半导体材料包括晶圆制造材料和封装材料。其中晶圆制造材料包括硅片、掩模版、电子气体、光刻胶、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材等，封装材料包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘结材料和其他封装材料。
在芯片制作的完整过程中，硅晶圆环节会用到硅片；清洗环节会用到高纯特气和高纯试剂；沉积环节会用到靶材；涂胶环节会用到光刻胶；曝光环节会用到掩模板；显影、刻蚀、去胶环节均会用到高纯试剂，刻蚀环节还会用到高纯特气；薄膜生长环节会用到前驱体和靶材；研磨抛光环节会用到抛光液和抛光垫。在芯片封装过程中，贴片环节会用到封装基板和引线框架；引线键合环节会用到键合丝；模塑环节会用到硅微粉和塑封料；电镀环节会用到锡球。
在半导体材料市场构成方面，硅片占比最大，占比为33%。其次为电子气体，占比为14%，光掩膜排名第三，占比为13%。此外，光刻胶及配套试剂、CMP抛光材料、湿电子化学品、靶材的占比分别为13%、7%、4%、3%。总的来看，各细分半导体材料市场普遍较小。
在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土半导体材料厂商不断的提高半导体产品技术水平和研发能力，逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局，推进中国半导体材料国产化进程，促进中国半导体材料行业的发展。
中国为全球最大半导体市场，占比约 1/3。随着中国经济的加快速度进行发展，在手机、PC、可穿戴设备等消费电子，以及新能源、物联网、大数据等新兴领域的快速推动下，中国半导体市场快速增长。
数据显示，2015-2021年，中国半导体材料市场规模逐年增长，从2016年的452亿元增长至2021年的799亿元，复合增长率为12%。
硅片是价值量占比最高的半导体材料。近年来，我国半导体硅片市场规模呈稳定上升趋势。据统计，2021年中国半导体硅片市场需求为198亿元。
根据尺寸大小的不同，硅片可分为50mm（2英寸）、75mm（3 英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）及 300mm（12 英寸）。英寸为硅片的直径，目前 8英寸和 12 英寸硅片为市场最主流的产品。8 英寸硅片主要使用在在 90nm-0.25μm 制程中，多用于传感、安防领域和电动汽车的功率器件、模拟 IC、指纹识别和显示驱动等。12英寸硅片主要使用在在 90nm 以下的制程中，大多数都用在逻辑芯片、储存器和无人驾驶领域。
“大尺寸”为硅片主要流行趋势。硅片越大，单个产出的芯片数量越多，制造成本越低，因此硅片厂商不断向大尺寸硅片进发。根据SEMI数据，2008年以前，全球大尺寸硅片以8英寸为主，2008 年后，12 英寸硅片市场占有率逐步提升，赶超 8 英寸硅片。2020 年，12 英寸硅片市场占有率已提升至 68.1%，为目前半导体硅片市场最主流的产品。后续 18 英寸硅片将成为市场下一阶段的目标，但设备研发难度大，生产所带来的成本较高，且下游需求量不足，18 英寸硅片尚未成熟。
2013年到2020年，中国电子特种气体市场规模由64.8亿元增长至173.6亿元，复合年均增长率高达15.12%。未来，随着下游晶圆厂的扩产，以及半导体材料国产化进程加速，预计国内特种气体市场规模依旧维持高速增长态势。
电子特气长期以来几乎被巨头垄断。2019年，美国空气化工、法国液化空气、日本大阳日酸、德国林德集团四巨头瓜分全球91%的市场，寡头垄断格局明显。国内市场也不例外，四巨头主导了国内份额的88%，国内厂商仅占据12%。而且集成电路生产用的电子特气，我国仅能生产20%的品种，其余均高度依赖外供。
特气市场毛利率高、盈利能力强。在各半导体材料领域中，电子特气公司的平均毛利率处于较高水平。对比半导体产业链来看，晶圆厂的盈利能力最强，例如世界最大晶圆代工厂台积电的毛利率为 51.6%，国内晶圆厂龙头中芯国际的毛利率约为 30%。而对于特种气体公司来说，电子特气平均毛利率能达到近 50%。世界第二的法国液化空气集团，2010年-2019年的毛利率稳定在60%-65%，而一般化工气体或大宗气体的毛利率仅在20-30%水平。国内企业电子特气毛利率相对较低，约为25%-40%，相较国际巨头有一定差距，未来成长空间广阔。伴随技术研发的进步和需求量的增长，电子特气厂商盈利能力有望持续升级。
掩膜版是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。全球半导体用光掩膜版市场持续增长。根据SEMI数据统计，2019年全球半导体芯片用掩膜版市场规模41亿美元，预计2022年市场规模将达到44亿美元。
受益于过去几年中国大陆晶圆制造的快速发展，中国大陆半导体芯片掩膜版市场规模出现快速增长的趋势。2019年中国半导体掩膜版市场规模为48亿元，2021年超过60亿元。
光掩膜版市场集中度高, 整体被国外公司所主导。Photronics、 日本DNP、日本Toppan三家占据半导体掩膜版80%以上的市场份额。中国光掩膜版行业仅能满足国内中低档产品市场需求。
据Omdia统计，全球平板显示掩膜版企业销售排行榜中,清溢光电作为中国大陆唯一上榜企业， 排名第五,其他为日美韩企业。近年来，国内企业通过不断的技术研发和产品升级，逐渐缩小与国际竞争对手的市场地位差距。
光刻胶是光刻工艺最重要的耗材。光刻胶是一种通过特定光源照射下发生局部溶解度变化的光敏材料，主要作用于光刻环节，承担着将掩模上的图案转化到晶圆的重要功能。
进行光刻时，硅片上的金属层涂抹光刻胶，掩膜上印有预先设计好的电路图案，光线透过掩膜照射光刻胶。如果曝光在紫外线下的光刻胶变为溶剂，清除后留下掩膜上的图案，此为正性胶，反之为负性胶。
近年来，我国光刻胶市场规模一直呈稳定上升趋势，市场规模由 2016年53.2亿元增长至 2020年84.0亿元，年均复合增长率为 12.1%，远高于全球行业增速，预计2022 年我国光刻胶市场规模将达到百亿元。
尽管国内市场对于光刻胶的需求量不断增长，但我国面板光刻胶生产能力仍严重不足。目前面板光刻胶的生产被日韩厂商垄断，以需求最多的彩色光刻胶为例，根据前瞻产业研究院数据，东京应化、LG 化学、东洋油墨、住友化学、三菱化学、奇美等日本、韩国和中国台湾企业占据了 90%以上的市场份额，我国本土供应能力较弱。
目前国内从事半导体光刻胶研发和生产的企业包括晶瑞股份、南大光电、上海新阳、北京科华等。主要以 i/g 线光刻胶生产为主，应用集成电路制程 350nm 以上。KrF 光刻胶方面，北京科华、徐州博康已实现量产。南大光电 ArF 光刻胶产业化进程相对较快，公司先后承担国家 02 专项“高分辨率光刻胶与先进封装光刻胶产品关键技术研发项目”和“ArF光刻胶产品的开发和产业化项目”，也是第一家ArF光刻胶通过国内客户产品验证的公司，其他国内企业尚处于研发和验证阶段。
CMP 系统主要耗材可分为抛光液和抛光垫，分别占据抛光材料成本的 49% 和 33%。其他抛光材料还包括抛光头、研磨盘、检测设备、清洗设备等。
半导体行业高景气带动 CMP 市场稳定增长。伴随半导体材料行业景气度向上，CMP 材料市场有望受下游市场驱动，保持稳健增速。2020 年全球抛光液和抛光垫全球市场规模分别为 13.4 和 8.2 亿美元。中国 CMP 材料市场涨幅趋势与国际一致，2021 年抛光液和抛光垫市场规模分别为 22 和 13 亿元。中国正全面发展半导体材料产业，CMP 抛光产业未来增长空间广阔。
配方的调配为一大技术难点。由于 CMP 抛光液应用众多，不同的客户有不同的需求，专用性较强，且需要加入氧化剂、络合剂、表面活性剂、缓蚀剂等多种添加试剂，如何调配出合适的抛光液配方需要企业长时间的技术积累和不断的研发尝试。目前许多配方受到专利保护，行业研发壁垒高。
试错成本高、认证时间长。企业需要不断找到合适配方、稳定制作工艺及设计图案，从而获得较好的、稳定的抛光速率和抛光效果，因此 CMP 材料的研究消耗时间成本比较高，需要较长时间来试错摸索工艺指标、产品配方等对物理参数及性能的影响，形成较高的行业 know-how 壁垒。
CMP 抛光液市场，美国 Carbot 是国际龙头，安集科技为国内龙头。目前全球抛光液市场主要由美日厂商垄断，美国 Cabot、美国 Versum、日本日立、日本 Fujimi 和美国陶氏杜邦五家美日厂商占据全球抛光液近八成的市场占有率，安集科技仅占约 3%。国内市场中，美国 Cabot 占约 64%，安集科技市占率为 22%。
安集科技为国产 CMP 抛光液龙头，国内市场占有率超两成。公司 2015-2016 年先后承担两个“02 专项”项目，专注于持续优化 14nm 技术节点以上产品的稳定性，测试优化14nm 及以下产品的技术节点，开发用于 128 层以上 3D NAND 和 19/17nm 以下技术节点DRAM 用铜及铜阻挡层抛光液。目前公司 CMP 抛光液 13-14nm 技术节点上实现规模化量产，下游客户包括中芯国际、长江存储、台积电、华虹半导体等主流晶圆厂商。
全球抛光垫市场“一家独大”，国产替代稳步前进。当前全球抛光垫市场主要由美国的陶氏杜邦垄断，市占率高达 79%，其他公司如美国 Cabot、日本 Fujimi、日本 Hitachi 等市占率在 5%以内。内资企业中，鼎龙股份、江丰电子和万华化学具备相应的生产力。其中，鼎龙股份为国内抛光垫有突出贡献的公司，生产的抛光垫意在对标美国陶氏杜邦集团。随着国内晶圆厂扩张，需求提升，为确保供应链的稳定，内资企业迎来发展潮。
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