一、湿电子化学品行业概况
湿电子化学品,是微电子、光电子湿法工艺制程(主要包括湿法清洗、显影、蚀刻、电镀等环节)中使用的各种液体化工材料的总称,广泛应用于集成电路、显示面板、太阳能光伏等领域电子产品的制造过程中。
1、产品分类
按照组成成分和应用工艺不同,湿电子化学品分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品两大类。通用湿电子化学品一般为单组份、单功能、被大量使用的超净高纯试剂,常用于湿法工艺中的清洗、显影等工序,主要包括酸类、碱类、有机溶剂类、及其他类产品。功能湿电子化学品指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复配类化学品,即在单一的超净高纯试剂(或多种超净高纯试剂配合)基础上,加入水、有机溶剂、螯合剂、表面活性剂等中的一种或多种化合物,然后混合而成的化学品。
2、湿电子化学品SEMI国际标准等级
在湿电子化学品的范畴内,金属杂质的含量、颗粒的控制粒径及其数量,构成了决定电子信息产品成品率、电性能以及可靠性的核心要素,同时也是衡量产品品质优劣的关键技术指标。产品技术水平的先进性主要通过国际通用的标准等级进行评价,并通过产业化成果的实际应用和客户认可度加以验证。国际半导体设备与材料组织(SEMI)根据湿电子化学品在全球范围内的实际应用和发展状况,针对不同品种制定了多项具有指导意义的标准。对于IC制造而言,不同线宽对湿电子化学品SEMI国际标准等级的具体要求如下:
上述标准为湿电子化学品等级通用标准,行业内对电子级硫酸等产品的等级划分通常采用上述标准。除通用标准外,部分品类也采用单独的SEMI标准,电子级磷酸当前适用的SEMI标准为SEMIC36-1121电子级磷酸标准,具体指标如下:
二、湿电子化学品生产工艺
1、通用湿电子化学品纯化工艺
通用湿电子化学品主要通过纯化工艺制得,即针对不同类型的单成分湿电子化学品(如氨水、双氧水、硝酸、氨水、氢氧化钠等),通过多级水洗、高效连续精馏、低压精馏与吸收、离子交换、膜处理等多种复杂工艺,对产品进行分离提纯。
2、功能湿电子化学品拼配工艺
功能性湿电子化学品通过拼配工艺制得,即将所需原料按配方要求在拼配设备内混合均匀后,通过超细过滤器过滤,最后在净化间超净包装至特殊材料的容器中可得到最终的拼配产品。
三、湿电子化学品产业链
1、湿电子化学品产业链结构
湿电子化学品又称超净高纯电子化学品,属于电子化学品领域分支,是微电子、光电子湿法工艺制程(主要包括湿法蚀刻、清洗、显影、剥离等环节)中使用的各种液体化工材料,是电子信息行业中的关键性基础化工材料。湿电子化学品行业上游为基础化工行业,以大宗化工商品为原料;下游为电子信息行业,主要应用领域为集成电路、显示面板及太阳能光伏等。
2、湿电子化学品下游应用领域
湿电子化学品下游应用领域包括集成电路、显示面板、太阳能光伏等行业,根据中国电子材料行业协会数据,从全球市场看,2023年湿电子化学品应用于集成电路行业的市场规模占市场总规模的67.54%,应用于显示面板行业的市场规模占市场总规模的19.68%;从国内市场看,2023年湿电子化学品应用于集成电路行业的市场规模占市场总规模的32.36%,应用于显示面板行业的市场规模占市场总规模的30.76%。我国集成电路行业湿电子化学品市场规模占比相对较低,主要由于我国集成电路产业用湿电子化学品技术水平和产业规模与世界先进国家和地区的领先湿电子化学品生产企业还存在一定差距,市场规模相对较小。
1)半导体制造中湿电子化学品用途
半导体制造,根据工艺流程主要分为芯片设计、晶圆制造和封装测试。据润玛股份招股说明书,晶圆制造是整个半导体制造的核心工艺,通过反复十几次光刻、蚀刻等工艺流程,约占芯片制造时间的40-50%,晶圆制造均需要使用高性能蚀刻液和光刻胶剥离及清洗等配套试剂等产品进行相关处理;此外,集成电路生产中,约有20%的工序与晶圆清洗有关。
注:①光罩制作包括过程蚀刻清洗;
②硅片、晶圆制造制作主要湿法工艺包括:扩散前清洗、蚀刻后清洗、离子注入后清洗、光阻灰化后清洗、成膜前/后清洗、晶背和晶边清洗、湿法蚀刻、化学机械抛光后清洗等;
③封装主要湿法工艺包括:TSV清洗、UBM/RDL清洗、键合清洗等。
2)显示面板制造中湿电子化学品用途
LCD和OLED是目前显示面板领域主流的屏幕材质,TFT(薄膜晶体管)、AMOLED(主动矩阵OLED)、PMOLED(被动矩阵OLED)等一类的屏幕则是基于这两种材质的增强技术。显示面板的制造过程可以分为阵列制程(Array)、成盒制程(Cell)以及模组制程(Module),其中光刻技术是Array制程最为核心的内容,湿电子化学品主要参与Array制程的显影、光刻(蚀刻)清洗等工序。
3)太阳能电池片中湿电子化学品用途
在晶硅太阳能电池片制程中所用湿电子化学品,主要应用于太阳能电池片的制绒、清洗及刻蚀,上述工艺为太阳能电池片精细加工的核心工艺。制绒是指利用化学腐蚀去除由于太阳能电池硅片切割过程中的线切作用存在的10-20微米的损失层,并进行硅片表面织构化;清洗的功效主要是去除在太阳能电池片上残留的小颗粒、金属沾污、表面有机物;刻蚀环节主要分为酸法刻蚀和碱法刻蚀,后者具备效率高,低成本,高性能等优势,还具备提升产能,提高光电效率,以及降低环保成本等优势。
制绒环节是太阳能电池领域对湿电子化学品需求最大,也是需求结构变动最大的一个环节。制绒环节的工艺好坏,对光伏电池片的转化效率,生产速率与生产成本具有重要影响。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国湿电子化学品行业市场深度分析及投资战略咨询报告》
四、湿电子化学品行业发展现状
5G通讯、智能终端及汽车电子等新兴领域驱动下,全球集成电路、显示面板等产业稳健前行,并带动相关配套行业持续增长。据中国电子材料行业协会预测,2025年全球湿电子化学品市场规模将达827.85亿元,其中集成电路领域将增至544.60亿元,显示面板领域将增至159.00亿元,太阳能光伏领域将增至124.25亿元,三大应用领域湿电子化学品市场规模均呈持续增长态势。
随着我国经济发展和消费升级,集成电路、显示面板等行业快速发展,为国内湿电子化学品行业带来新机遇。集成电路国产化加速与显示面板产能增长,促使国内湿电子化学品市场规模迅速扩大。据中国电子材料行业协会预测,至2025年,国内湿电子化学品市场规模将达292.75亿元,集成电路领域需求增至130.64万吨,显示面板领域需求增至110.70万吨,太阳能光伏领域需求增至340.70万吨,三大应用领域湿电子化学品需求总量将达582.04万吨。
五、湿电子化学品行业竞争格局
1、竞争格局
湿电子化学品是纯度要求最高的化学试剂,技术门槛、资金门槛较高。欧美、日韩等发达国家集成电路行业起步早、供应链成熟,主导了全球湿电子化学品市场。根据中国电子材料行业协会数据,按湿电子化学品销售额统计,2023年欧美传统企业全球市场份额约为30%,日本企业全球市场份额约为27%,中国台湾地区、韩国、中国大陆本土企业的全球市场份额合计约为42%,余下1%市场份额由其他国家、地区所有。
2、国内外湿电子化学品主要企业
通用湿电子化学品领域,德国巴斯夫占据领先地位,拥有集成电路湿电子化学品的主要品种,并享有全球最高市场份额。韩国东友等韩企、比利时索尔维、中国台湾联仕及多家日企也占据较高份额。国内企业虽在电子级硫酸、双氧水、磷酸、硝酸、氢氟酸等品种上取得突破,电子级氨水亦实现量产,但主要供应国内市场,全球市场份额较低。
功能湿电子化学品方面,美国陶氏杜邦、Entegris、德国巴斯夫、日本东京应化等外企在特定品种上领先。由于功能化学品技术门槛高,国内企业与国际先进企业存在较大差距,目前量产的主要有电镀液、硅蚀刻液、28nm以上技术节点用各类清洗剂及少量蚀刻液、剥膜液。
近年来,国内电子工业迅猛发展,得益于国家政策扶持,湿电子化学品行业取得显著进步。部分生产、检测等技术已达国际先进水平,部分企业在显示面板、太阳能光伏领域拥有较大的市场覆盖率。目前,国内有50多家企业从事湿电子化学品研发生产,但目前缺乏在多个品种均拥有较高市场占有率的龙头企业,各企业优势产品相对单一,部分企业虽产品多样,但拳头产品有限,尤其在集成电路先进制程产品上,国内企业与境外企业相比仍存在较大差距。
近年来,中巨芯、晶瑞电材、达诺尔以及多氟多等本土企业持续技术创新,部分产品已达到或可达到G4和G5等级,高端湿化学品产能逐步建成并实现批量供货。据不完全统计,国内企业生产高端湿电子化学品情况如下表所示。
六、湿电子化学品行业进入壁垒
湿电子化学品行业面临多重壁垒,包括技术壁垒、客户认证壁垒、产品规模和资金壁垒以及安全和环保壁垒。技术方面,湿电子化学品生产过程需要解决一系列提纯、杂质控制、检测、包装物流等诸多工艺难题,对企业的技术研发实力、生产能力有着极高的要求。客户认证方面,由于湿电子化学品品质直接影响下游产品的质量和良率,下游客户对供应商实施严格的审查程序,常采用认证采购模式。鉴于产品认证周期长、转换供应商成本高,下游客户更倾向于与已认证的供应商建立长期稳定的合作关系。产品规模和资金方面,下游客户对产品质量和稳定供应能力要求较高,企业需形成一定规模才能满足客户多样化需求;同时,湿电子化学品对生产环境和设备要求严格,导致前期建设和持续运营成本高昂。安全和环保方面,湿电子化学品多为危险化学品,国家对化学品生产经营执行严格的行业管理体系、强制性许可制度和环保监管。
七、湿电子化学品行业技术水平及特点
湿电子化学品行业的技术水平与其下游应用领域技术发展情况紧密相关,目前全球湿电子化学品技术发展主要体现在超大规模集成电路应用领域中。集成电路行业“降低功耗、提高性能功耗比”技术发展趋势要求包括湿电子化学品在内的集成电路材料产品技术发展作为配套支撑,通过技术创新,不断降低杂质含量、提高产品纯度、保障产品批次稳定性与一致性、满足市场个性化需求等将是湿电子化学品今后的技术发展趋势。
八、湿电子化学品行业发展趋势
湿电子化学品市场规模持续扩大,国产替代成为战略方向,需加大研发提升技术水平,加快高端湿电子化学品国产化进程。同时,企业需丰富产品种类,提升综合配套服务能力。鉴于产品专业性强、运输要求高,企业更倾向于围绕下游制造业布局,缩短服务半径。此外,构建湿电子化学品闭环业务模式,回收再利用废液,减少环境影响、降低生产成本,也是未来发展方向。
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