全国自编腰鼓高楼万丈平地起，万丈高楼平地起一砖一瓦皆根基的意思

（报告撰写/作者：华金证券、孙元峰、王海伟）

半导体材料：半导体产业链上游，国产化迫在眉睫。上游半导体产业链支撑着中游制造和封测两大环节。半导体材料可以分为制造，因为作为半导体产业链的上游，中游生产主要有制造和封测两个环节，又分为材料和封测材料两大类。市场规模：根据SEMI数据，2022年全球半导体材料市场规模为726.9亿美元，其中中国台湾和中国大陆为前两大市场，合计占比45.53%。竞争环境：全球半导体材料市场由日本厂商主导，制造材料市场集中度较高，封装材料市场集中度较低。下游代工厂利用率的提高预计将推动8英寸半导体材料的需求。 MOSFET、IGBT、模拟芯片等产品主要采用8英寸晶圆。根据TrendForce数据，由于需求疲软以及价格竞争激烈，预计23Q4 8英寸晶圆利用率将跌至20Q4以来的最低水平，其中联华电子和三星的利用率均低于50%。 12英寸：由于库存补货需求，预计12英寸利用率将逐步提升，集邦咨询预测23Q4台积电、精禾集成、中芯国际的利用率将维持在80%左右。中国大陆持续扩大晶圆产能，聚焦成熟工艺。根据TrendForce数据，预计2027年中国大陆晶圆产能占全球总产能的28%，高于2022年的24%。成熟工艺占比预计将提升至33%，先进工艺可能维持在1%。

其中，台湾及中国大陆封装基板厂商占比最高，达到38.3%，而中国大陆本土封装基板厂商仅占总产值的3.2%。

光刻胶：光刻技术的核心原材料。国内厂商急需突破EUV光刻胶，并面临严峻的RLS挑战。衡量光刻胶性能的三个最重要的特性是分辨率、粗糙度和灵敏度。它们之间存在平衡的约束关系。三，即RLS挑战（分辨率、线边缘粗糙度和灵敏度）。目前EUV光刻胶的瓶颈是粗糙度。随着线宽逐渐减小，LER 增大。对于相同的曝光能量，EUV光子的高能量显着增加了散粒噪声并增加了LER。单分子树脂（分子玻璃）光刻胶和有机-无机杂化光刻胶是EUV光刻胶的两个主要技术方向。半导体光刻胶：整个光刻工艺，包括清洗、表面处理、旋涂、预烘烤、对准曝光、后烘烤、显影等几个过程，决定了芯片的最小特征尺寸。根据DRAMeXchange数据，光刻工艺约占芯片制造成本的30%，约占芯片总制造时间的40%至50%。多重曝光技术多重曝光技术可以通过将原始布局上的图形分布到多个掩模中并顺序制造它们来实现具有更小特征尺寸的图案。由于中国因瓦森纳协议的限制而无法引进EUV光刻设备，多次曝光技术成为日本突破光刻限制的重要手段。根据国际半导体器件和系统路线图，EUV仍需要多次曝光技术才能实现5nm以下工艺的芯片制造。主流的多重曝光技术有四种：LELE、LFLE、SADP和SAQP，前两种常用于逻辑芯片，后两种常用于存储芯片。百亿美元市场稳步增长，日本和美国厂商占据主要市场，据《全球光刻胶产业现状及布局》预计，到2022年全球光刻胶市场将达到百亿美元，有望突破。根据中商产业研究院的研究，中国光刻机市场将在2022年达到最大规模。粘合剂市场规模约为99亿元。从竞争环境来看，光刻胶市场高度集中，主要由日本和美国厂商主导。从产品结构来看，日本光刻胶产能集中在PCB光刻胶，技术难度较小。

电子气体：高度稳定的大宗气体在整个制造过程中贯穿整个半导体制造过程。分为电子散装气体和电子特种气体两种。电子气贯穿整个半导体制造过程，包括沉积、蒸发和沉积。光刻、蚀刻、清洗和掺杂。其他链接。电子气体可分为电子散装气体和电子特种气体（简称电子特种气体）两类，其中电子散装气体有六种类型，一类需要大量注入，还有两种或更多类型。电子专用气体有130种，每种都有少量的喷射量。光刻：DUV 光源使用准分子激光器。 EUV光刻技术将推动对氢的需求。 DUV光刻设备的光源在高压下激发稀有气体（氩、氪、氪、氖等）和卤素气体（氟气（F2））的混合物形成等离子体，准分子处于高压状态。 ASML EUV光刻机基于LPP（激光等离子体）解决方案，高功率、短脉冲CO2激光器产生两个连续脉冲，当锡滴蒸发时，分散的锡碎片积聚在聚焦镜上，降低聚焦功率，因此它们与锡反应形成锡烷（SnH4），需要产生大量氢气，然后通过真空管线抽出。掺杂提高了导电性，退火修复了晶格结构。引入少量的杂质，这样就增加了移动电子或空穴的数量，提高了硅的导电率，形成了半导体。掺杂的方法主要有两种：扩散和离子注入，N型硅有5种纯硅掺杂价元素（P、As等），P型硅是在纯硅中掺杂三价元素（B、As等）。退火：在晶体生长和制造过程中，材料中出现缺陷、杂质、位错和其他缺陷，导致施加电场后晶格不完整，电导率较低。退火可以重新排列晶体内部，去除大部分缺陷和杂质，恢复晶格的完整性，提高导电性和电性能。

环氧模塑料：高端产品以海外厂商为主，国内替代空间较大环氧模塑料是主要的封装材料，可分为四类。根据《我国集成电路材料专题系列报告》，90%以上集成电路许多使用环氧模塑料（称为环氧模塑料，EMC）作为封装材料。环氧模塑料可分为饼状、片状、颗粒状（GMC）、液体（LMC）四种类型。其中，饼状环氧塑封胶主要用于传统封装，传递模塑法用于芯片封装，后三者主要用于先进封装。 Sheet、GMC、LMC采用压缩方式实现封装。 LMC可应用于HBM片材，GMC和LMC采用压缩方式实现芯片封装。其中GMC具有操作简便、工作时间短、成本低的优点，LMC具有中低温固化、吸水率低、可靠性高的优点。 LMC 可在HBM 封装中使用。 SK海力士在其HBM3产品中采用了MR-MUF（Mass Reflow-Molded Underfill）技术，大大提高了散热性能。然而，与固体EMC相比，LMC的填料含量较低，因此更容易出现翘曲问题。环氧树脂：环氧树脂对环氧模塑料的综合性能影响很大。环氧树脂对环氧模塑料的流动性、填充性、脱模性、固化速度、耐热性、力学性能、电性能、附着力等都有很大影响材料.影响.吸湿性等性能有主要影响。强度/韧性、耐热性和耐湿性是环氧树脂的三大性能要求。目前，可用于环氧模塑料的环氧树脂体系包括通用型邻甲酚型环氧树脂、耐高温萘型环氧树脂以及低熔融粘度的结晶双酚A型和联苯型环氧树脂。环氧树脂树脂和多芳酚芳烷基环氧树脂可以满足各种最终用途的各种性能要求。球形硅微粉的制备方法球形硅微粉按粒径分为：微米球形硅粉（1~100m）、亚微米球形硅粉（0.1~1.0m）、纳米球形硅粉（1~100nm）。目前，亚微米球形硅粉主要采用VMC法生产，但该法被日本和美国垄断，受到严格封锁。包装过程中进料口的尺寸和金属丝的间距对填料的粒度分布提出了一定的要求。目前，大多数用作填料的二氧化硅粉末都是微米尺寸的。如果颗粒太大，在固化和成型过程中容易沉降分层，导致材料性能不均匀，产品尺寸不稳定，封装内容易产生较大的内应力，更容易产生裂纹。集成度增加，需要更小的填料。填料颗粒的粒径越小，降低线膨胀系数的效果越显着。主要原因是相同装量下，小颗粒占据的体积分数较多，且颗粒越小，粉末的比表面积越大，与基体的结合越好，受热限制越多.这是要做的。环氧树脂分子的膨胀运动。

其他材料的前驱体前驱体是一类携带目标元素、呈气态、挥发性液态或固态、具有化学和热稳定性、并具有相应的反应活性或物理特性的物质。薄膜沉积工艺包括物理薄膜沉积（PVD）、化学气相反应薄膜沉积（CVD）和原子层薄膜沉积（ALD）。前驱体是ALD 和CVD 薄膜沉积工艺的核心原材料。据中国巨人公告称，目前日本前驱产品的成熟度还很低，与国际先进水平差距较大，国产化率极低。 CMP 材料CMP 工艺结合表面化学和机械研磨技术，从晶圆表面去除各种微米/纳米级材料。这使得晶圆表面能够满足高平坦化程度、低表面粗糙度和低缺陷的要求。工艺节点的不断缩小，进一步提高了对CMP工艺的需求，安集科技宣布，14nm以下逻辑芯片工艺所需的主要CMP工艺有20多个步骤，而7nm以下逻辑芯片所需的CMP工艺步骤有20多个步骤。芯片可达30步。此外，由于3D NAND 堆栈数量的增加，CMP 步骤的数量也显着增加。

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