
按应用环节划分，半导体材料主要分为制造材料和封装材料。
晶圆制造主要材料包括硅片、光掩模、光刻胶、光刻胶辅助材料、湿电子化学品、抛光材料、电子特气、抛光材料、靶材及其他材料。
封装材料包括：引线框架、封装基板、陶瓷基板、键合丝、包装材料及芯片粘接材料等。
其中，硅片和光掩模版占半导体材料总成本接近50%：
硅片
半导体硅片在产业链中位于晶圆上游，按加工程度可分为研磨片、抛光片和外延片。
硅研磨片是指对硅单晶锭进行切割、研磨等加工得到的厚度小于1mm的圆形晶片，是制作硅抛光片及硅外延片的中间产品，也可以用于制作分立器件芯片。
硅抛光片由硅研磨片经过后续抛光、清洗等精密加工而成，主要应用于集成电路和分立器件制造。
硅外延片是指在硅单晶衬底上外延生长一层或多层硅单晶薄膜的材料，用于制造半导体分立器件和集成电路。
当前全球市场主流的产品是200mm（8寸）、300mm（12寸）直径的半导体硅片，下游芯片制造行业的设备投资也与200mm和300mm规格相匹配。
200mm及以下半导体硅片的需求主要来源于功率器件、电源管理器、非易失性存储器、MEMS、显示驱动芯片与指纹识别芯片等。
300mm（12寸）半导体硅片的需求主要来源于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、高性能FPGA与ASIC，终端应用主要为智能手机、计算机、云计算、人工智能、SSD等较为高端领域。
从2008年起，12寸半导体硅片逐渐成为核心产品，产量呈明显增长之势。
光掩模版
掩膜版是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。通过光刻制版工艺，将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜基板上制作成光掩膜版。
光掩膜版的功能类似于传统照相机的底片，用光刻机在原材料上刻蚀出相应的图形，把不需要的金属层和胶层洗去，即得到成品。
光掩膜基板的生产完成后，进入光掩模版制造商，在玻璃基板基础上进行研磨、抛光、镀铬、涂胶等生产环节，需要较高的技术门槛，而后才能成为合格的电子元器件。
光刻胶
光刻胶可分为半导体光刻胶、平板显示光刻胶和PCB光刻胶，其技术壁垒依次降低。
目前半导体光刻胶国产技术较国外先进技术差距最大。
湿电子化学品
据统计，在晶圆制造材料价值组成中，湿电子化学品约占10%（包括化学试剂和光刻胶配套试剂）。
湿电子化学品是微电子、光电子湿法工艺（主要包括湿法刻蚀、湿法清洗）制程中使用的各种液体化工材料。
湿电子化学品按用途可分为通用化学品(超净高纯试剂)和功能性化学品(以光刻胶配套试剂为代表)。
湿电子化学品在半导体制造领域的应用主要包括集成电路和分立器件制造用晶圆的加工，包括前端加工与后端封测环节，其中湿电子化学品主要用于清洗、光刻和蚀刻工艺。
在晶圆加工中，硫酸、双氧水、氨水、显影液、氢氟酸是主要的湿电子化学品，分别占32.8%、28.1%、8.3%、6%和5.9%。
电子特气
电子特气属于工业气体的重要分支，是电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料之一，其使用穿透半导体制造的整个过程。
电子特气市场进入壁垒较高，行业具有高度集中的特点，海内外市场皆被国际巨头瓜分。
CMP抛光材料
CMP抛光材料包括抛光液（占整个抛光材料比例约50%）、抛光垫和钻石碟。
对于逻辑芯片，制程的缩小意味着光刻次数和刻蚀次数增加，也带动CMP工艺步骤数增加。7nm制程需要30次CMP工艺步骤，较14nm制程大幅提升。
对于存储芯片，随着2DNAND向3DNAND转变，CMP的工艺步骤几乎翻倍，带动了钨抛光液及其他抛光液需求的持续快速增长。
靶材
靶材是沉积薄膜的重要原料，主要应用于面板显示、半导体、磁记录薄膜、太阳能领域，其中应用于半导体的靶材纯度要求最高。
半导体用金属靶材主要包括超高纯铝靶、钛靶、钽靶等。
