2020年全球半導體材料營收創下555億美金，2021年隨車用電子需求大增與加速數位轉型，業界晶片產能不斷提升，全球半導體材料市場也隨之擴大，2021年全球半導體材料市場營收達到643億美元，成長15.9%，其中前段晶圓製造材料使用者有台積電、聯電、力積電、世界先進、華邦電及旺宏電子等，市場較前一年增長15.5%達到404億美元，主要材料包括矽晶圓材料、薄膜製程用材料(如離子佈植材料、化學沉積特氣、原子層積材及金屬層積材料)、黃光製程用材料(如光阻劑、光阻配合材料、顯影劑及去光阻劑等)、清洗/蝕刻(如濕製程化學品、乾蝕刻氣體等)、化學機械研磨(如研磨漿料、研磨墊、鑽石碟及研磨後清洗劑等)。供應商有默克、三井化學、液空、東京應化、住友化學、信越化學、關東鑫林、巴斯夫、僑力、杜邦等業者。
後段封裝製程材料使用者有台積電、日月光、聯電、力成、景碩科技等，市場較前一年增長16.5%達到239億美元，主要材料有固態模封材料、液態封裝材料、增層材料、重分布層材料、防焊油墨及銅箔積層載板樹脂等，主要供應商有住友培科、味之素、杜邦、太陽油墨等。
因台灣擁有大規模晶圓代工和封裝基地，成為全球最大半導體材料消費市場，2020年127億美元，2021總金額達147億美元。雖然台灣擁有完整的半導體產業鏈及研發能力，部分半導體材料供應仍須仰賴國外業者供應，為讓半導體材料在地化生產，政府積極招商，近年已有愈來愈多的半導體材料外商來台進駐，包含德商默克(MERCK)、日商信越化學、日商德山等半導體設備及材料國際大廠，來臺投資設廠或設訓練中心，並鼓勵國內業者積極進行開發，以提升國內半導體競爭力。目前臺灣半導體材料發展趨勢可分為三方向：
(一) 半導體關鍵材料技術自主
臺灣已有化工廠如長春石化等，逐步跨入半導體化學品產業供應鏈，或與國外業者合作，如台塑和德山合作，開始投入半導體化學品製造生產，尤其經由日本管制出口光阻材料事件，影響韓國半導體產業，顯示半導體材料技術自主之重要性。
政府投入6億元推動「Å世代半導體計畫」（110-114年）鼓勵我國業者投入半導體材料研發，培植國內半導體材料自主技術，藉由產業創新平台補助業者開發液態封裝材料、DUV光阻材料、感光性聚醯亞胺、碳化矽晶圓材料等，促成國內材料技術自主。
(二) 建置材料驗證平台提升競爭力
為提升國內下游晶圓與封測業者測試意願，政府與法人建立α-site驗證平台，加速下游半導體/封裝廠商產品測試認證機率，縮短材料客戶測試時間(至少5年)，目前已建置α-site驗證平台如圖1。
圖 1、半導體材料α-site驗證平台
(三) 循環回收
隨著蘋果、Google或台積電等大企業做社會責任的要求。不僅要減碳，還要做到完全回收，將廢棄物減到最少，已成了不可逆的趨勢，但隨著先進製程發展原材料使用量增加，所產生的廢棄物也隨之增加。
台積電自2012年領先業界建造「氫氧化四甲基銨（TMAH）回收再利用系統」，到2019年進一步將系統從「高濃度TMAH回收」向「低濃度TMAH處理」推進。經大量實測，成功開發適用各種水質的處理方法，十二吋晶圓廠放流水之TMAH平均濃度已穩定維持低於8ppm水準，遠優於法規60ppm規範。隨先進製程開發，TMAH與廢棄物回收再利用更迫切需要。因此與三福化工合作進行TMAH廢水處理與應用，並在2021年擴廠增加產能，拓展綠色商機。
資料來源:台積電/工研院材化所整理
圖2、台積電優化TMAH處理改善流程
結語：
為協助業者開發3D封裝及半導體先進製程所需半導體材料，除藉由政府計畫鼓勵國內業者投入外，法人亦將持續建立α-site材料驗證平台，加速產品通過產線測試，提升半導體材料技術自主，維持我國半導體領先優勢。另外目前在環境保護意識抬頭，也必須開始面對在製程上使用大量汙染性的化學品廢液處理問題，透過回收方式取得原料，將是未來半導體用化學品的目標。