溼電子化學品（Wet Electronic Chemicals）

3 秒看懂

溼電子化學品是半導體、面板、光伏製造中用於清洗、蝕刻、顯影、剝離等溼法工藝的超純化學試劑，純度直接影響良率，是”卡脖子”級別的基礎材料。

3 分鐘產業解釋

是什麼

溼電子化學品（Wet Electronic Chemicals / Wet Chemicals）是指在積體電路（IC）、平板顯示（FPD）、太陽能光伏（PV）、LED 等微電子製造中，用於溼法工藝的化學試劑與溶液的統稱。

包括哪些

大類	典型品種	主要用途
超純酸	H₂SO₄、HF、HCl、HNO₃、H₃PO₄、CH₃COOH	清洗、蝕刻
超純鹼/溶劑	NH₄OH（氨水）、IPA（異丙醇）、丙酮、NMP	清洗、去膠
超純氧化劑	H₂O₂（雙氧水）	清洗、氧化
蝕刻液/混合液	BOE（緩衝氧化物蝕刻液，NH₄F+HF 混合）、磷酸蝕刻液	介電層/金屬層蝕刻
顯影液	TMAH（四甲基氫氧化銨）等鹼性顯影液	光刻後顯影
剝離液（Stripper）	有機胺類/含氟剝離液	光刻膠去除

為什麼重要

在先進製程的晶圓製造中，溼法清洗步驟可佔總工藝步驟的 30%以上（[SEMI 行業通用認知]）。一顆先進邏輯晶片的製造需要經歷數百次清洗，任何痕量金屬離子（ppt 級）、微顆粒或有機殘留都可能導致器件失效。溼電子化學品的純度直接繫結良率，是產業鏈中用量大、但長期被低估的關鍵環節。

產業位置

上游原材料        中游溼電子化學品        下游製造
─────────        ──────────────        ─────────
基礎化工原料  →   提純/混配/灌裝/檢測  →   晶圓廠 (Fab)
（工業級酸鹼       （SEMI標準分級           面板廠
 溶劑、氣體）      C1-C12）               光伏廠
                                         PCB/封測廠

15 分鐘產業深度

產業鏈全景

上游：工業級基礎化工原料（濃硫酸、氫氟酸、鹽酸、雙氧水等），供應來源廣泛但對雜質初始含量有要求。

中游：

核心能力：超純化提純（蒸餾、亞沸蒸餾、膜過濾、離子交換等）→ 純度從工業級（ppm 級雜質）提升至電子級（ppt 級雜質，部分指標需達到 < 10 ppt）。
品質分級：國際通行 SEMI 標準，從 C1（較低純度，用於一般光伏等）到 C8/C12（最高純度，用於先進邏輯/儲存 IC 製造）。不同應用領域的純度門檻差異巨大。
配套能力：超潔淨包裝（PP/PFA/HDPE 容器，內壁特殊處理）、線上品質監測、“即配即用”混合溶液、配送系統（中央供應系統 vs. 桶裝供應）。

下游：

下游領域	品質等級要求	用量特徵
先進邏輯 IC（≤28nm）	SEMI C8-C12，金屬雜質 <10 ppt	品種多、純度極高
成熟製程 IC / 儲存	SEMI C7-C8	品種多、用量大
面板（G8.5+/OLED）	SEMI C5-C8，對顆粒敏感	單品種用量極大
光伏	SEMI C1-C3	量大價低
PCB / LED	SEMI C1-C3	量大

全球競爭格局

全球溼電子化學品市場長期由日、美、歐企業主導：

企業	國別	核心優勢
BASF（Microelectronics）	德	全品類版面配置，全球供應網路最完整
Stella Chemifa	日	超純氫氟酸（HF）全球龍頭
Kanto Chemical（關東化學）	日	超純試劑、超純氣體及化學品
Daikin（大金）	日	含氟化學品
Honeywell	美	高純溶劑
Fujifilm（和光純藥體系）	日	高純試劑
Mitsubishi Chemical	日	綜合化工

以上排名和能力描述為行業通用認知，各企業在不同細分品類的份額差異較大。

中國國產替代程序

國內企業近年來在光伏級和麵板級已基本實現自供，在成熟製程 IC 級（≥28nm） 正在快速滲透，但在先進製程 IC 級（≤14nm） 仍有較大差距。

梯隊	代表企業	主要品類 / 進展
第一梯隊	晶瑞電材、江化微、上海新陽、興福電子	已有部分 IC 級產品通過主流 Fab 驗證
第二梯隊	格林達、光華科技、中巨芯科技、巨化股份	具備一定產能，部分品類進入面板/光伏頭部客戶
其他	多家中小企業	主要在光伏級和麵板級

⚠️ 國產化率資料：行業報告口徑不一，不同品類差異大。據行業估算，整體國產化率已超過 50%（含光伏/面板），但IC 級（12寸先進邏輯） 的國產替代率仍處於較低水平（[行業估算，具體數字需參考各年度 SEMI 或 CINNO Research 報告]）。

技術原理

溼法工藝在半導體制造中的角色

溼法工藝主要涵蓋四大類：

┌─────────────────────────────────────────────┐
│              溼法工藝 (Wet Processing)         │
├───────────┬───────────┬──────────┬───────────┤
│  清洗      │  蝕刻      │  顯影     │  剝離     │
│ Cleaning  │  Etching   │ Develop  │ Stripping │
├───────────┼───────────┼──────────┼───────────┤
│ 去除顆粒   │ 選擇性去除  │ 光刻膠    │ 去除殘餘   │
│ 去除金屬   │ 氧化物/金屬 │ 圖案顯現  │ 光刻膠     │
│ 去除有機物 │ 薄膜       │          │           │
└───────────┴───────────┴──────────┴───────────┘

1. 經典清洗工藝：RCA 清洗

RCA 清洗是 1965 年由 Werner Kern 在 RCA 公司開發的標準溼法清洗流程，至今仍是業界基準：

SC-1（Standard Clean-1，鹼性清洗）

NH₄OH : H₂O₂ : H₂O = 1 : 1 : 5（典型配比，70-80°C）
功能：去除有機殘留 + 顆粒
原理：H₂O₂ 氧化 → NH₄OH 溶解氧化層 → 週期性氧化-溶解去除顆粒

SC-2（Standard Clean-2，酸性清洗）

HCl : H₂O₂ : H₂O = 1 : 1 : 6（典型配比，70-80°C）
功能：去除金屬離子汙染（鹼金屬、過渡金屬）
原理：Cl⁻ 與金屬離子形成可溶性氯化物絡合物

DHF（稀氫氟酸清洗）

HF : H₂O = 1 : 100 ~ 1 : 1000（室溫）
功能：去除原生氧化矽（native oxide）

注意：上述配比為 RCA 標準流程的典型值，不同 Fab 會根據工藝節點和整合方案進行最佳化調整。

2. 先進清洗技術演進

隨著工藝微縮，傳統 RCA 面臨挑戰（高溫、大量 DI 水消耗、矽表面微粗糙度），逐步引入：

稀釋化學（Diluted Chemistry）：將 SC-1/SC-2 大幅稀釋，降低化學品用量和表面損傷
低溫清洗：降低溫度減少化學反應速度的不均勻性
臭氧水（DIO₃）清洗：O₃/DI 水體系替代 SC-1 中的 H₂O₂，減少化學品種類
單片清洗（Single-wafer cleaning）：取代批次浸泡式清洗，實現更精準的工藝控制
SICONI（氣相清洗）：NH₃/NF₃ 等氣相等離子清洗用於特定步驟
CO₂ 超臨界清洗：用於先進封裝中的精細結構清洗

3. 蝕刻化學

蝕刻物件	典型蝕刻液	選擇性
SiO₂（熱氧化矽）	BOE（NH₄F:HF，如 7:1）	SiO₂ vs Si 選擇性高
SiO₂（CVD沉積）	HF / BOE	依薄膜緻密度調整
Si₃N₄	熱 H₃PO₄（~160°C）	Si₃N₄ vs SiO₂
Poly-Si	HF/HNO₃ 混酸	各向同性蝕刻
Al / Cu 金屬	磷酸基/硝酸基蝕刻液	依金屬種類
W（鎢）	H₂O₂ 基 / H₂O₂+NH₄OH	W vs TiN

純度指標：為什麼 ppt 級如此關鍵

工業級:     金屬雜質 ~ ppm (10⁻⁶)
電子級 C1:  金屬雜質 ~ ppb (10⁻⁹)
電子級 C8:  金屬雜質 ~ &lt; 100 ppt (10⁻¹²)
電子級 C12: 金屬雜質 ~ &lt; 10 ppt (10⁻¹²)  ← 先進IC製造要求

關鍵理解：

1 ppt ≈ 1 萬億分之一，相當於一個足球場中的一粒沙
先進邏輯晶片的柵氧化層（High-k / 基層 SiO₂）僅 ~1-2 nm 厚，一個金屬原子嵌入就可能導致柵漏電或可靠性失效
顆粒控制同樣關鍵：先進製程要求控制 >28nm 的顆粒數量（甚至更小），每毫升液體中顆粒個位數

超純化工藝原理

將工業級化學品提純至電子級，主要依靠：

┌─────────────────────────────────────────┐
│           超純化工藝鏈                     │
│                                           │
│  工業級原料                                 │
│     ↓                                     │
│  粗餾/精餾（去除大部分雜質）                  │
│     ↓                                     │
│  亞沸蒸餾（Sub-boiling distillation）       │
│  （關鍵步驟：在液體沸點以下緩慢蒸餾，          │
│    避免沸騰帶來的氣溶膠夾帶汙染）             │
│     ↓                                     │
│  離子交換樹脂（去除金屬離子）                 │
│     ↓                                     │
│  0.05μm 超濾膜（去除顆粒）                  │
│     ↓                                     │
│  線上 ICP-MS / 粒子計數器 檢測               │
│     ↓                                     │
│  超潔淨包裝 → 出貨                          │
└─────────────────────────────────────────┘

亞沸蒸餾是生產超純酸的核心工藝，尤其是超純 HF 和超純 HCl。Stella Chemifa 等日本企業在此工藝上有深厚的 know-how 積累。

包裝與配送

容器材質：HDPE（高密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PFA（可溶性聚四氟乙烯），PFA 適用於最高純度等級
容器預處理：酸洗 → DI 水沖洗 → 多次浸泡萃取 → 顆粒/金屬檢測合格
配送方式：
- 桶裝供應：2.5L / 20L / 200L 桶裝，適用於多品種小批次
- 中央供應系統（Bulk）：大儲罐 → 管路 → 機臺端，適用於用量大的品種（如 H₂SO₄、HF、H₂O₂、NH₄OH、IPA），減少人為汙染

技術演進史

時期	背景	溼電子化學品特徵
1960s-70s	IC 產業萌芽，μm 級工藝	RCA 清洗誕生（1965）；純度要求 ppb 級
1980s	DRAM 產能擴張，日系化工崛起	Stella Chemifa、Kanto Chemical 等確立超純 HF/試劑龍頭地位
1990s	深亞微米時代，SEMI 標準化	SEMI 純度分級標準建立（C1-C12）；開始關注痕量金屬
2000s	300mm 晶圓普及，清洗工藝精細化	單片清洗興起；兆聲波清洗引入；稀釋化學方案
2010s	FinFET / 多重圖案化，清洗步數暴增	對顆粒和金屬雜質的要求推至極限；中國國產替代起步
2020s	GAA 奈米片 / 先進封裝	極紫外光刻對液體潔淨度要求再提升；先進封裝帶來新用量增長點；中國面板級已自主、IC級加速驗證

技術路線對比

不同純度等級的應用場景對比

引數	光伏級 (C1-C3)	面板級 (C4-C7)	IC級成熟製程 (C7-C8)	IC級先進製程 (C8-C12)
金屬雜質總量	< ppb ~ ppm	< ppb	< 100 ppt	< 10 ppt
顆粒控制	>1μm	>0.5μm	>0.1μm	>0.028μm（部分）
生產工藝複雜度	低	中	高	極高
價格水平（相對）	1×	2-5×	5-15×	20-50×+
主要供應商	國內為主	中日韓競爭	日德主導，國內滲透	日德主導
毛利率水平	較低	中等	較高	高

上述數字為行業估算定性量級，具體純度指標依各 Fab 規格書而異，無法一概而論。

主要品類技術難度排序

難度: 低 ──────────────────────────────────────────→ 高

IPA/丙酮    H₂SO₄    HCl    NH₄OH    H₂O₂    HF/HBOE    TMAH
(溶劑類)    (熱酸)   (相對   (鹼性)    (氧化劑   (含氟蝕刻   (顯影液,
                     簡單)           難提純)    液,核心)    極敏感)

超純 HF（氫氟酸） 被認為是溼電子化學品中技術難度最高的品種之一。HF 本身具有極強腐蝕性和揮發性，且對金屬雜質極度敏感——玻璃器皿都不能用，只能用 PFA/PTFE 材質全流程操作。Stella Chemifa 在該品類長期佔據全球領先份額（[行業共識]）。

上下游

上游原材料與關鍵依賴

上游品類	關鍵點
工業級氫氟酸	螢石→氫氟酸產業鏈，中國是全球螢石資源大國，上游有優勢
工業級硫酸	基礎化工，供應充足
工業級雙氧水	供應充足，但電子級雙氧水的提純有壁壘
超純容器/PFA管道	PFA 樹脂（如 Chemours/大金品牌），部分依賴進口
ICP-MS 等檢測裝置	安捷倫、賽默飛等進口裝置為主
超濾膜元件	部分依賴進口

下游客戶與銷售模式

                        ┌─── 前道晶圓廠 (TSMC/SMIC/SK Hynix...)
                        │      - 驗證週期長 (1-3年)
                        │      - 切換成本高，粘性強
下游 ───────────────────┤
                        ├─── 面板廠 (京東方/華星光電...)
                        │      - 用量大，價格敏感
                        │
                        ├─── 光伏廠 (隆基/通威...)
                        │      - 量大價低
                        │
                        └─── 封測/PCB 廠
                               - 要求相對較低

驗證壁壘：IC 級溼電子化學品進入 Fab 供應體系通常需要 1-3 年的驗證週期（[行業通用認知]），包括材料認證→小批次試用→產線放量，一旦通過認證並穩定供應，客戶切換意願低，具有較強粘性。

關鍵指標

衡量溼電子化學品企業的核心維度

維度	關鍵指標	說明
產品純度等級	SEMI C 等級、金屬雜質 ppt 水平	決定能進入哪些下游領域
品類覆蓋	產品 SKU 數量、酸/鹼/溶劑/混合液全譜	一站式供應能力強的更受大客戶青睞
產能與供應穩定性	年產能（噸）、全國配送能力	Fab 要求 7×24 連續供應
客戶認證	通過哪些主流 Fab 認證	核心壁壘
毛利率	光伏級 ~15-25%，IC級 ~40-55%（[行業估算]）	品質等級越高毛利越高
研發投入	研發費用率、研發人員佔比	純度提升需要持續研發

供需與市場資料

市場規模

全球溼電子化學品市場規模為百億美元量級（[行業估算，具體數字請參考 SEMI/TECHCET 年度報告]）。中國市場佔全球消費量的較大比例（與中國面板和光伏產能全球佔比匹配），但 IC 級高階品類進口依賴度仍然較高。

需求驅動力

需求增量來源:
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 邏輯IC先進製程: 清洗步數隨節點微縮大幅增加    │
│    (FinFET/GAA 結構複雜度 → 更多溼法步驟)       │
│ 2. 儲存器擴產: 3D NAND 層數增加 → 清洗用量增長   │
│ 3. 先進封裝: CoWoS/HBM → 額外溼法工藝需求        │
│ 4. 面板大世代線: 單線用量大                       │
│ 5. 光伏: N型電池對清洗品質要求提升                 │
└─────────────────────────────────────────────┘

供給特徵

產能集中度：全球產能向亞洲集中（中國、日本、韓國、臺灣），貼近下游 Fab/面板廠
物流限制：部分品種（如 HF）運輸有危險品管制，需要就近建廠
產能建設週期：提純產線建設相對較快（6-18 月），但客戶驗證週期長（1-3 年），實際放量取決於驗證進度

代表公司與資本對映

A 股 / 港股主要標的（非投資建議）

公司	程式碼	核心品類	亮點/定位
晶瑞電材	300655.SZ	超純 HF、H₂O₂、光刻膠配套	IC級產品線較全，有光刻膠業務協同
江化微	603078.SH	超純酸、鹼、蝕刻液	專注溼電子化學品，IC級產品逐步放量
上海新陽	300236.SZ	超純化學品 + 電鍍液	品類多元，半導體材料平台型
格林達	603931.SH	超純氨水、蝕刻液	超純NH₄OH 有競爭力
中巨芯科技	688549.SH	超純酸、蝕刻液	衢州基地，品種覆蓋較廣
光華科技	002741.SZ	PCB級/面板級化學品	向IC級拓展中
興福電子	未上市	超純 HF、BOE	含氟化學品細分領域

以上為公開資訊整理，不構成投資建議。各公司實際 IC 級產品驗證進展和產能利用率需參考最新財報/公告。

全球對標

公司	國別	與國內公司的關係
BASF	德	全球最綜合，國內有合資工廠
Stella Chemifa	日	超純 HF 全球標杆，國產替代的主要對標物件
Kanto Chemical	日	綜合超純試劑
Soulbrain	韓	韓國本土配套，與國內企業有類似成長路徑

投資邏輯

看多邏輯

國產替代確定性高：IC 級溼電子化學品是明確的”卡脖子”環節，政策支援（大基金等）+ 下游 Fab 主動推動供應鏈本土化。
半導體擴產週期：中國 12 寸晶圓產能持續擴張（成熟製程為主），每新增 1 萬片/月產能即帶來溼化學品增量需求。
量價齊升空間：隨產品等級從光伏/面板級向 IC 級升級，單價和毛利率均有大幅提升空間。
客戶粘性強：通過認證後供應穩定，營收可預測性高。
先進封裝新增量：CoWoS、HBM 等先進封裝工藝同樣需要溼法清洗，開啟新的需求維度。

核心風險

驗證進度不及預期：IC 級產品認證週期長且存在不確定性，是最大變數。
品類天花板：單一化學品品類的市場空間有限，需橫向拓展品類。
純度提升的技術瓶頸：從 C8 到 C12 的純度跨越，技術難度非線性增長。
競爭加劇：國產替代趨勢下參與者增多，可能引發價格競爭。
下游週期波動：半導體行業具有周期性，產能利用率波動直接影響化學品採購量。

核心追蹤指標

各品種 IC 級產品在主流 Fab 的認證進展和批次供貨情況
高純度產品（C8+）的營收佔比變化
毛利率趨勢（反映產品結構升級）
新增產能投放節奏

常見誤讀糾偏

❌ 誤讀一：“溼電子化學品就是高純度化工品，技術門檻不高”

糾偏：表面看是”提純”，實際上：

工藝 know-how 極深：亞沸蒸餾引數、樹脂選型、管路材質選擇、全流程無塵操作規範等都需要長期積累
雜質控制是系統工程：不是單一環節能做到的，涉及原料篩選→提純工藝→容器預處理→包裝→運輸→客戶端使用方式的全鏈條
驗證壁壘高：IC 級產品進入 Fab 供應鏈需要 1-3 年認證，切換成本極高
技術迭代快：隨著工藝節點微縮，對雜質種類和濃度的控制要求不斷變化

這是一門”門檻在細節”的生意，入門容易做精極難。

❌ 誤讀二：“國產化率已經很高了，替代空間不大”

糾偏：需要區分品類和應用領域：

光伏級：國產化率確實很高（行業估算>90%），但價值量低
面板級：國產化率較高（行業估算>60%），且快速增長
IC 級（成熟製程，≥28nm）：正在快速滲透中，但仍有提升空間
IC 級（先進製程，≤14nm）：國產化率仍然很低，差距最大的就在高純 HF、超高純 H₂O₂、高純 BOE 等核心品種

“整體國產化率高”主要由光伏/面板的量貢獻；IC 級的國產替代才剛進入深水區。

❌ 誤讀三：“溼電子化學品是耗材，沒有壁壘”

糾偏：

確實是耗材，但不是無差異的耗材。不同純度等級的產品價差可達 20-50 倍
核心壁壘在於：純度認證（Fab 端的嚴格驗證）+ 供應穩定性（7×24 連續供液不能斷）+ 品質一致性（每一批次都要達標）
類比：同為”材料”，拋光液和靶材也不是”普通耗材”，而是決定良率的關鍵材料

學習路徑

入門階段

瞭解半導體制造的基本工藝流程（特別是前道工藝中的溼法步驟）
閱讀 SEMI 標準中關於溼電子化學品純度等級的基礎文件
瞭解 RCA 清洗的基本原理和配方

進階階段

研讀 A 股主要溼電子化學品公司的招股書和年報（晶瑞電材、江化微、格林達等），理解產品結構、客戶認證、產能建設
閱讀 SEMI / TECHCET 的溼電子化學品行業報告（付費報告，資訊密度最高）
關注中國 IC 製造產能擴張動態（SMIC、華虹等擴產計劃）

高階階段

走訪企業/參加行業展會（如 SEMICON China），理解產線實況
對標日本 Stella Chemifa / Kanto Chemical 的發展路徑，思考國產替代的節奏
追蹤先進製程節點（如 GAA 架構）對溼法工藝和化學品的新要求

一句話總結

溼電子化學品是半導體制造中用量最大、純度要求最高的基礎材料之一，中國在光伏/面板級已實現自主供應，IC 級國產替代正進入”深水區”——誰能把 ppt 級雜質控制做到極致，誰就能在下一輪半導體產能擴張中分到蛋糕。

延伸閱讀與來源

型別	推薦
行業報告	SEMI《Global Electronic Chemicals Market》年度報告；TECHCET《Wet Chemicals for Semiconductor》報告
公司招股書/年報	晶瑞電材（300655）、江化微（603078）、中巨芯科技（688549）招股書——產品技術介紹較詳細
學術/工藝參考	Reinhardt & Kern《Handbook of Silicon Wafer Cleaning Technology》——溼法清洗技術聖經
產業新聞	SEMI China 官網；集微網；CINNO Research
標準	SEMI C1-C12 純度等級標準（SEMI 官網可查詢）

本文件基於公開行業資訊和行業通用認知撰寫，具體數字請以各廠商官方揭露和權威行業報告為準。硬規格資料未標註來源者為行業估算或定性表述。