半导体材料产业瓶颈及破局路径
思瀚产业研究院    2026-02-13

我国在半导体材料主要领域已完成产业布局，在中低端产品方面实现了本土化配套供应，但在高端领域尚未突破核心技术，未能形成规模化量产，核心高端产品仍存在较高进口依赖，该领域存在较大的国产化空间。

半导体材料细分品类丰富，主要分为晶圆制造材料和封装材料，分别对应晶圆制造和芯片封装测试核心环节，其中晶圆制造材料是芯片生产的核心基础，主要包括硅片、电子特气、光掩膜、抛光材料、光刻胶等；封装材料聚焦芯片封装测试环节，主要包括封装基板、引线框架、键合线等。从供给格局看，全球半导体材料市场整体呈现显著的寡头垄断格局，头部企业市场集中度很高，行业竞争壁垒显著。

半导体硅片是集成电路、分立器件、传感器等半导体产品生产的关键基础材料，目前全球市场主流的产品规格为 8 英寸硅片和 12 英寸硅片，其中技术门槛更高的12英寸大硅片市场长期由日本企业主导垄断，根据公开信息统计，信越化学和日本胜高1市场份额合计占比超过 50%。半导体硅片的核心技术壁垒集中在单晶生长、晶圆薄化等关键工艺环节。硅片尺寸越大，对生产技术、设备、材料和工艺的要求越高。

当前12英寸硅片产能是全球芯片制造企业的主力扩产方向，国内半导体硅片企业也在积极扩大生产规模，加速产能布局，推动国内 12 英寸硅片本土化供应比例逐步提升，根据SEMI预计，2025年芯片制造企业 12 英寸产能建设的设备支出增幅将超20%，中国12 英寸芯片制造企业的量产工厂数量也将快速增长，截至 2026 年末有望超过70 座。

但整体来看，国内12 英寸半导体硅片仍存在结构性供应缺口，尤其是在高端硅片领域以及重掺外延产品、低氧高阻硅片等特殊规格的产品上，国产化替代进程缓慢，2024 年8 英寸硅片国产化率约 55%，而 12 英寸硅片国产化率仅 10%左右，部分核心产品仍高度依赖进口，国产化突破空间较大。

电子特种气体兼具高技术壁垒与高附加值属性，是半导体制造的核心耗材，也是集成电路、液晶显示面板、光伏、LED 等电子工业生产中不可或缺的基础支撑性原材料。作为半导体前道制造的关键材料，其广泛应用于清洗、光刻、刻蚀、掺杂、外延沉积等核心工艺环节，产品的纯度、洁净度与稳定性直接影响芯片的良率和性能。

随着下游产业技术的快速迭代，市场对更大尺寸晶圆和更细微化的制程技术需求持续提升，这对电子特种气体的精细化程度与稳定性提出更严苛的要求，其中适配先进制程的中高端电子特种气体的市场需求尤为迫切。

目前我国电子特种气体的国产化进程实现局部突破但整体较为滞后，超纯氨作为国产化率较高的品类之一，已基本实现进口替代，但从整体看，国内电子特种气体的自主供应能力仍较弱，2024 年整体国产化率约15%，现阶段能够自主生产的集成电路用电子特种气体品种占比不足 30%，呈现高端产品产能缺口显著、核心品类进口依赖度较高的特征，中高端电子特气仍是国内半导体产业链自主可控的主要短板之一。

半导体光刻胶是晶圆制造环节的核心材料之一，也是海外企业垄断程度较高的细分领域，是光刻胶品类中技术壁垒最高的类型，核心应用于晶圆制造的微细图形加工环节。根据曝光光源波长的不同分类，主要包括 G 线光刻胶（436nm）、I 线光刻胶（365nm）、KrF 光刻胶（248nm）、ArF 光刻胶（193nm）和 EUV 光刻胶（<13.5nm）等，曝光波长越短，加工分辨率越高，能够制作出更小尺寸、更精细的电路图案，适配更高端的芯片制程，目前全球半导体光刻胶需求结构以 ArF 和 KrF 光刻胶为主。

半导体光刻胶存在严苛的认证与客户壁垒，产品进入下游供应链需经过单项认证、多项认证、小批量运行等多轮严格测试，对产品批次间的稳定性要求极高，且完成认证供货后，供需双方还需投入较高的工艺磨合成本，下游客户更换供应商动力较弱，行业客户粘性较强。而技术层面的核心壁垒集中于树脂分子量的精准分布控制与光敏剂的高纯度合成两大关键环节，配方与制备工艺的技术门槛成为行业重要准入障碍。

全球高端半导体光刻胶长期以来由日美企业高度垄断，前五大合计占比超过 80%，国内厂商的产品布局主要集中在紫外宽谱、G 线、I 线光刻胶等中低端领域，虽已实现本土化供应，但在KrF、ArF 等中高端光刻胶领域的量产能力与产品性能仍有较大差距，2024 年中高端领域国产化率普遍低于15%，EUV 光刻胶尚在预研阶段，核心产品高度依赖进口，国内相关供应链易受地缘政治等外部风险冲击。

封装基板作为一种高端的 PCB（印制电路板），兼具高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特点，是芯片封装不可或缺的一部分，能够为芯片提供支撑、散热和保护作用。相较于普通的 PCB，封装基板因适配芯片的高集成度需求，在线宽/线距、板厚、制备工艺等多项技术参数上均有着更为严苛的要求。随着封装技术的不断发展，封装基板的产品工艺不断演进，经历了从传统减成法到半加成法、全加成法的工艺升级，以及从有机基板到复合基板的材料革新，工艺精度与产品性能实现持续突破。

从国内行业现状来看，本土封装基板企业的工艺与产品布局仍集中于中低端领域，目前主要采用减成法或半加成法，生产 WB BGA、FCCSP 封装形式的产品；而适配CPU、GPU、AI 芯片等高端领域的 FC-BGA 封装基板，其核心的加成法量产技术与工艺经验，仍主要掌握在日本、韩国及中国台湾地区的头部企业手中，技术代差较为明显。

由于封装基板行业兼具技术、工艺、客户认证等多重高壁垒，行业竞争格局长期保持相对稳固，全球头部厂商的市场地位难以撼动，行业参与者格局变化较小。根据 QTResearch 数据，全球前十大封装基板厂商的整体市场占有率约达 78%，市场集中度较高；而国内企业虽已实现中低端产品的本土化供应，但在高端产品领域仍缺乏竞争力，全球市场占比处于较低水平，国产化替代仍有较大的突破空间。

破局路径

半导体材料产业破局需坚持以技术攻坚为核心，通过推动产学研协同、数字化赋能等方式，打通研发到转化关键环节；同时以生态构建筑牢产业可持续发展根基，双轮协同发力推动半导体材料产业形成技术突破与产业升级相互促进的良性循环。

聚焦高端需求，集中资源攻关核心技术。以市场需求为导向明确攻关方向，围绕集成电路、先进封装等关键领域对高端半导体材料的迫切需求，精准锁定光刻胶、大尺寸硅片等“卡脖子”环节。整合高校、科研院所的科研优势与龙头企业的产业资源，组建协同创新联合体，集中攻关技术突破，补齐高端供给短板。

在此过程中应强化企业创新主体地位，推动高校院所前沿成果与产业需求有效衔接；创新多元化投入模式，由政府引导基金牵头搭建资金平台，吸引企业联合出资，保障研发方向与产业实际需求同频共振。同时，可借助技术赋能提升研发效能，引入数字孪生等前沿数字化技术，搭建智能化研发平台，通过仿真模拟优化研发流程，提升自主创新水平、缩短研发周期、降低研发成本，加速技术成果从实验室走向产业端。

贯通关键环节，构建高效成果转化链条。针对半导体材料从实验室到生产线转化难度大、周期长的特点，需系统布局并打通概念验证、中试放大与量产导入全链条。概念验证方面，建立技术成熟度与市场适配性双维度评估标准，全面研判技术成果的产业化价值与落地可行性，为后续转化筑牢前期基础。针对产业最突出的工程化放大难题，统筹布局建设开放共享、灵活适配的中试服务平台，整合产学研各方工程化技术与资源优势，切实解决中试转化效率偏低的核心卡点。

量产推广方面，着力构建技术迭代、智能生产、场景落地深度融合的产业闭环，依托智能制造提质增效，保障产品性能稳定统一，推动半导体材料在下游各领域的深度落地与规模化应用，最终形成技术研发持续突破、生产工艺迭代升级、市场应用稳步拓展、产业效益反哺创新的可持续发展格局。

筑牢产业生态，提升全链条自主可控能力。在全力技术攻关的同时，需同步构建自主、安全、可持续的产业生态。向上游延伸，加强高纯原料、关键装备等基础支撑环节的自主保障能力；在中游，持续优化材料制备、加工与纯化工艺。向下游深化与芯片设计、制造、封测企业的战略协作，以应用牵引材料迭代。同时，着眼全生命周期，建立符合半导体产业特点的绿色循环体系。通过政策引导、标准制定、人才培养等多措并举，最终形成“市场需求牵引—协同技术攻关—高效中试验证—规模量产应用—反馈持续创新” 的良性发展闭环。