全球半导体材料及辅助材料的研发与产业发展现状-华普通用
1. 国外研发与产业发展现状
在半导体 Si 晶圆领域，全球约有 94% 的市场份额由少数企业占据，如信越化学工业株式会社、胜高科技株式会社、环球晶圆股份有限公司、德国世创(Siltronic)公司和韩国海力士(SK Siltron)公司。在半绝缘 GaAs 单晶及其外延材料领域，全球约有 95% 的市场份额来自住友电气工业株式会社、弗莱贝格化合物材料公司和美国晶体技术(AXT)有限公司。
在 GaN 体单晶材料领域，住友电气工业株式会社、日立电线株式会社、古河机械金属株式会社和三菱化学控股集团等的代表性企业可批量提供 2~3 in(1 in=2.54 cm)GaN 体单晶材料，约占全球市场份额的 85% 以上，同时，这几家企业还可提供小批量 4 in GaN 体单晶材料。
尽管我国已成为白光 LED 芯片及半导体照明灯具的生产大国，但在 LED 外延材料生产及其芯片制备技术方面较为薄弱，70% 以上的核心专利技术由美国、日本、德国等国家掌握，如汽车前灯等高端应用所需的功率型白光 LED 芯片主要是由美国流明(Lumileds)公司提供。
目前，SiC 单晶衬底领域形成了美国、欧洲、日本三方垄断的局面。其中，全球最大的 SiC 单晶供应商是美国科锐公司，占 85% 以上的全球市场份额。
在集成电路辅助材料方面，光刻胶的市场集中度非常高，少数企业基本垄断了全球光刻胶市场，代表性的企业有日本合成橡胶株式会社(JSR)、东京应化工业株式会社、住友化学株式会社、信越化学工业株式会社、罗门哈斯公司等。
在掩膜版方面，美国福尼克斯(Photronics)公司、日本印刷(DNP)株式会社、日本凸版印刷(Toppan)株式会社三家公司占据了全球 80% 以上的市场份额。在集成电路用抛光液方面，市场主要由美国卡博特(Cabot Microelectronics)公司、荷兰阿克苏诺贝尔公司、德国拜耳公司、日本富士美株式会社等企业垄断，占据了全球 90% 以上的市场份额。
2. 国内研发及产业发展现状
到目前为止，在晶圆制造方面，我国新增 8 in 硅片设计产能将超过 3.5×106 片/月，新增 12 in 硅片设计产能将接近 5×106片/月，芯片制造能力达到全球的 30% 左右。
依托宽禁带半导体 GaN 和 SiC 材料的发展，我国在衬底单晶生长、外延材料等方面已具有了较强的技术研发和产业化竞争力，蓝宝石基 GaN 外延材料已形成具有 7000 亿市场规模的半导体照明产业，Si 基 GaN 外延材料开始在快充产品中应用;4 in SiC 高纯半绝缘和导电衬底及其异质(GaN)外延和同质(SiC)外延材料已实现量产，分别在微波射频和电力电子领域得到广泛应用。
在光纤通信技术的推动下，我国在 GaAs 单晶及外延材料技术方面取得突破，为近红外激光器以及光纤通信产业的发展提供了有力支撑。
在光刻胶方面，我国的代表性生产企业有北京科华微电子材料有限公司、苏州瑞红电子化学品有限公司和潍坊星泰克微电子材料有限公司，生产的产品已经批量用于集成电路制造领域。目前已经实现量产的是 G/I 线光刻胶，正逐步通过芯片企业认证并开始小批量生产 KrF 光刻胶，2020 年 ArF 光刻胶能取得突破并完成认证。但是，国内尚未具备极紫外光刻(EUV)和电子束光刻胶的研发与生产能力，亟需突破。
在超净高纯试剂方面，上海新阳半导体材料股份有限公司生产的超纯电镀硫酸铜电镀液已进入中芯国际集成电路制造有限公司的量产工艺制程，浙江凯圣氟化学有限公司生产的高纯氢氟酸已通过多条 8 in 和 12 in 生产线的认证并供货，苏州晶瑞化学股份有限公司开发的钛钨蚀刻液已实现进口替代。
经过多年努力，国产电子气体也取得明显突破，WF6、C2F6、AsH3、PH3 等气体品种已大批量应用于国内 8 in 生产线，Cl2、HCl、HF、N2O 等一批产品正在 8~12 in 生产线进行应用验证，部分品种的激光气体也开始供应国内晶圆制造企业。
在化学机械抛光(CMP)材料方面，国内企业研发的铜/铜阻挡层抛光液已进入国内外多家集成电路制造企业的最新技术节点制程;三维(3D)硅通孔(TSV)抛光液在全球处于领先地位，钨抛光液逐步开始供应全球各大晶圆制造企业;CMP 垫、修整盘也进入评价验证阶段。
我国靶材产业发展速度很快，以宁波江丰电子材料股份有限公司、有研亿金新材料有限公司为代表，实现了半导体行业用全系列高纯金属材料、溅射靶材和蒸发膜材的产业化，包括 Ta、 Cu、Ti、Co、Al、Ni、Au、Ag、Pt、Ru 及其合金。其中，超高纯金属 Ta、Cu 等溅射靶材已成功通过台湾积体电路制造股份有限公司的考核，在 14 nm / 16 nm 技术节点的生产线实现了批量应用，在 10 nm / 7 nm 技术节点进行评价试用。
总体而言，近年来我国半导体产业基础化学品产业取得了较大进展，伴随着国内对集成电路和半导体产业的高度关注，在晶圆制造、宽禁带半导体材料、光刻胶、超净高纯试剂、电子气体、CMP 材料、靶材等方面产业发展势头良好，但与高速发展的产业需求相比，仍存在整体生产能力较弱、研发能力不足等问题未得到根本改变，亟需进一步突破。