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背景简述
半导体材料是整个半导体产业链的上游支撑产业，与半导体设备构建起半导体产业的基石。半导体材料对半导体制造业安全可靠发展以及持续技术创新起到至关重要的支撑作用。
在不考虑技术细节的情况下，芯片、半导体、集成电路基本可视作同一概念。半导体产业链上游包括EDA（电子设计自动化）工具、IP核（知识产权核）、半导体材料和半导体设备；中游为晶圆制造和封装测试；下游广泛应用于消费电子、汽车电子、医疗、信息通信、人工智能、物联网等领域。
全球约700亿美元规模的半导体材料业，支撑起6000亿美元规模的半导体产业，以及2万亿美元规模的电子信息产业的发展。
当前全球半导体材料
产供链基本特征
半导体供应链呈现高度专业化的区域分工格局。2022年全球TOP10半导体企业榜单中，美国企业占7个席位。美国、欧洲在电子设计自动化/核心知识产权（EDA/IP）、制造设备方面领先；中国台湾、日本和韩国在晶圆制造、原材料方面领先；中国大陆的比较优势在于封装测试、晶圆制造和原材料方面。
从细分领域来看，关键环节技术往往掌握在少数几家企业中。半导体光刻胶供应商中，东京应化、日本合成橡胶（JSR）、住友化学、富士胶片、信越化学等日本企业占据绝对主导地位。电子气体主要被美国空气化工、法国液化空气、德国林德和日本大阳日酸四大公司占据。半导体设备市场则主要集中在美国、荷兰和日本制造商手中。
在数字经济、新冠疫情冲击和地缘政治多重因素下，半导体产业链的安全和弹性成为主要国家和地区竞争的焦点。
半导体产业是美国经济实力、国家安全、全球竞争力和技术领先地位的关键驱动力。美国是半导体技术领导者，研发投入持续增加，研发投入率世界领先。2021年，美国半导体公司研发支出和设备支出总额达906亿美元，其中研发支出502亿美元，设备支出404亿美元。
美国是半导体行业的霸主，在产业链中的设计、软件等环节处于领先地位。美国长期占据最大的全球市场份额，市场优势稳中有升。美国半导体行业协会（SIA）发布的《2022 SIA Factbook》数据显示，近20年来，美国半导体公司的销售额稳步增长，从2001年的711亿美元增长到2021年的2575亿美元，复合年增长率为6.6%。
但是，美欧日半导体公司在芯片制造方面落后于中国台湾的台积电及韩国的三星公司。1990年美国芯片产能约占全球的37%，而现在占比只有10%左右；欧洲芯片产能从1990年占全球的44%下降到现在的9%；日本芯片产能从1990年占全球的19%下降到现在的15%。这种下降趋势使得美欧日均考虑采取战略激励措施来支持本土制造，把原先依赖台积电生产的先进半导体转移到本国生产。
分领域看半导体材料
全球竞争格局
根据在半导体制造的不同环节应用情况，半导体材料主要分为前端晶圆制造材料和后端封装材料两大类。其中，晶圆制造材料主要包括硅片（又称硅晶圆片）、掩膜版（又称光罩，其材料为石英玻璃）、光刻胶（又称光致抗蚀剂）、湿电子化学品（简称湿化学品，包括光刻胶配套化学品、电镀化学品）、电子气体、抛光材料（包括抛光垫和抛光浆料）、溅射靶材等。芯片在封装过程中，需要用到很多封装材料，包括芯片粘结材料、键合线引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、塑封材料等。
下文重点介绍光刻胶、湿化学品、电子气体三类半导体材料的全球竞争格局。
光刻胶
全球半导体光刻胶市场长期被日本、美国企业垄断，包括日本JSR、信越化学、东京应化、住友化学，美国杜邦，韩国东进化学等，合计供应量占世界总供应量的95%。
细分产品看，i线/g线光刻胶市场，东京应化、杜邦、JSR、住友化学、东进占全球市场份额88%。KrF光刻胶市场，东京应化、信越化学、杜邦、JSR、富士胶片占全球市场份额95%。ArF光刻胶市场，信越化学、JSR、东京应化、杜邦、住友化学、富士胶片占全球市场份额94%。EUV光刻胶市场被东京应化、JSR、信越化学垄断。先进封装用光刻胶主要由JSR、东京应化、富士胶片、东丽、默克等公司供应。
此外，光刻胶辅助材料抗反射涂层主要由JSR、信越化学、杜邦、默克、日产化学等供应，光刻胶所需树脂、单体、光引发剂等原材料也主要由日本、美国、欧洲企业供应。
湿化学品
当前，世界湿化学品的市场竞争格局大致呈现为三大板块：一是欧美传统老牌企业，占据约31%的市场份额（以销售额计），主要公司包括德国巴斯夫、默克，美国杜邦、英特格等。这些老牌化工企业历史悠久、品种齐全、生产基地遍及世界各地，拥有极强的技术优势，产品等级可达到G4及以上级别，与半导体制造业发展几乎保持同步。二是日本企业，合计约占29%的市场份额，主要公司包括关东化学、三菱化学、瑞星化工等，其技术水平与欧美企业相同。三是中国台湾、中国大陆及韩国企业，约占世界市场总量的39%，韩国和台湾地区企业在生产技术上具有一定优势，在高端市场与欧美日企业相比具有一定的竞争力，代表企业有东进世美肯、关东鑫林等。
功能性湿化学品技术门槛高，欧美日韩企业供应为主。杜邦、慧瞻（被默克收购）、英特格等公司在CMP抛光后清洗液、铝工艺刻蚀后清洗液、铜工艺刻蚀后清洗液、HKMG假栅去除清洗液、铜电镀液及添加剂等配方类产品上市场份额突出。高选择比磷酸是3D NAND产品使用的一种独特功能化学品，目前只有韩国秀博瑞殷和SK材料能够量产供应。巴斯夫凭借其化学品配套齐全的优势，在配方类刻蚀液产品方面占据领导地位。光刻胶配套试剂领域，主要公司包括东京应化、关东化学、默克等。
国内化学品企业与国际先进相比差距较大，目前国内能量产并形成供应的主要有电镀液、硅刻蚀液、28nm以上技术节点用各类清洗液及少部分剥离液等。
电子气体
国际上从事电子气体业务的大公司超过30家，主要分布在美国、日本、欧洲、韩国等地。
跨国气体公司通过大量整合兼并，最终组成了以美国空气化工、德国林德、法国液化空气、日本大阳日酸为首的四大气体公司。它们均从事电子大宗气体和电子特种气体业务，生产基地遍及世界各地。四大气体公司通常在建设半导体工厂时同步建设气站和供气设施。通过现场空分制气或罐车定期配气，并借助其强大的技术服务和品牌能力为下游制造工厂提高整套气体解决方案。具有极强的市场竞争力，占有世界近70%的电子气体市场份额。
此外，世界领先电子气体厂商还有默克、SK材料、昭和电工、关东电化、艾迪科、中央硝子、住友精化、大金工业等，它们专注于电子气体的细分市场。
化信观点
在全球半导体发展过程中，美国优势很大，涌现出了英特尔、高通、英伟达等芯片巨头，而中国拥有全球最大的半导体市场，为国外企业提供了开放的发展环境。
由于技术和产业的发展与成熟需要经历相当长的一段过程，我国半导体产业在短时间内还离不开日本、欧美及中国台湾等主要输出国家和地区的稳定供给。为此，短期内国家层面仍应继续加强与国际交流、沟通合作，尽量维持相对较好的国际贸易环境，保证半导体材料供给渠道的稳定和畅通。
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