半导体制造离不开大量化学材料。一片晶圆从进入产线到制成芯片,需要反复经过清洗、沉积、光刻、刻蚀和CMP抛光工序。先进制程代表芯片内部线条更细、结构更加复杂,典型代表包含7纳米及以下逻辑芯片,以及层数持续提升的3DNAND、HBM等产品。芯片结构越复杂,单张晶圆需要重复的工艺工序越多。工艺升级之后,原本20次CMP抛光的工序可能提升至30次,刻蚀与薄膜沉积次数同步增加,同时对材料纯度、杂质控制提出更高标准。
SEMI预测,2026年全球半导体化学品市场规模超过200亿美元,细分领域中电子气体约68亿美元,湿电子化学品约41亿美元,光刻胶及配套材料约69亿美元,CMP材料约39亿美元。2024到2028年,全球12英寸晶圆产能年均增长约7%,7纳米及以下先进制程产能将从每月85万片提升至140万片,年均增速约14%。含氟材料贯穿半导体制造多个环节,并非单一品类产品。氢氟酸用于晶圆清洗与刻蚀;六氟化钨、六氟丁二烯等含氟气体用于金属沉积与干法刻蚀;全氟聚醚、氢氟醚分别用于设备温控和精密清洗;可熔性聚四氟乙烯、全氟醚橡胶用来制作高纯管路、阀门与密封圈。各类含氟材料应用场景差异较大,需求增长逻辑各不相同。
先进制程推高单片材料用量
半导体材料需求不能只看晶圆总产量,同等尺寸12英寸晶圆,成熟制程与先进制程的化学品消耗量存在明显差距。以CMP抛光为例,晶圆每完成一层结构加工,都需要做表面平整处理,才能继续后续工艺。工艺从14纳米升级到7纳米,CMP抛光次数由20次提升至30次,铜、钨、介质层等不同结构,还需要搭配不同配方抛光液。光刻环节同样如此,芯片线条越精细,对光刻胶分辨率、缺陷控制与批次稳定性要求越高,产品从普通g/i线光刻胶逐步向KrF、ArF、EUV迭代。
东吴证券测算,对比12/16纳米工艺,7纳米及以下先进制程单片光刻胶价值量提升2至5倍,CMP抛光液提升1.5至4倍,电子特气提升1.2至3倍,前驱体提升2至5倍。国内已经可以批量供应部分基础化学品,但高端品类国产化进度分化明显。2025年湿电子化学品整体国产化率预计50%至60%,高端G5等级仅25%至30%;KrF光刻胶国产化率约3%,ArF光刻胶不足1%;电子特气整体国产化率约25%。国内半导体化学品行业现阶段核心难点不只是扩充产能,还要满足先进晶圆厂的高纯度、高稳定性标准,并且完成客户认证。
PFPE全氟聚醚
PFPE全氟聚醚,主要用作半导体设备内部温控介质。刻蚀机与沉积设备运行对温度十分敏感,晶圆载台与腔体温度一旦波动,会直接改变刻蚀深度和薄膜厚度。设备配套冷却机组循环输送冷却液,带走设备运行产生的热量。该冷却液需要同时满足传热、绝缘、耐腐蚀、低挥发特性,高低温工况下保持流动性,长期使用杂质析出量低。此前3M在该领域占据很高市场份额,3M在2022年底宣布退出PFAS材料生产,2025年底完成相关业务退出。东吴证券测算,3M原先占据全球半导体控温液约80%产量,对应供给量约4000吨。
3M原有全氟胺产品工艺路线特殊,国内厂商难以直接复刻,行业转向采用PFPE材料开展设备适配验证。因此3M退出带来的市场缺口,无法依靠简单新增几千吨产能快速填补。新型冷却液需要完成温区、流动性、材料兼容性、长期稳定性全套设备验证,验证通过之后才能批量导入产线。东吴证券预计,全球半导体设备PFPE需求量从2025年4200吨增长至2030年1.16万吨,市场规模由30.7亿元增长至63.3亿元。国内新宙邦进展较快,2025年半导体冷却液出货500至600吨,2026年预计出货1000吨,现有PFPE产能2500吨。
HFE氢氟醚
HFE氢氟醚同为含氟液体,应用场景与PFPE存在区分。PFPE在设备内部循环实现温控,HFE主要用于半导体设备、零部件精密清洗。半导体设备阀门、喷淋头、真空腔体、光学元件结构复杂,清洗残留油脂、颗粒杂质会污染后续加工晶圆。HFE表面张力低,可以渗入微小缝隙,挥发速度快、残留少,对金属、塑料材料兼容性良好,多用于精密清洗与蒸汽脱脂场景。该市场同样受到3M产品退出影响,3M原Novec系列产品停供之后,AGC、Chemours等海外厂商持续供货,国内新宙邦已经实现商业化量产。东吴证券预计,全球HFE需求从2025年5600吨增长至2030年7600吨,其中半导体晶圆、封装、设备清洗需求由600吨增长至2100吨。需求增长较快,但市场规模增幅有限,报告测算全球HFE市场规模由2025年13.3亿元小幅增长至2030年14.4亿元,主要原因是国产产品放量带动产品均价下行。
电子级氢氟酸
电子级氢氟酸属于晶圆制造基础材料。硅晶圆暴露在空气中会生成一层薄氧化层,很多工艺开工前需要去除氧化层,晶圆上成型的二氧化硅结构也经常依靠湿法刻蚀加工,电子级氢氟酸承担该类工序。行业容易产生认知误区,国内拥有几十万吨电子级氢氟酸总产能,不代表已经没有国产替代空间。G3、G4等级产品多用于光伏、面板领域,G5级别开始进入半导体制造,先进制程还需要G5+及更高等级产品。等级提升之后,管控范围不只是氢氟酸本身纯度,还包含金属离子、颗粒、有机杂质,甚至包装容器、运输环节析出的污染物。晶圆厂也不接受单批次达标,要求大批量持续稳定供货。东吴证券预计,全球半导体氢氟酸需求从2025年15.2万吨增长至2030年27.1万吨,市场规模由23.6亿元增长至53.7亿元。国内行业的发展重点,是打造能够长期稳定供应G5、G5+等级产品的有效产能,而非单纯扩张氢氟酸总产能。
WF6六氟化钨
WF6六氟化钨,用于芯片内部金属钨填充。芯片内部存在大量微小通孔与互联结构,部分结构需要填入金属钨。六氟化钨进入CVD或者ALD设备后,发生化学反应,在晶圆表面沉积金属钨薄膜。先进逻辑芯片、DRAM、HBM以及3DNAND结构持续复杂化,钨沉积工艺的使用场景持续增加。东吴证券测算,全球WF6需求量从2025年9376吨增长至2030年1.93万吨,市场规模从103亿元增长至221亿元。2026年高纯六氟化钨供给偏紧,产品生产需要高纯钨粉原料,2026年全球需求约1.03万吨,高纯有效供给约9000至9400吨,存在900至1300吨供给缺口。评估企业供给能力不能只看装置建设规模,核心要看厂商高纯钨粉原料获取能力,以及稳定产出6N级高纯产品的能力。中船特气2026年拥有2000吨WF6产能,并规划新增1000吨;昊华科技、中巨芯同样布局该产品。
C4F6六氟丁二烯
C4F6又称六氟丁二烯,主要用于高深宽比刻蚀工艺。高深宽比可以理解为在晶圆表面加工细小且深度很大的孔结构。普通刻蚀气体向下刻蚀时,容易同步腐蚀孔壁,造成孔径变大、结构形态失控。C4F6在刻蚀过程中可在孔壁形成保护层,维持孔洞形貌,适配先进逻辑、DRAM、HBM、3DNAND的深孔加工需求。3DNAND堆叠层数持续提升,深孔刻蚀工艺增加,带动该气体用量上涨。东吴证券预计,全球C4F6需求从2025年约2868吨增长至2030年6342吨,市场规模由55亿元增长至140亿元。高纯产品供给仍然偏紧,报告测算2026年5N级C4F6需求约2200吨,有效供给约2000至2100吨,存在100至200吨缺口。国内昊华科技2025年拥有1000吨C4F6产能;中船特气现有200吨产能,4N级产品实现小批量供货。
PFA与FFKM
半导体制造大量使用强酸强碱与腐蚀性气体,普通塑料、橡胶材料难以长期耐受。PFA即可熔性聚四氟乙烯,主要用于制备管路部件。湿法工艺药液输送依靠管道、阀门、接头、过滤器和槽体,只要部件析出微量金属或者颗粒杂质,都会造成晶圆污染。PFA耐腐蚀,可加工成超高洁净度管路与零部件,广泛用于湿法设备。2025年全球半导体级PFA需求量约2万吨,东吴证券预计2030年超纯PFA需求可达4万吨。国内PFA名义产能总量不低,但高端产品对外依存度仍高于60%,差距集中在低析出控制、颗粒管控、洁净加工工艺以及晶圆厂客户认证。
FFKM全氟醚橡胶,主要用来制作密封圈。刻蚀、沉积设备内部存在高温、等离子体以及腐蚀性气体环境,普通橡胶会快速老化并且释放杂质,设备关键密封位置需要使用低析出、耐腐蚀的FFKM。单台刻蚀设备一般配备100至150个FFKM密封圈,每1至3个月需要更换。2025年国内FFKM整体产能约35吨,但是能够稳定达到半导体低析出标准的有效产能仅8至10吨,高端产品国产化率低于15%。该品类难点不在于合成氟橡胶原料,而是加工成密封件之后,可以长期耐受等离子体、高温腐蚀,同时不会向设备和晶圆释放杂质。
相关公司
新宙邦已经实现PFPE和HFE商业化供应。2025年半导体冷却液出货约500至600吨,2026年预计超过1000吨,现有PFPE产能约2500吨。HFE方面,2025年出货约2500至3000吨,2026年产能约3000吨。公司同时布局PFA、PTFE和FFKM,其中FFKM已经批量交付,PFA和PTFE仍在推进客户认证。
多氟多的重点在电子级氢氟酸。公司目前具备约4万吨半导体级氢氟酸产能,产品达到UP-SSS级,并已进入台积电供应链。除氢氟酸外,公司还布局电子级硝酸、氨水、双氧水、硅烷和高纯四氟化硅。2025年电子信息材料收入4.09亿元。目前半导体级HF产能利用率仍然不高,后面主要看G5/G5+产品能否持续稳定出货,以及新增客户认证进展。
600***的特点是上游氟化工原料比较完整。公司拥有氟原料以及TFE、HFP等单体,下游进一步做到PFA、PTFE和FFKM。巨化万吨级超纯PFA项目在2026年进入投产和发货阶段。FFKM方面,2025年公司生胶产能约15吨,其中高纯半导体改性产能约4吨,并继续规划新增产能。这类业务后面不能只看装置规模,还要看真正达到半导体要求并完成客户验证的产品有多少。
002***的电子材料布局比较宽,已经覆盖前驱体、光刻胶、电子特气、硅微粉和材料输送系统。含氟电子特气主要由成都科美特生产,包括高纯SF6和电子级CF4。2026年,公司继续推进内蒙古科美特1.5万吨电子特气项目。
600***在C4F6上的产能规模比较大。2025年,公司六氟丁二烯产能达到1000吨/年,同时还拥有NF3、CF4、SF6和WF6等产品。其中C4F6主要对应先进逻辑、存储和3D NAND的高深宽比刻蚀,后面要看高纯产品的实际出货和客户认证。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012
半导体制造离不开大量化学材料。一片晶圆从进入产线到制成芯片,需要反复经过清洗、沉积、光刻、刻蚀和CMP抛光工序。先进制程代表芯片内部线条更细、结构更加复杂,典型代表包含7纳米及以下逻辑芯片,以及层数持续提升的3DNAND、HBM等产品。芯片结构越复杂,单张晶圆需要重复的工艺工序越多。工艺升级之后,原本20次CMP抛光的工序可能提升至30次,刻蚀与薄膜沉积次数同步增加,同时对材料纯度、杂质控制提出更高标准。
SEMI预测,2026年全球半导体化学品市场规模超过200亿美元,细分领域中电子气体约68亿美元,湿电子化学品约41亿美元,光刻胶及配套材料约69亿美元,CMP材料约39亿美元。2024到2028年,全球12英寸晶圆产能年均增长约7%,7纳米及以下先进制程产能将从每月85万片提升至140万片,年均增速约14%。含氟材料贯穿半导体制造多个环节,并非单一品类产品。氢氟酸用于晶圆清洗与刻蚀;六氟化钨、六氟丁二烯等含氟气体用于金属沉积与干法刻蚀;全氟聚醚、氢氟醚分别用于设备温控和精密清洗;可熔性聚四氟乙烯、全氟醚橡胶用来制作高纯管路、阀门与密封圈。各类含氟材料应用场景差异较大,需求增长逻辑各不相同。
先进制程推高单片材料用量
半导体材料需求不能只看晶圆总产量,同等尺寸12英寸晶圆,成熟制程与先进制程的化学品消耗量存在明显差距。以CMP抛光为例,晶圆每完成一层结构加工,都需要做表面平整处理,才能继续后续工艺。工艺从14纳米升级到7纳米,CMP抛光次数由20次提升至30次,铜、钨、介质层等不同结构,还需要搭配不同配方抛光液。光刻环节同样如此,芯片线条越精细,对光刻胶分辨率、缺陷控制与批次稳定性要求越高,产品从普通g/i线光刻胶逐步向KrF、ArF、EUV迭代。
东吴证券测算,对比12/16纳米工艺,7纳米及以下先进制程单片光刻胶价值量提升2至5倍,CMP抛光液提升1.5至4倍,电子特气提升1.2至3倍,前驱体提升2至5倍。国内已经可以批量供应部分基础化学品,但高端品类国产化进度分化明显。2025年湿电子化学品整体国产化率预计50%至60%,高端G5等级仅25%至30%;KrF光刻胶国产化率约3%,ArF光刻胶不足1%;电子特气整体国产化率约25%。国内半导体化学品行业现阶段核心难点不只是扩充产能,还要满足先进晶圆厂的高纯度、高稳定性标准,并且完成客户认证。
PFPE全氟聚醚
PFPE全氟聚醚,主要用作半导体设备内部温控介质。刻蚀机与沉积设备运行对温度十分敏感,晶圆载台与腔体温度一旦波动,会直接改变刻蚀深度和薄膜厚度。设备配套冷却机组循环输送冷却液,带走设备运行产生的热量。该冷却液需要同时满足传热、绝缘、耐腐蚀、低挥发特性,高低温工况下保持流动性,长期使用杂质析出量低。此前3M在该领域占据很高市场份额,3M在2022年底宣布退出PFAS材料生产,2025年底完成相关业务退出。东吴证券测算,3M原先占据全球半导体控温液约80%产量,对应供给量约4000吨。
3M原有全氟胺产品工艺路线特殊,国内厂商难以直接复刻,行业转向采用PFPE材料开展设备适配验证。因此3M退出带来的市场缺口,无法依靠简单新增几千吨产能快速填补。新型冷却液需要完成温区、流动性、材料兼容性、长期稳定性全套设备验证,验证通过之后才能批量导入产线。东吴证券预计,全球半导体设备PFPE需求量从2025年4200吨增长至2030年1.16万吨,市场规模由30.7亿元增长至63.3亿元。国内新宙邦进展较快,2025年半导体冷却液出货500至600吨,2026年预计出货1000吨,现有PFPE产能2500吨。
HFE氢氟醚
HFE氢氟醚同为含氟液体,应用场景与PFPE存在区分。PFPE在设备内部循环实现温控,HFE主要用于半导体设备、零部件精密清洗。半导体设备阀门、喷淋头、真空腔体、光学元件结构复杂,清洗残留油脂、颗粒杂质会污染后续加工晶圆。HFE表面张力低,可以渗入微小缝隙,挥发速度快、残留少,对金属、塑料材料兼容性良好,多用于精密清洗与蒸汽脱脂场景。该市场同样受到3M产品退出影响,3M原Novec系列产品停供之后,AGC、Chemours等海外厂商持续供货,国内新宙邦已经实现商业化量产。东吴证券预计,全球HFE需求从2025年5600吨增长至2030年7600吨,其中半导体晶圆、封装、设备清洗需求由600吨增长至2100吨。需求增长较快,但市场规模增幅有限,报告测算全球HFE市场规模由2025年13.3亿元小幅增长至2030年14.4亿元,主要原因是国产产品放量带动产品均价下行。
电子级氢氟酸
电子级氢氟酸属于晶圆制造基础材料。硅晶圆暴露在空气中会生成一层薄氧化层,很多工艺开工前需要去除氧化层,晶圆上成型的二氧化硅结构也经常依靠湿法刻蚀加工,电子级氢氟酸承担该类工序。行业容易产生认知误区,国内拥有几十万吨电子级氢氟酸总产能,不代表已经没有国产替代空间。G3、G4等级产品多用于光伏、面板领域,G5级别开始进入半导体制造,先进制程还需要G5+及更高等级产品。等级提升之后,管控范围不只是氢氟酸本身纯度,还包含金属离子、颗粒、有机杂质,甚至包装容器、运输环节析出的污染物。晶圆厂也不接受单批次达标,要求大批量持续稳定供货。东吴证券预计,全球半导体氢氟酸需求从2025年15.2万吨增长至2030年27.1万吨,市场规模由23.6亿元增长至53.7亿元。国内行业的发展重点,是打造能够长期稳定供应G5、G5+等级产品的有效产能,而非单纯扩张氢氟酸总产能。
WF6六氟化钨
WF6六氟化钨,用于芯片内部金属钨填充。芯片内部存在大量微小通孔与互联结构,部分结构需要填入金属钨。六氟化钨进入CVD或者ALD设备后,发生化学反应,在晶圆表面沉积金属钨薄膜。先进逻辑芯片、DRAM、HBM以及3DNAND结构持续复杂化,钨沉积工艺的使用场景持续增加。东吴证券测算,全球WF6需求量从2025年9376吨增长至2030年1.93万吨,市场规模从103亿元增长至221亿元。2026年高纯六氟化钨供给偏紧,产品生产需要高纯钨粉原料,2026年全球需求约1.03万吨,高纯有效供给约9000至9400吨,存在900至1300吨供给缺口。评估企业供给能力不能只看装置建设规模,核心要看厂商高纯钨粉原料获取能力,以及稳定产出6N级高纯产品的能力。中船特气2026年拥有2000吨WF6产能,并规划新增1000吨;昊华科技、中巨芯同样布局该产品。
C4F6六氟丁二烯
C4F6又称六氟丁二烯,主要用于高深宽比刻蚀工艺。高深宽比可以理解为在晶圆表面加工细小且深度很大的孔结构。普通刻蚀气体向下刻蚀时,容易同步腐蚀孔壁,造成孔径变大、结构形态失控。C4F6在刻蚀过程中可在孔壁形成保护层,维持孔洞形貌,适配先进逻辑、DRAM、HBM、3DNAND的深孔加工需求。3DNAND堆叠层数持续提升,深孔刻蚀工艺增加,带动该气体用量上涨。东吴证券预计,全球C4F6需求从2025年约2868吨增长至2030年6342吨,市场规模由55亿元增长至140亿元。高纯产品供给仍然偏紧,报告测算2026年5N级C4F6需求约2200吨,有效供给约2000至2100吨,存在100至200吨缺口。国内昊华科技2025年拥有1000吨C4F6产能;中船特气现有200吨产能,4N级产品实现小批量供货。
PFA与FFKM
半导体制造大量使用强酸强碱与腐蚀性气体,普通塑料、橡胶材料难以长期耐受。PFA即可熔性聚四氟乙烯,主要用于制备管路部件。湿法工艺药液输送依靠管道、阀门、接头、过滤器和槽体,只要部件析出微量金属或者颗粒杂质,都会造成晶圆污染。PFA耐腐蚀,可加工成超高洁净度管路与零部件,广泛用于湿法设备。2025年全球半导体级PFA需求量约2万吨,东吴证券预计2030年超纯PFA需求可达4万吨。国内PFA名义产能总量不低,但高端产品对外依存度仍高于60%,差距集中在低析出控制、颗粒管控、洁净加工工艺以及晶圆厂客户认证。
FFKM全氟醚橡胶,主要用来制作密封圈。刻蚀、沉积设备内部存在高温、等离子体以及腐蚀性气体环境,普通橡胶会快速老化并且释放杂质,设备关键密封位置需要使用低析出、耐腐蚀的FFKM。单台刻蚀设备一般配备100至150个FFKM密封圈,每1至3个月需要更换。2025年国内FFKM整体产能约35吨,但是能够稳定达到半导体低析出标准的有效产能仅8至10吨,高端产品国产化率低于15%。该品类难点不在于合成氟橡胶原料,而是加工成密封件之后,可以长期耐受等离子体、高温腐蚀,同时不会向设备和晶圆释放杂质。
相关公司
新宙邦已经实现PFPE和HFE商业化供应。2025年半导体冷却液出货约500至600吨,2026年预计超过1000吨,现有PFPE产能约2500吨。HFE方面,2025年出货约2500至3000吨,2026年产能约3000吨。公司同时布局PFA、PTFE和FFKM,其中FFKM已经批量交付,PFA和PTFE仍在推进客户认证。
多氟多的重点在电子级氢氟酸。公司目前具备约4万吨半导体级氢氟酸产能,产品达到UP-SSS级,并已进入台积电供应链。除氢氟酸外,公司还布局电子级硝酸、氨水、双氧水、硅烷和高纯四氟化硅。2025年电子信息材料收入4.09亿元。目前半导体级HF产能利用率仍然不高,后面主要看G5/G5+产品能否持续稳定出货,以及新增客户认证进展。
600***的特点是上游氟化工原料比较完整。公司拥有氟原料以及TFE、HFP等单体,下游进一步做到PFA、PTFE和FFKM。巨化万吨级超纯PFA项目在2026年进入投产和发货阶段。FFKM方面,2025年公司生胶产能约15吨,其中高纯半导体改性产能约4吨,并继续规划新增产能。这类业务后面不能只看装置规模,还要看真正达到半导体要求并完成客户验证的产品有多少。
002***的电子材料布局比较宽,已经覆盖前驱体、光刻胶、电子特气、硅微粉和材料输送系统。含氟电子特气主要由成都科美特生产,包括高纯SF6和电子级CF4。2026年,公司继续推进内蒙古科美特1.5万吨电子特气项目。
600***在C4F6上的产能规模比较大。2025年,公司六氟丁二烯产能达到1000吨/年,同时还拥有NF3、CF4、SF6和WF6等产品。其中C4F6主要对应先进逻辑、存储和3D NAND的高深宽比刻蚀,后面要看高纯产品的实际出货和客户认证。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012