前面聊的几个半导体领域，不管是晶圆加工、芯片设计，还是芯片封装测试，半导体设备，都具有明显的规模效应，行业集中度都很高，只有前几名才有投资价值。
今天聊的半导体材料领域，则非常碎片化，可以细分为非常多的领域，因此有很多的企业都具有投资价值，即使规模较小。
在半导体制作过程中，需要用到清洗液、抛光材料、封装材料、特种气体、光刻胶等众多材料。19种主要材料， 包括硅晶圆片，光罩、光刻胶、药业、溅射靶材 、保护涂膜、研磨液、引线架、陶瓷板、塑料板、 TAB（软质卷带封装）、 COF（覆晶薄膜，指未封装芯片的软质附加电路板）、焊线、封装等材料。
从大的方面，半导体材料可以分为晶圆制造所需的材料和封装所需的材料。
从图中可以看到，晶圆制造材料比封装材料市场高。2017年，晶圆制造材料占比59%，封装材料占比41%。晶圆制造材料中，硅片依然占据绝对核心，占比达到31%。
2017年，全球晶圆制造材料市场规模259.8亿美元，其中硅片市场规模75.8亿美元。占比29.17%，往后分别是电子气体，掩膜，其他材料，光刻胶配套试剂，CMP材料，光刻胶，工艺化学品，靶材，SOI。
可见，硅片是最主要的材料。
封装材料包括引线框架、封装基板、陶瓷封装材料、键合丝、包装材料、芯片粘结材料等，其中封装基板是占比最大。
半导体晶圆制造材料在晶圆制造中非常重要，但高端产品市场技术壁垒较高，我国半导体材料在国际分工中多处于中低端领域。
日本均占有 50%及以上的份额，日本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势。其中，日本信越化学提供全球70%的半导体硅材料。
下面对主要的一些半导体材料逐一进行分析。
⚫硅片
硅片是半导体产业上游核心基材。超过 98%的电子元件基材需要使用单晶硅片作为载体，对均匀度、纯度要求极高，一般光伏级硅片纯度需要达到99.99999%（7 个 9），而半导体级硅片纯度需要达到 99.999999999%（11个 9）。
目前90％以上的芯片和传感器是基于半导体单晶硅片制造而成。且硅片在晶圆制造材料中的需求占比近30%，是份额最大的材料。
硅片市场格局高度集中，国际大厂处于垄断地位。从 2012 年起，半导体硅片市场前六大厂商市占率始终保持在 90%以上，2016 年环球晶与SunEdison 合并之后，市场集中度进一步提升。从地域结构来看，日本的信越与胜高合计市占率始终保持在 50%以上，我国台湾地区的环球晶圆市占率达 17%，欧洲 Siltronic 市占率为 15%，韩国 SK Siltron 为 9%。
目前，我国能够实现150mm及下硅片自给，但200mm以上大尺寸硅片国产化率仍然较低。
目前我国300mm硅片进口依赖严重，市占率不足3%。而正在规划中的300mm硅片产能约120万片/月，目前国内对应需求量45万片，预估到2020年月需求量为80至100万片。除去外资硅片厂产能，国内月需求量在40万至50万，届时300mm硅片国产化率有望得到提升。
8 英寸硅片领域，有金瑞泓、国盛电子和有研半导体。12 英寸大硅片，海新昇之、宁夏银和、浙江金瑞泓、郑州合晶、西安高新区项目等企业计划或已开始建设，且合计月产能超过百万片。
另外还有沪硅产业(SH:688126)和中环股份等。
⚫特种电子气体
电子用特种气体是特种气体的分支，是电子工业生产不可缺少的关键性原材料，广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺，其质量对电子元器件性能有重要影响。国家从产业政策和资金上对电子特种气行业进行扶持，相继发布《"十三五"国家战略新兴产业发展规划》、《重点新材料首批应用示范指导目录（2019 版）》等，还通过国家大基金一期、二期项目，通过资金注入、投资，推动研发和产业化落地。国内部分企业的部分产品已经实现了技术突破，部分产品达到了半导体生产用气体的技术水平和工艺要求，实现进口替代，这一趋势未来将会持续推进。
目前，全球半导体用电子气体的供应被行业寡头所垄断。美国气体化工、法国法液空、德国林德、日本日酸和美国普莱克斯占比 94% 以上。 国内半导体用电子市场主要被国外厂商 占据。目前，美国气体化工、美国普莱克斯、昭和电工、英国 BOC、法国液空和日本日酸 6 家公司占据国内半导体电子特气市场份额高达 85%。
国内企业有：
昊华科技(SH:600378) ，生产有氟材料、特种气体、特种橡塑制品、精细化学品，子公司黎明院投资建设 4600 吨/年特种含氟电子气体项目，包含 3000 吨/年三氟化氮、1000 吨/年四氟化碳和 600 吨/年六氟化钨。黎明院与韩国大成合作建设有 2000 吨/年三氟化氮项目，产品广泛应用于蚀刻、清洗、离子注入等工艺。在特种气体领域，黎明院是最早从事六氟化硫研发的企业。加上光明院，公司拥有国家重要的特种气体研究生产基地，产品主要为含氟电子气（包括三氟化氮、六氟化硫）、绿色四氧化二氮、高纯硒化氢、高纯硫化氢等，广泛应用于半导体集成电路、电力设备制造、LED、光纤光缆、太阳能光伏、医疗健康、环保监测等领域。规划建设的电子级三氟化氮（电子元件的等离子蚀刻及清洗）、四氟化碳（薄膜晶体管、半导体行业主要的等离子体蚀刻，低温制冷，电子器件表面清洗等）和六氟化钨（大规模集成电路中的配线材料等）是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》
中加快高新技术产业化项目以及国家"863 计划"支持鼓励的重点新型信息用气体材料。
三孚股份(603938.SH)，国内三氯氢硅行业龙头，拥有三氯氢硅产能 6.5 万吨/年，用于下游光伏、半导体和硅偶联剂行业。投建 500 吨电子级二氯二氢硅及1000吨电子级三氯氢硅项目。电子级二氯二氢硅和三氯氢硅是半导体行业不可或缺的重要电子特种气体原材料，国内目前主要依赖进口。
雅克科技(002409.SZ) ，子公司江苏先科于2016 年完成对于韩国 UP CHEM96.28%股权的增资收购，切入半导体行业集成电路上游晶圆加工制造中所需电子特种气体前驱体原料供应链，并联合韩国 Foures 公司成立特种气体运输和设备公司。
中环装备(300140.SZ)，和领先固体进行技术合作，设立合资公司生产电子特种气体锗烷、磷烷、砷烷，下游广泛应用于太阳能光伏电池、电子、半导体材料和新型照明材料等行业。
南大光电，主要产品有三甲基镓、三甲基铟、三甲基铝、三乙基镓，特气类：高纯砷烷、磷烷、磷烷混合气、砷烷混合气、乙硅烷混合气等。
杭氧股份(002430.SZ)，2017年成立特气公司，2018年首次为电子领域提供大型纯氮设备，2019年半导体供气项目首次落地（与青岛芯恩签订供气合同，杭氧将为其投建并运营0000m3/h纯氮空分装置），公司在特气领域的行业竞争力已经初步显现。
巨化股份：电子特气业务主要在参股公司中巨芯（直接持股 39%）体内，中巨芯的子公司博瑞电子已建有高纯氯化氢、高纯氯气产能，在建含氟系列电子特气项目，包括八氟环丁烷、六氟丁二烯、八氟环戊烯等先进工艺刻蚀气体；博瑞电子与日本中央硝子合资的子公司博瑞中硝在建电子级六氟化钨项目。
凯美特气：公司在建电子特气项目，产品包括二氧化碳、一氧化碳、氮气、氩气、氢气、氪、氙、氖等。
中船重工 718 所的子公司派瑞特气（未上市）：高纯三氟化氮、六氟化钨产品打破进口垄断，产能规模均位居国内第一，国内市场覆盖率超过 95%、国际市场覆盖率达 50%。
博纯材料（未上市）：高纯锗烷产能已达到全球第一，在建电子级氘气、乙烷硅、三氟化硼等。
绿菱气体（未上市）：高纯电子级四氟化硅产品已对中芯国际、华润上华等批量供货；高纯电子级四氟化硅产品已实现对美国、日本等地的半导体客户的大批量出口。
太和气体（未上市）：在国内率先自主研发生产高纯氯、氯化氢、乙硼烷等半导体行业用种气体
华特气体(OC:870865)，高纯三氟甲烷等，已经转科创板：华特气体(SH:688268)
金宏气体(OC:831450)，7N电子级超纯氨实现了超纯气体的国产化、产业化，还有电子级二氧化碳、甲烷、八氟环丁烷、笑气、氯化氢等各类电子级气体产品，已经转科创板：金宏气体(688106.SH)
硅烷科技（838402.OC）：电子级硅烷气的研发、生产和销售。主要产品为硅烷气,副产品四氯化硅。高纯硅烷产品纯度可达 8N 级，成功打破进口垄断。
⚫掩膜/光罩
集成电路制造主要是通过薄膜沉积、光刻和刻蚀三大工艺重复循环，把光罩图形转移到晶圆上，其中刻蚀工艺是把光刻胶上图形转移到薄膜，去除光刻胶后，即完成图形从光罩到晶圆的转移。
光刻掩膜版（光罩）是含有电子线路显微图像的精密摄影玻璃基板，是平板显示、半导体等行业产品制造过程中第一道非常重要的工序，也是重要的关键部件之一。
根据 SEMI，全球掩模板市场规模 36 亿美元，约占半导体材料的 13%左右，掩膜板市场主要被日本TOPPAN、DNP、Photronics、中国台湾光罩等国际品牌垄断。
国内的光罩产业链是很薄弱的环节，从掩膜版的材料、曝光设备、检测、清洗都还没实现国产化。
国产掩膜板供应商主要是路维光电、清溢光电、中芯国际和菲利华。
清溢光电(688138.SH)前五大客户主要是 京东方、深天马A、华星光电等面板企业，其 IC掩膜板与国际厂商还有很大差距。
路维光电(833550.OC)主要经营面板、IC封装、PCB等掩膜板。已经摘牌。
⚫光刻胶
光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工。
光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占50%，单体约占35%。
2018年全球光刻胶市场规模为85亿美元，2014-2018年复合增速约5%。据IHS，未来光刻胶复合增速有望维持5%。
光刻胶大致分为三类。按照下游应用来看，目前半导体光刻胶占比 24.1%，LCD 光刻胶占比 26.6%， PCB 光刻胶占比 24.5%，其他类光刻胶占比 24.8%。
2018年全球半导体光刻胶市场规模20.29亿美元，同比增长15.83%。 分 区域来看， 中国半导体光刻胶规模占全球比重最大，达到32%。 。其次是美洲地区，其光刻胶市场规模占全球比重为21%。亚太地区紧跟其后，光刻胶市场规模占全球比重为20%。欧洲、日本地区所占比重较低，大约均为9%。
ArF/液浸ArF光刻胶为主流的半导体光刻胶品类。 半导体光刻胶仍待国产化。全球半导体光刻胶供应商仍然以国外企业为主，主要供应商包括日本合成橡胶、东京日化、罗门哈斯、日本信越和富士材料。国内目前供应商主要包括晶瑞股份（苏州瑞红）、北京科华等。
根据在显影过程中曝光区域的去除或保留可分为两种：正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶之曝光部分发生光化学反应会溶于显影液，而未曝光部分不溶于显影液，仍然保留在衬底上，将与掩膜上相同的图形复制到衬底上。而负性光刻胶之曝光部分因交联固化而不溶于显影液，而未曝光部分溶于显影液，将与掩膜上相反的图形复制到衬底上
光刻胶分辨率随 IC 集成度提高而提高。在大规模集成电路的制造过程中，光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工中最重要的工艺，决定着芯片的最小特征尺寸， 占芯片制造时间的 40-50% ，占制造成本的 30%。半导体光刻胶随着市场对半导体产品小型化、功能多样化的要求，而不断通过缩短曝光波长提高极限分辨率，从而达到集成电路更高密度的集积。
光刻胶行业进入壁垒较高，初期投入较大。光刻胶研发难度较大，不同的客户会有不同的应用需求，同一个客户也有不同的光刻应用需求，不同的光刻过程对光刻胶的具体要求也不一样，即使类似的光刻过程，不同的厂商也会有不同的要求。针对以上不同的应用需求，光刻胶的品种非常多，对厂商的配方研发能力提出较高要求。同时，行业资金壁垒较高，光刻胶的研发需要使用光刻机，以 ASML 为例，EUV 光刻机常年保持在 1 亿欧元左右，248nm
的 KrF 光刻机也基本维持在一千万欧元以上。全球光刻胶市场规模持续增长。中经先略数据中心数据显示，2015 年全球光刻胶市场规模达到73亿美元，2020 年，市场规模将突破 100 亿美元。
同时 光刻胶市场呈现寡头垄断格局。新材料在线数据显示，前 5 大厂商占据了全球光刻胶市场 87%的份额，行业集中度较高。市占率由高到低分别是：日本 JSR（28%）、东京应化（21%）、罗门哈斯（15%）、日本信越（13%）以及富士电子材料（10%）。
国内光刻胶主流应用集中在 PCB 用光刻胶，占比超 90%，结构较为单一，产品以低端为主，随着国内研发团队的不断突破高端光刻胶自给率较低，晶瑞股份(SZ:300655)旗下的苏州瑞红实现 i 线光刻胶量产。
在 248nm 光刻胶的攻关上，苏州瑞红与北京科华处于领跑地位。
其他涉及光刻胶的上市公司还有 ：南大光电300346、金龙机电300032、宝通科技300031、飞凯材料300398、怡达股份300721、江化微603078、上海新阳300236、强力新材300429、永太科技002326、容大感光300576
⚫光刻胶配套试剂
安集科技(SH:688019) 化学机械抛光液和光刻胶去除剂，公司光刻胶去除剂包括集成电路制造用、晶圆级封装用、LED/OLED 用等系列产品。
江化微：公司主要生产超净高纯试剂、光刻胶及光刻胶配套试剂等专用湿电子化学品。
⚫CMP抛光材料
化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing, CMP)是集成电路（IC）制造过程中的关键技术，使用化学腐蚀及机械力对加工过程的单晶硅片和金属布线层进行平坦化。它不但能够对硅片表面进行局部处理，同时也可以对整个硅片表面进行平坦化处理, 是目前唯一能兼顾表面的全局和局部平坦化的技术。
IC 领域是抛光材料最高端应用领域，市场空间最大。抛光垫是 CMP 体系中的关键材料。
抛光垫全球供给较为垄断，抛光垫全球做的最好的是陶氏，此外还有卡博特、日本东丽、台湾三方化学、3M，陶氏占抛光垫市场份额高达 80~90%。集成电路用抛光垫售价达到 5000~6000元/片。
抛光液主要是对工件有化学腐蚀作用和机械作用，最终达到对工件的抛光。抛光液方面全球最好的是美国卡博特、日本Fujimi，抛光液主要是复配技术，较抛光垫技术门槛相对低一些，抛光液行业毛利率为30~40%左右水平。
安集科技(SH:688019)：主要产品包括铜及铜阻挡层系列化学机械抛光液（占比 82%左右）和光刻胶去除剂等半导体关键材料。
捷捷微电：与创业团队共同出资设立捷捷新材料，从事半导体 CMP抛光材料及金刚线硅片切割等各种光电及电子材料表面加工材料的研发、制造、销售。
鼎龙股份：CMP 抛光垫及清洗液在2018 年实现营收 314.89 万元，新增 3 家订单和 6 家客户认证，已形成覆盖成熟和先进制程、硬垫和软垫的全产品布局。8 寸各主流尺寸已通过客户验证并取得订单，12 寸部分制程已通过验证且在主流晶圆厂均展开测试。
在以上讨论的几个半导体材料领域中，仅有5家新三板企业，而且3家已经摘牌。
目前还在新三板上的有：天马新材（838971.OC）和硅烷科技（838402.OC）。
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