全球芯片短缺正在逐步向上游传导，首先，自然是晶圆厂产能应接不暇，这导致上游的半导体设备也呈现出供不应求的增长态势，与此同时，市场对半导体材料的需求也愈加迫切，“材料荒”开始在业内蔓延。
半导体材料是用来生产芯片的直接和间接辅助原料，种类繁多，包括 硅片、光刻胶及配套试剂、高纯试剂、电子气体、抛光材料、靶材、掩模板等。在所有类别的半导体材料中，按照市场规模和占比划分，排在前三位的分别是硅片（33%）、电子气体（14）和光刻胶及配套试剂（13%），目前来看，在全球范围内，正是这三种材料的短缺受到了更多的关注。
硅片
硅片是晶圆厂最重要的原材料，目前，包括台积电、英特尔、三星、美光等半导体大厂在内，全球大部分芯片生产厂商都在扩充产能，并启动跨国建厂计划，从而推动硅片需求大增。
据统计，2021年全球有19座高产能晶圆厂进入建设期，另有10座晶圆厂将于2022年动工，由于一座晶圆厂月产能动辄3、5万片硅片起，对硅片用量也随之直线上升，但在市场供给有限、新产能还来不及开出的情况下，促成了一波硅片涨价潮。这给全球各大硅片厂，特别是头部的几家厂商，提供了绝佳的商机。
目前，全球排名前四的硅片厂商是：日本信越（Shin-Etsu，市占率为33％），胜高（SUMCO），中国台湾的环球晶，以及德国世创（Siltronic）。
面对当下的行情，全球第二大硅片厂SUMCO会长桥本真幸表示，硅片如此长时间的短缺前所未见。2月9日，SUMCO表示，其12英寸硅片产能(包括新厂的新增产能)的长期合约已签约到2026会计年度。此外，8英寸硅片需求预计也会继续加强。
SUMCO表示，2021年第四季度已有长期合约价维持不变，但12英寸、8英寸硅片现货价持续上涨。
由于全球硅片厂商的扩产速度未能跟上市场需求的脚步，只要资金到位，扩充产能就成为当务之急。
据SUMCO公司统计，2020 年，全球8英寸硅片总产能约为500万片/月，产能规模基本维持稳定，12英寸硅片总产能约为600-700万片/月，产能有所提升。2020年以后，即使基于现有厂房进行快速扩产，全球12英寸硅片的扩产空间也相对有限。
在市场的高度期待中，进行了一年多的环球晶、世创合并案，于近期被德国政府否决，紧接着，环球晶宣布将斥资千亿元新台币扩产。瑞银证券估算，在环球晶没有宣布新厂扩建计划之前，预估今、明年硅片供不应求的比率为2.2%及3.4%，但环球晶一口气宣布斥资36亿美元扩产，金额不仅超出市场预期，也高于胜高29亿美元及世创31亿美元的投入。
信越化学于近期宣布，将针对硅利光业务进行 800 亿日元以上的设备投资，以扩张产能。目标于 2025 年前依序完成，将以日本国内工厂为主强化设备。
信越化学将针对主要生产据点的日本群马事业所，以及武生工厂、直江津工厂等增设生产设备。产能提升情形会因产品种类而异，将达到目前水平的 1.2 倍至2倍不等。
信越化学的硅利光产品约 5000 款，在日本国内拿下逾半市占、位居龙头，全球市占约 15%、排行第四。
电子气体
半导体材料市场供需本已经很紧张，雪上加霜的是，市场以外的因素也来“凑热闹”，进一步加剧了材料短缺，近期，电子气体正受到这样的困扰。
乌克兰是电子气体的供应国，近期，受到俄罗斯/乌克兰紧张局势的影响，相关气体材料的输出受阻。
美系外资分析师Peter Lee称，俄若对乌克兰动武，将阻碍氖、氪、氙的供给，这些气体都是芯片生产的关键原料。制造DRAM和NAND Flash都需要以氖为基础的光刻制程，目前存储芯片厂商握有6~8周的关键气体库存，高于正常值的4周，但是这些气体供给极度仰赖乌克兰，要是战火中断输出，芯片生产将受到打击。
据悉，乌克兰占全球氖气产量的70%，美国芯片等级的氖，九成源于乌克兰，钯则有35%来自俄罗斯，氖是芯片制程所需激光的关键材料，而氖是俄罗斯制造钢铁的副产品，之后会送至乌克兰提炼。钯则用于传感器、内存等产品。若俄罗斯/乌克兰紧张局势升级，可能导致氖出口中断，推升晶圆价格，加剧芯片荒。
用于半导体曝光工艺的 ArF-Immersion 设备中使用的准分子激光器是通过混合特定气体（如氖、氟和氩）实现的，其中氖占此类混合物的 95% 以上。在 2015 年乌克兰冲突期间，用于半导体制造的准分子激光气体混合物的交易价格高达每 50 升 25,000 美元，与之前的水平相比，价格上涨了 20 倍以上。
2015年，当氖气价格飙升时，业界对减少氖气使用的方法进行了研究。通过调整软件逻辑和优化充气程序的吹扫过程，使用量可减少了25~50%。尽管如此，氖气等仍然在半导体生产中发挥重要作用。
2月初，Western Digital和铠侠（Kioxia）在日本合资经营的两家工厂，因材料污染影响生产，外界估计全球第一季NAND Flash供给将大减10%。
光刻胶
光刻胶是一种有机化合物，受特定波长光线曝光作用后其化学结构改变，在显影液中的溶解
