湿电子化学品产品简介

湿电子化学品产品概述1.1电子化学品概述1.1.1电子化学品及其分类电子化学品（electronicchemicals），也称为电子化工材料，泛指专为电子工业配套的精细化工材料，即集成电路、电子元器件、印刷线路板、工业及消费类整机生产和包装用各种化学品及材料。电子化学品系化学、化工、材料科学、电子工程等多学科结合的综合学科领域。电子化学品产品和技术范围非常广泛。产品按用途可分为微电子化学品、光电子化学品、显示用化学品、印制线路板用化学品、表面组装用化学品、电池化学品等几大门类。电子化学品按照不同的应用领域，可以划分为十几大类产品。它们通常包括：微细加工的光刻胶、湿电子化学品、电子特种气体、电子封装材料、硅片的抛磨光材料、印制线路板用电子化学品、电子塑封材料、无机电子化学品、混成电路用化学品、电容器用材科、稀土化合物材料、电器涂料、导电聚合物及其它电子电气用化学品、电池材料、平板显示产业配套电子化学品等。所涉及到的电子化学品的品种超过16000种，约占整个电子材料总品种数的65%。电子化学品按使用范围又可分为微电子化工材料（集成电路和分立器件专用）、印制线路板表面处理与组装技术用化工材料和显示器件用化工材料等。电子化学品上游是基础化工产品。基础化工产品对电子化学品的质量及生产成本有着重要的影响。电子化学品的下游是电子信息产业（信息通讯、消费电子、家用电器、汽车电子、节能照明（LED等）、平板显示、太阳电池、工业控制、航空航天、军工等领域），电子信息产业在一定程度上影响和决定着电子化学品的发展。因此，电子化学品成为世界上各国为发展电子工业而优先开发的关键材料之一。电子化学品产业链如图1-1所示。图1-1电子化学品的产业链1.1.2电子化学品在发展电子信息产业中重要地位随着技术创新的不断发展，电子化学品应用领域也在不断扩大，已渗透到国民经济和国防建设的各个领域。电子化学品在一定程度上决定或影响着下游及终端产业的发展与进步，对于国内产业结构升级、国民经济及国防建设具有要意义。目前电子化学品的品种已达上万种，具有质量要求高、用量少、对生产及使用环境洁净度要求高和产品更新换代快等特点。“一代材料、一代产品”，有先进的材料，才能生产出先进的产品。新一代电子技术出现，就会有新一代电子化学品与之相适应。电子技术的发展离不开与之配套的电子化学品。以微电子工业用电子化学品为例，它是微电子微细加工技术即集成电路和分立器件制作过程中的关键材料，主要包括前工序所用的湿电子化学品（又称工艺化学品）、电子特种气体及后工序所用的电子塑封材料等。这些材料质量的好坏，直接影响着电子产品性能及质量的优劣，特别是湿电子化学品、光刻胶和电子特种气体更是制约微电子微细加工技术发展的瓶颈。而且随着电子技术的飞速发展，对这些材料提出了越来越高的要求。可以说没有微电子化学品的发展，就没有现代电子工业的飞速发展。这些微电子化学品在电子技术的发展中发挥着其它任何化工材料所不可替代的作用，是现代电子技术发展的基石。据全球电子化学品消费量最新统计数据表明，亚太地区尤其是中国，已成为全球电子业及其化学品的主导市场。包括陶氏、霍尼韦尔、三菱化学和巴斯夫等公司在内的化工企业竞相将电子化学品业务重点放在亚太地区。国内电子化学品产业正处于高速发展期，预计到2017年市场容量将达到400亿～450亿元，年均增速逾15%。2017年，全球湿电子化学品市场容量约为208亿元，预计未来几年将维持7%～8%的增速。巨大的市场需求为我国湿电子化学品产业提供了机遇。20世纪90年代中期以来，我国湿电子化学品工业迅猛发展，已占亚洲市场的近三成份额，2013年市场销售总额24亿元左右，预计2017年将达到50亿～60亿元。中国已是全球第二大集成电路市场，预计2017年集成电路用湿化学品的总年用量估计在16.2万吨。随着我国集成电路和光电产业的不断发展，其对湿电子化学品的需求量将呈不断攀升态势。1.1.3电子化学品行业特点包括湿电子化学品在内的电子化学品，作为传统化工和电子信息产品的交叉行业，其行业特色充分融入了两大行业的自身特点：（1）品种多、子行业多。电子化学品品种规格繁多，据不完全统计产品品种在2万余种以上，几大门类，若干个子类，在电子产品的不同领域中均有所应用，如手机、计算机、电脑、新能源电池等所使用的光刻胶、封装材料、高纯试剂、液晶材料、电池正负极材料、隔膜、电解液等多个子行业。（2）专业跨度大、技术门槛高。电子化学品系化学、化工、材料科学、电子工程等多学科结合的综合学科领域，单一产品具有高度专用性、应用领域集中，各种电子化学品之间在材料属性、生产工艺、功能原理、应用领域之间差异较大，产品之间专业跨度大。（3）产品更新换代快。电子化学品与下游行业结合紧密，新能源、信息通讯、消费电子等下游行业的快速发展，势必要求电子化学品更新换代速度不断加快，企业科技研发水平与日俱增。（4）功能性强、附加值高。电子化学品是电子产业链的前端，其工艺水平和产品质量直接对元器件/部件的功能和性状构成重要影响，进而通过产业传导影响到终端整机产品的性能。元器件乃至整机产品的升级换代，有赖于电子化学品的技术创新和进步；电子化学品功能的重要性决定了产品附加值较高、质量要求严的特点。（5）市场占有率较高。以上四点决定了细分行业市场集中度较高，龙头企业市场份额较大。电子化学品尽管在下游电子元器件中成本占比很小，但对最终产品性能影响很大，大型下游企业对原料的质量和供货能力十分重视，常采用认证采购的模式。一般产品得到下游客户的认证需要2~6年的时间，因此一旦与下游企业合作，就将形成稳定的合作关系。1.2湿电子化学品概述1.2.1湿电子化学品定义湿电子化学品（WetChemicals）为微电子、光电子湿法工艺制程中使用的各种电子化工材料。湿电子化学品是超大规模集成电路、分立器件、液晶显示器、太阳能电池、LED等制作过程中不可缺少的关键性基础化工材料之一，按照组成成分和应用工艺不同可将工艺化学品分为通用湿电子化学品和功能湿电子化学品。1.2.2湿电子化学品品种（1）通用湿电子化学品通用湿电子化学品是指在集成电路、液晶显示器、太阳能电池、LED制造工艺中被大量使用的液体化学品。主要包括过氧化氢、氢氟酸、硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、氢氧化铵、氟化铵、氢氧化钾、氢氧化纳、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸（醋酸）、乙二酸（草酸）、甲苯、二甲苯、环己烷、三氯乙烷、三氯乙烯等。（2）功能湿电子化学品功能湿电子化学品是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。主要包括显影液、剥离液、清洗液、刻蚀液等。由于多数功能湿电子化学品是复配的化学品，是混合物，它的理化指标很难通过普通仪器定量检测，只能通过应用手段来评价其有效性。根据对国内湿电子化学品几大市场问卷及实地调查的结果表明，2017年湿电子化学品国内市场需求量的比例如表1-1所示。目前在微电子、光电子产业用的各类湿电子化学品品种中，通用化学品中双氧水、高纯H2SO4是使用量最大的品种，约占湿电子化学品使用总量的33.1%；近几年来功能化学品的需求比例明显增加，如平板显示用剥离液与金属蚀刻液等湿化学品用量也与上述品种不相上下。表1-12017年国内主要湿电子化学品市场需求量比例类别湿化学品名称占湿化学品总需求量的比例（%）主要组成成分同类别湿化学品需求量占比（%）通用湿电子化学品硫酸15.388氢氟酸16硝酸14.3磷酸8.7盐酸4.8醋酸1.9氢氧化钾3.8氨水3.7类别湿化学品名称占湿化学品总需求量的比例（%）主要组成成分同类别湿化学品需求量占比（%）异丙醇2.8双氧水16.7功能湿电子化学品显影液（液晶面板用）1.6TMAH，四甲基氢氧化铵12显影液（半导体用）2.7刻蚀液（半导体用）2.2HF+NHO3+CH3COOH剥离液（半导体用）1.2缓冲刻蚀液（BOE）0.9HF+NH4FMEA等极性溶液3.2对于湿化学品的基本要求是超净和高纯。它广泛用于超大规模集成电路，大屏幕、超薄高清晰度液晶显示器制造、太阳能电池硅片制备等微电子工业中。它在半导体芯片、太阳电池硅片、液晶显示面板加工中起到清洗或蚀刻的两大功效，达到清除品晶圆表面残留的有机污染物，降低金属杂质的残留量的目的。（1）清洗湿电子化学品用于晶圆（在LCD面板中为ITO玻璃）晶圆制作过程中的湿法清洗。目前清洗尽管干法工艺不断发展，且在某些应用中具有独特的优势，但是大多数晶圆清洗/表面预处理工艺还是湿法。湿法清洗即使用由多种化学物质组成的混合溶液，包括氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、双氧水，以及大量用于稀释与冲洗的去离子水。通常在批浸没或批喷雾系统内对晶圆进行处理，当然还包括日益广泛使用的单晶圆清洗方法。现在的趋势是使用更稀释的化学溶液，辅之以某种形式的机械能，如超声波或喷射式喷雾处理等。湿电子化学品在LCD生产过程中，充当着多次对玻璃基板、镀膜玻璃清洗的清洗剂的角色。如所使用的玻璃基板在受入前使用湿电子化学品对其清洗干净；在溅镀ITO导电膜之前的清洗加工；在涂敷光刻胶等之前都要采用湿电子化学品对玻璃基板进行清洗，以保证对微小颗粒以及所有的无机、有机污染物清除干净，达到所需要的洁净精度的要求。（2）蚀刻用于在光刻过程中的蚀刻及最终的去胶（又称除胶），用于晶圆加工中在其表面需去除的固体物质的蚀刻。所谓的湿法蚀刻是指借助于化学反应从硅圆片的表面去除固体物质的过程。它可发生在全部硅圆片表面或局部未被掩膜保护的表面上，其结果是导致固体表面全部或局部溶解。湿法蚀刻依蚀刻对象不同可分为绝缘膜、半导体膜、导电膜及有机材料等多种蚀刻。刻蚀工艺也是TFT制作过程中必不可少的环节，通常分为两种：即干法刻蚀与湿法刻蚀（WetEtch）。其中以采用湿法刻蚀工艺路线为主流。它是利用电子湿化学品通过化学反应进行刻蚀的方法。湿化学品所构成的剥离液用于去除金属电镀或刻蚀加工完成后的光刻胶和残留物质；湿化学品所构成的剥离液在湿法蚀刻过程中将全部基板表面或局部未被掩膜保护的表面上的需要去除的固体表面全部或局部进行溶解，达到从基板表面上剥离的目的。1.3湿电子化学品的行业特点湿电子化学品产品及行业的特点，主要表现在如下几方面：1.3.1用途的关键性20世纪60年代末出现了用于集成电路制造的电子级高纯专用化学试剂。而电子级高纯专用化学试剂当时绝大多数是应用在集成电路制造过程中的光刻工艺后的去胶；以及前工序生产的清洗、蚀刻、掺杂、显影、晶圆表面处理、去膜等加工的湿法工艺过程中，因此，一类新型的高纯化学试剂便产生，人们将它称为湿电子化学品（又称超净高纯化学品）。湿电子化学品行业也由此兴起，发展起来。湿电子化学品具有质量要求高、单个品种用量少、对生产及使用环境洁净度要求高和产品更新换代快等特点，其质量好坏直接影响到电子信息产品质量的优劣。因此，国外有“一代材料、一代产品”之说。只有先进的材料才能生产出先进的产品，新一代电子信息技术的应用和推广都必须有新一代电子化学品为基础与之相适应。发展到现今，湿电子化学品应用领域已发展成为几大市场（集成电路、太阳能电池、液晶显示器、LED等）。它在对湿电子化学品在晶圆（半导体集成电路与分立器件用）、对硅电池片（太阳能电池片用）、对LCD面板（液晶显示用）、对LED芯片制造加工中，充当着清洗与蚀刻的重要功效。它的纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性都有着十分重要的影响。1.3.2行业的高增长性现代的湿电子化学品产业应属于高附加值、低污染、低排放的高科技产业。它不同于传统精细化工企业，是作为信息技术产业的配套性、支撑性的重要企业。湿电子化学品行业也是一个具有广阔市场空间的、朝阳行业。湿电子化学品在电子信息产品领域中，特别是超大规模集成电路（IC）、显示面板、晶硅太阳电池制作过程中的关键性基础化工材料之一。电子信息行业的蓬勃发展，带动了上游原材料—电子化学品的快速发展，湿电子化学品正成为我国电子精细化工产业中发展最快、并具有很大活力的行业领域。1.3.3品种的多样性湿电子化