半导体含氟材料
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半导体化学品:先进制程抬升材料价值量,半导体含氟材料加速国产化(附79页PPT)
材料汇· 2026-09-22 23:16
文章核心观点 - 先进制程提升半导体化学品使用强度,高端光刻胶、电子特气价值量弹性和国产替代空间更突出 [2] - 半导体氟化工四类核心材料(氟化液、含氟电子特气、含氟聚合物、电子级氢氟酸)打开高端国产替代空间 [56][59] 半导体化学品市场总览 - 2026年全球半导体化学品市场预计超过200亿美元,其中电子气体占比约31%,湿电子化学品占比约19% [2][17] - 2026年全球晶圆制造材料市场约489亿美元,电子气体、湿电子化学品、光刻胶、光刻胶配套材料及CMP材料市场规模分别约68、41、32、37、39亿美元 [18] - 2024-2028年全球300mm晶圆制造产能CAGR约7%,2028年达到1110万片/月;≤7nm产能CAGR约14%,增速约为行业整体的2倍 [22] - 2025年中国大陆已成为第二大半导体材料市场 [24] 先进制程对材料价值量的影响 - ≤7nm相较12/16nm制程,光刻胶单片价值量弹性约2-5倍,CMP材料约1.5-4倍,电子特气约1.2-3倍 [21] - 先进制程对光刻胶分辨率、缺陷控制和配方稳定性要求提高,推动高端产品占比提升,SEMI预计2028年先进光刻胶收入占比将达84% [22] - CMP受益于平坦化次数增加及膜层体系复杂化,抛光液配方和单位用量同步提升 [22] - 电子特气受益于刻蚀、沉积和清洗步骤增加,单片晶圆气体消耗和高端品种占比均有望提升 [22] 国产替代现状 - 2025年湿化学品整体国产化率预计达50%-60%,高端G5级产品国产化率预计仅约25%-30% [2][29] - 2025年KrF光刻胶国产化率预计不足3%,ArF光刻胶国产化率不足1% [2][29] - 2025年电子特气国产化率预计约25% [2][31] - 2025年CMP抛光液国产化率约34%,28nm及以上成熟制程国产化率已超过50% [43] - 2025年全球半导体前驱体市场约38亿美元,国产化率约10%-40% [31][48] 氟化液及氢氟酸 - 3M于2022年底宣布退出PFAS制造,预计当时占全球半导体控温液约80%份额(按产量计),2025年底正式退出后原有份额开始重新分配 [3] - 预计2030年PFPE需求1.2万吨、市场空间63亿元,具备量产和设备认证能力的国内厂商有望承接份额 [3] - 预计2030年HFE全球需求0.76万吨、市场空间14.4亿元,竞争重点转向客户认证和稳定供货 [3] - 电子级HF受晶圆投片增长、先进/存储占比提升及G5/G5+渗透驱动,预计2030年需求27万吨、市场空间54亿元 [3] - PFPE半导体设备侧耗材需求量由2025年4,200吨提升至2030年11,621吨,25-30年CAGR约23% [68] - PFPE市场空间由2025年30.7亿元提升至2030年63.3亿元,25-30年CAGR约16% [68] - 新宙邦K型PFPE路线液相产出率领先,优化后液油比约7:3 [67] 含氟电子特气 - WF6用于CVD/ALD钨沉积,受先进存储、逻辑金属化及海外供给扰动驱动,测算2025-2030年全球需求由约0.94万吨增至1.93万吨,市场空间由103亿元增至221亿元 [4] - 2026年WF6供需仍偏紧,产品价格中枢上移,中船特气具备2000吨6N级产能,另有1000吨规划产能预计2027年投产 [4] - C4F6用于高深宽比介质刻蚀,受先进逻辑、HBM及3D NAND推动,测算2025-2030年全球需求由0.2-0.3万吨增至0.6万吨,市场空间由55亿元增至140亿元 [4] - 2026年5N级C4F6有效需求约0.22万吨,存在供需缺口,国内昊华科技、中船特气等已形成产能或小批量供应 [4] - 中船特气2026年NF3年产能18,500吨/年,六氟化钨年产能2,000吨/年 [23] 含氟聚合物 - PFA是湿法工艺核心结构材料,2025年全球半导体级PFA需求约2万吨,预计2030年超纯PFA需求或至4万吨左右 [5] - 截至2026H1,科慕+大金名义产能占全球PFA名义产能40%+,国内巨化逐步突破 [5] - PTFE用量最大,中低端国产供给充足但超纯级仍依赖海外 [5] - FFKM是刻蚀、沉积设备关键密封材料,预计2026年全球半导体级生胶需求约200吨 [5] - 海外高端FFKM密封件由杜邦、Greene Tweed等主导,国内巨化、东岳加速替代,但2025年有效产能仅8-10吨 [5] 湿电子化学品 - SEMI预计全球大宗湿化学品市场由2025年38亿美元增至2030年65亿美元 [37] - 2023年按销售额口径,欧美、日本、中国台湾企业全球份额分别约30%、27%和18% [37] - 2024年电子级双氧水、硫酸、氢氟酸及磷酸等通用湿电子化学品,国内企业供应量占国内需求量约55%,28nm以上制程基本实现规模供应 [37] - 兴福电子2025年电子化学品及配套原材料产能规模约40.42万吨/年 [27] - 江化微截至2025年末三基地合计约26万吨/年设计产能 [23] 光刻胶 - SEMI预计2026年全球晶圆制造用光刻胶市场约32亿美元,ArF/ArFi市场体量最大 [40] - 预计2025年东京应化、JSR、信越化学、富士胶片、住友化学等日本企业占据全球光刻胶约70%-80%的市场份额 [40] - 2025年我国g/i线光刻胶国产化率20%-25%,KrF光刻胶整体国产化率约3%,ArF光刻胶整体国产化率不足1% [40] - 彤程新材2025年半导体光刻胶年产能约1000吨/年,利用率仅21.5% [24] - 截至2025年底,南大光电累计6款ArF通过认证并销售,收入突破0.2亿元 [39] CMP材料 - SEMI预计2026年全球CMP抛光液及抛光垫市场约39亿美元 [43] - 2025年按收入计,国内厂商CMP抛光液市场份额约34% [43] - 安集科技2025年CMP抛光液收入20.4亿元、毛利率58.3%,成本中直接材料占76.6% [27] - 安集科技2025年按收入计,CMP抛光液全球份额约13% [43] 前驱体 - 2025年全球半导体用前驱体市场规模38亿美元,硅基前驱体为最大品类 [49] - 2025年按收入计,全球半导体前驱体材料市场CR5约85%,前五大分别为Merck、Air Liquide、韩国先科、日本三化、南大光电 [49] - 雅克科技High-k前驱体已在国内头部客户28nm以下制程应用 [49] 电镀液 - 2027年全球半导体电镀化学品市场规模约12.6亿美元 [52] - 2024年按收入计,全球半导体电镀化学品市场CR5合计份额预计47% [52] - 2024年前端制程及先进封装用电镀液国产化率不足5% [52] 先进封装材料 - 2025年全球半导体封装材料274亿美元,其中先进封装材料约120亿美元 [55] - 2026年味之素ABF在高性能半导体封装基板用层间绝缘材料市场的全球份额约95% [55] - ABF膜国产化率小于5%,高端FC-BGA载板国产化率小于8% [54] - TGV玻璃基板国产化率小于3%,仍处产业化早期,SEMI预计约2028年开始有限规模量产 [55]
半导体化学品专题:先进制程抬升材料价值量,半导体含氟材料加速国产化
东吴证券· 2026-09-22 16:45
1 报告行业投资评级 - 半导体含氟材料行业投资评级为增持 预期未来6个月内行业指数相对强于基准5%以上 [250] 2 报告核心观点 - 先进制程扩产抬升半导体化学品使用强度 高端光刻胶 电子特气价值量弹性和国产替代空间更突出 [2] - 2026年全球半导体化学品市场预计超过200亿美元 电子气体 湿电子化学品占比约31% 19% 贡献主要基础价值量 [2] - 2025年湿化学品整体国产化率预计已达50%-60% KrF/ArF光刻胶国产化率预计不足3%/1% 电子特气国产化率预计约25% 高端光刻胶与电子特气仍是国产替代空间更大的方向 [2] - 3M于2022年底宣布退出PFAS制造 当时其占全球半导体控温液约80%份额 2025年底正式退出后原有份额重新分配 新宙邦可承接主要份额 [2] - 预计2030年PFPE需求1.2万吨 市场空间63亿元 具备量产和设备认证能力的国内厂商有望承接份额 [2] - 预计2030年全球HFE需求0.76万吨 市场空间14.4亿元 竞争重点转向客户认证和稳定供货 [2] - 预计2030年电子级HF需求27万吨 市场空间54亿元 高等级有效供给仍受提纯 洁净包装和客户认证约束 [2] - 2025-2030年全球WF6需求由约0.94万吨增至1.93万吨 市场空间由103亿元增至221亿元 2026年供需仍偏紧 产品价格中枢上移 2026年中船特气具备2000吨6N级产能 另有1000吨规划产能预计2027年投产 [2] - 2025-2030年全球C4F6需求由0.2-0.3万吨增至0.6万吨 市场空间由55亿元增至140亿元 2026年5N级有效需求约0.22万吨 存在供需缺口 国内昊华科技 中船特气等已形成产能或小批量供应 [2] - 2025年全球半导体级PFA需求约2万吨 预计2030年超纯PFA需求或至4万吨左右 截至2026H1 科慕+大金名义产能占全球PFA名义产能40%+ 国内巨化逐步突破 [2] - 2026年全球半导体级FFKM生胶需求约200吨 2025年国内有效产能仅8-10吨 后续放量仍取决于低析出 批次一致性及先进制程认证 [2] - 高端含氟材料国产替代持续推进 看好具备氟化工底层平台能力 并在电子级HF HFE/PFPE WF6/C4F6 PFA/FFKM等高端品类实现客户认证和规模放量的企业 推荐新宙邦 天赐材料 建议关注三祥新材 巨化股份 中巨芯 雅克科技 昊华科技 中船特气 安集科技 多氟多等 [2] 3 分目录内容总结 PART1 制程升级抬升用量 高端品类国产替代加速 - 半导体制造分为前道晶圆制造和后道封装测试 前道在晶圆表面反复进行清洗 氧化/沉积 光刻 刻蚀 离子注入 CMP 金属化等工序 芯片通常包含数百道顺序工序 后道围绕晶圆切割 键合 先进封装与测试展开 工艺链条越长 循环次数越多 对电子化学品的纯度 批次稳定性和连续供应能力要求越高 [9] - 每一轮图形转移都涉及超纯水清洗 光刻胶/显影液 沉积前驱体 离子注入气体及CMP抛光液等材料 随着制程微缩 3D NAND层数提升及TSV/2.5D/3D等先进封装发展 清洗 沉积 光刻 刻蚀和CMP循环次数继续增加 电子化学品价值量有望持续提升 [9] - 半导体制造中主要使用七类电子化学品 分别为湿电子化学品 光刻胶及配套材料 CMP材料 电子特气 前驱体和沉积材料 电镀和剥离材料 先进封装材料 覆盖晶圆制造全流程 [10] - SEMI预计2026年全球晶圆制造材料市场约489亿美元 其中半导体化学品市场超过200亿美元 电子气体 湿电子化学品 光刻胶 光刻胶配套材料及CMP材料市场规模分别约68 41 32 37 39亿美元 电子气体与湿化学品占晶圆制造化学品的市场份额约31.3% 19% [14] - 光刻胶壁垒最高 核心壁垒在于树脂 光酸发生剂等核心原料及配方体系 并需长期客户验证 CMP材料壁垒较高 需针对不同膜层和工艺节点进行配方定制 对去除速率 选择比及缺陷控制要求较高 电子特气和湿电子化学品壁垒相对较低 更多体现在超高纯度 杂质控制 批次稳定性及供应保障 [14] - SEMI预计全球300mm晶圆制造产能2024-2028年CAGR约7% 2028年达到1110万片/月 其中≤7nm产能由2024年的85万片/月增至2028年的140万片/月 CAGR约14% 增速约为行业整体的2倍 [18] - ≤7nm相较12/16nm的半导体化学品单片价值量弹性 光刻胶约2–5倍 CMP材料约1.5–4倍 电子特气约1.2–3倍 前驱体约2–5倍 湿电子化学品约10%–80%提升 光刻胶 CMP与电子特气兼具工艺用量增加和产品结构升级 价值量弹性相对突出 [17][18] - 2025年中国大陆已成为第二大半导体材料市场 国内半导体化学品已由单点产品突破进入规模扩产阶段 不同品类产业化进度明显分化 湿化学品和电子特气已形成万吨级规模供给 CMP进入规模放量 高端光刻胶和前驱体仍处于产能利用率提升与产品验证阶段 [22] - 2025年彤程新材半导体光刻胶年产能约1000吨/年 利用率仅21.5% 截至2025年底 南大光电累计6款ArF通过认证并销售 但收入量级仍小 [22] - 半导体化学品按生产方式分为三类 湿电子化学品与电子特气属于高纯提纯型 成本主要受原料 纯化效率 装置利用率及物流影响 兴福电子2025年电子化学品及配套原材料产能40.42万吨/年 通用/功能湿电子化学品毛利率分别为30.29%/38.12% [24][25] - CMP 光刻胶和电镀液属于配方复配型 核心壁垒在配方与客户适配 安集科技2025年CMP抛光液收入20.4亿元 毛利率58.3% 成本中直接材料占76.6% [24][25] - 前驱体属于分子合成型 盈利能力取决于合成路线与纯化能力 雅克科技高介电常数前驱体通过优化合成路线 提高产率及改进纯化工艺实现降本提纯 [24][25] - 2025年湿电子化学品整体国产化率预计达50%-60% 高端G5级产品国产化率预计仅约25%-30% 2026年全球半导体用湿化学品约41亿美元 [27][28] - 2025年g/i线光刻胶国产化率预计20%-25% KrF光刻胶整体国产化率约3% ArF光刻胶整体国产化率不足1% 2026年半导体光刻胶+配套材料约69亿美元 其中光刻胶32亿美元 配套材料37亿美元 [27][28] - 2025年全球CMP材料市场约35亿美元 2026年预计约39亿美元 2025年按收入计 国内厂商CMP抛光液市场份额约34% 28nm及以上成熟制程国产化率已超过50% 安集科技2025年按收入计 CMP抛光液全球份额约13% [27][41] - 2025年电子特气整体国产化率预计约25% 2026年全球晶圆制造用电子气体市场约68亿美元 2025年按收入计 林德 液化空气 日本酸素控股等四大国际巨头合计占全球电子特气市场份额预计超过60% [30][45] - 2025年全球半导体用前驱体市场规模38亿美元 2025年按收入计 全球半导体前驱体材料市场CR5约85% 前五大分别为Merck Air Liquide 韩国先科 日本三化 南大光电 [30][49] - 2027年全球半导体电镀化学品市场规模约12.6亿美元 2024年按收入计 全球半导体电镀化学品市场CR5合计份额预计47% 2024年前端制程及先进封装用电镀液国产化率不足5% [30][53] - 2025年全球半导体封装材料274亿美元 预计先进封装材料约120亿美元 2025年ABF膜国产化率<5% 高端FC-BGA载板国产化率<8% 12英寸硅中介层国产化率12% TGV玻璃基板国产化率<3% 底部填充胶国产化率22% 先进塑封料国产化率28% [30][55] PART2 半导体氟化工 四类核心材料打开高端国产替代空间 - 半导体氟化工相关品类分为四层 基础含氟湿法材料 含氟电子特气 有机氟功能液和含氟光刻/封装材料 电子级HF NH4F BOE主要用于湿法清洗和氧化层刻蚀 需求受晶圆投片 清洗次数和成熟制程扩产拉动 CF4 CHF3 C4F8 NF3 WF6 ClF3用于刻蚀 腔体清洗和沉积 受刻蚀层数 沉积腔体及存储/逻辑扩产驱动 [59][60] - PFPE主要用于半导体设备温控 3M于2022年底宣布退出PFAS制造 当时其占全球半导体控温液约80%份额 2025年底正式退出后释放约4000吨国产替代缺口 原全氟胺路线复制难度高 PFPE成为核心替代路线 新宙邦K型路线液油比约7:3 液相产出率领先 [73] - 预计PFPE半导体设备侧耗材需求量由2025年4200吨提升至2030年11621吨 2025-2030年CAGR约23% 市场空间由2025年30.7亿元提升至2030年63.3亿元 2025-2030年CAGR约16% [75][76] - 新宙邦2025年半导体冷却液出货500-600吨 2026年预计出货约1000吨 2027年预计出货约2000吨 远期HFE+半导体冷却液总产能预计1万吨+ [78][79] - HFE主要用于半导体及精密电子清洗 3M Novec退出后进入替代期 海外仍以AGC Chemours等为主 预计全球HFE需求量由2025年0.56万吨提升至2030年0.76万吨 市场空间由2025年13.3亿元增至2030年14.4亿元 [87][89] - 新宙邦2026年HFE产能约3000吨/年 2026年出货预计约3000吨 远期HFE与半导体冷却液等合计规划提升至1万吨以上 [92][93] - 电子级HF受晶圆投片增长 先进/存储占比提升及G5/G5+渗透驱动 预计全球12寸等效晶圆投片由2025年1.18亿片增至2030年1.82亿片 对应半导体HF需求由2025年15.2万吨提升至2030年27.1万吨 2025-2030年CAGR约12% 市场空间由2025年23.6亿元提升至2030年53.7亿元 2025-2030年CAGR约18% [100][101] - 2026年7月 G5半导体级HF价格约1.5-1.7万元/吨 高端G5+/超G5价格约1.6-1.7万元/吨 49%浓度G5产品完全生产成本约1.1-1.2万元/吨 单吨利润约4000-5000元 毛利率约30% [103][106] - 2026年日本半导体级HF产能18.9万吨 潜在形成约10万吨替代缺口 中国大陆名义产能已超10万吨 多氟多具备4万吨半导体级HF产能 中巨芯具备3万吨高等级HF产能 [109][110] - WF6用于CVD/ALD钨沉积 受先进存储 逻辑金属化及海外供给扰动驱动 测算2025-2030年全球WF6需求由约0.94万吨增至1.93万吨 市场空间由103亿元增至221亿元 2025-2030年CAGR约17% [120][121] - 2025年中国钨矿产量约6.7万吨 占全球产量约79% 钨储量约250万吨 占全球储量约53% 高纯钨粉占WF6生产成本约60%-70% 2026年生产一吨WF6的完全成本约82万元 [123][133] - 2026年全球WF6需求约1.03万吨 供给缺口约900–1300吨 对应需求缺口率约9%–13% 2026年中船特气拥有2000吨6N级WF6产能 2026年上半年WF6营业收入同比增长近3倍 另有1000吨规划产能预计2027年投产 [141][143] - C4F6用于高深宽比介质刻蚀 受先进逻辑 HBM及3D NAND推动 测算2025-2030年全球C4F6需求由0.2-0.3万吨增至0.6万吨 市场空间由55亿元增至140亿元 2025-2030年CAGR约21% [154] - 2026年全球5N级C4F6有效供给约2000-2100吨 对应半导体需求约2200吨 缺口约100-200吨 昊华科技2026年C4F6产能1000吨/年 为全球第一大六氟丁二烯厂商 亚洲唯一可大规模稳定量产5N级产品企业 [161][165] - 2025年全球半导体级PFA需求约2万吨 预计2030年超纯PFA需求或至4万吨左右 截至2026H1 科慕+大金名义产能占全球PFA名义产能40%+ 2026年半导体级PFA国内进口依存度60%以上 巨化股份2026年国内首家万吨级超纯PFA投产 [176][178] - 2025年全球半导体专用高纯PTFE树脂市场空间约38亿元 2026年7月PTFE主流价格约4.8万元/吨 同比约+25% 2025年按出货量测算 科慕 大金 索尔维三家合计市占率达80%+ [185][188] - 2026年全球半导体级FFKM生胶需求约200吨 2025年全球FFKM O型圈市场规模约9.54亿美元 2025年高端半导体级FFKM国产化率低于15% 国内有效产能仅8-10吨 2025年巨化FFKM国内市占率32%第一 东岳2025年FFKM在国内半导体刻蚀设备密封件细分市场市占率41.5% [168][200] PART3 产业链 平台型龙头与专精厂商多路径切入高端化学品 - 新宙邦2025年电池化学品收入66.8亿元 毛利率10.9% 有机氟/电子信息化学品收入14.2/14.6亿元 毛利率约62%/48% 2025年半导体冷却液出货500-600吨 收入2.5-3亿元 2026年预计出货1000吨+ 收入约5亿元 2025年HFE出货约2500-3000吨 电容化学品2025年收入8亿元+ 2