半导体材料之湿电子化学品

2014年9月，国家大基金一期成立，总投资额1387亿，带动新增社会融资约5000亿，实现集成电路产业链的全覆盖。近日国家大基金披露，二期基金已到位，11月开始投资。实际募资2000亿左右，按照1∶3的撬动比，所撬动的社会资金规模在6000亿左右。二期基金投资的布局重点在集成电路装备、材料领域。

2019年1-6月，我国集成电路进口额1376.2亿美元，同比下降6.9%；集成电路出口额457.5亿美元，同比增长17.1%。这说明随着我国集成电路技术的进步，以及产能的扩张，我国集成电路进口替代取得了显著的效果。我国集成电路产业从前期大力投入，开始进入收获季节，相关公司开始增收增利。

近日爆发的日韩贸易战中，韩国半导体产业就因日本限制了关键半导体材料的出口，而被锁住了命运的咽喉，半导体材料也因此成为了各界所关注的焦点。在整个半导体产业链中，半导体材料处于产业链上游，是整个半导体行业的重要支撑。在集成电路芯片制造过程中，每一个步骤都需要用到相应的材料。半导体材料主要包括晶圆制造材料与封装测试材料两大类。其中，晶圆制造材料主要包括硅晶圆、光刻胶、掩膜版、电子特种气体、湿电子化学品、溅射靶材、CMP 抛光材料等；封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等(图 1)。

图 1 半导体材料涉及工艺流程(红色为湿电子化学品应用环节)

一湿电子化学品简述

湿电子化学品指为微电子、光电子湿法工艺（主要包括湿法刻蚀、清洗、显影、互联等）制程中使用的各种电子化工材料。湿电子化学品按用途可分为通用化学品（又称超净高纯试剂）和功能性化学品（以光刻胶配套试剂为代表）。

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超净高纯试剂

一般要求化学试剂中控制颗粒的粒径在0.5μm以下，杂质含量低于ppm级，是化学试剂中对颗粒控制、杂质含量要求最高的试剂。

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功能性化学品

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配方类或复配类化学品。功能性化学品一般配合光刻胶用，包括显影液、漂洗液、剥离液等。

从产品结构来看，超净高纯试剂需求量占比达88%，功能性化学品占比达12%。其中，超净高纯试剂中，占比较大的依次是，硫酸、双氧水、氨水、氢氟酸、异丙醇、硝酸以及磷酸；功能性化学品中，占比较大的依次是，半导体用显影液、刻蚀液、面板用显影液、剥离液以及缓冲刻蚀液。

湿电子化学品下游行业多为半导体、显示面板、太阳能电池等技术密集型行业，按照应用领域不同，对产品的纯度、洁净度也有不同要求，本文仅以半导体领域为例进行简析。

一、在晶圆制造过程中，湿电子化学品主要用于清洗颗粒、有机残留物、金属离子、自然氧化层等污染物。

二、通过蚀刻液与特定薄膜材料发生化学反应，从而除去光刻胶未覆盖区域的薄膜，实现图形转移，获得器件的结构。

三、湿电子化学品也应用于后段高端封装领域的清洗、溅射、黄光、蚀刻等工艺环节。

半导体对湿电子化学品的微量金属杂质含量、颗粒粒径和数量、阴离子杂质含量等方面有严格要求。根据SEMI标准，应用于半导体领域的湿电子化学品集中在SEMIG3、G4水平，且集成电路线宽越窄，所需标准越高 （表1）。

表1 湿电子化学品SEMI标准等级

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