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半导体行业专题申报:前辈工艺带来CMP抛光材料新增长空间

装饰工程通讯 2025-01-16 0

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(1)CMP 技能随着芯片制程技能不断进步,经历过铝、铜、低 K 介质、钴等多种材料 技能进步。
CMP(Chemical Mechanical Polishing)化学机器抛光观点从 1965 年由 Walsh 等人提出,发展至今已经成为 IC 制造工艺中不可或缺的环节之一。
在 CMP 抛光技能的发 展进程上有几个关键节点,从 0.35μm~0.25μm 技能节点开始 CMP 技能成为唯一可实现 全局平坦化的 IC 关键技能。
0.18~0.13μm 技能节点,由于铜正式取代铝成为主流导线材 料,使 CMP 成为铜互连技能必不可少的工艺制程。
当技能节点发展到 65nm 时,用于减小 RC 延迟韶光而引入的低 K 介质材料,逐步取代传统的 SiO2,传统的 CMP 技能由于较高 的压力随意马虎导致低 K 材料的塌陷或剥落,致使传统的 CMP 很难运用于 65nm 节点以下,开 发低压力、低 K 介质材料适用的 CMP 设备成为新的发展方向。
当技能节点发展到 30~20nm 时,Cu 互连不在适用于 20nm 以下的互连技能,迫使人们开始研发新的互连材料及互连技 术,运用于钴互连技能的 CMP 技能成为又一发展方向。
当集成电路节点发展到 14nm 时, CMP 发展成为实现新的工艺技能如鳍式场效应晶体管(FinFET)、硅通孔技能(TSV)的关 键技能。

(2)CMP 是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。
单晶硅片制造过程 和前半制程中,须要多次用到化学机器抛光技能。
CMP 工艺通过化学堕落和机器研磨的协 同合营,来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的高效去除,从而达到晶圆或表面纳米级平坦 化,与此前普遍利用的机器抛光比较,化学机器抛光能使硅片表面变得更加平坦,办理晶圆 表面起伏不平导致的光刻无法准确对焦、电子迁移短路、线宽掌握失落效等问题,并且还具有 加工本钱低及加工方法大略的上风。
硅片在经由刻蚀、离子注入等工艺后, 其表面会变得凹凸不平,会影响下一道工序的进行,在光刻工艺中,如果曝光面不平坦,就 无法发挥其分辨率的特长,曝光设备的分辨率越高,焦深(DOF)就越低,重复的利用在薄 膜沉积后、光刻环节之前。
随着 IC 设计中越来越频繁的利用多层金属技能,并哀求更小的 器件和内连线尺寸,前辈 IC 的表面涌现更高的台阶和深宽更大的沟槽,使得台阶覆盖和沟 槽添补变得更加困难。
表面起伏的紧张负面影响是在光刻是对线宽失落去了掌握,由它们引起 的光刻胶厚度不屈均是限定亚 0.25um 光刻的紧张成分,因此晶圆表面的平坦化在 IC 制造 工艺中显得尤为主要。

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(3)CMP 事情事理是在一定压力下及抛光液的存不才,被抛光的晶圆对抛光垫做相对 运动从而实现平坦化处理。
借助纳米磨料的机器研磨浸染与各种化学试剂的化学浸染之间的 高度有机结合,知足被抛光的晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低毛病的哀求。
根 据不同工艺制程和技能节点的哀求,每一片晶圆在生产过程中都会经历几道乃至几十道的 CMP 抛光工艺步骤。
与传统的纯机器或纯化学的抛光方法不同,CMP 工艺是通过表面化学 浸染和机器研磨的技能结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到晶圆表 面的高度(纳米级)平坦化效应,使下一步的光刻工艺得以顺利进行。
化学浸染是指抛光液 中的化学品和硅片表面发生化学反应,天生比较随意马虎去除的物质,物理过程是指抛光液中的 磨粒和硅片表面材料发生机器物理摩擦,去除化学反应天生的物质。

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(图片来自网络侵删)

1.2.CMP 工艺覆盖硅片制造、晶圆制造以及封装测试环节

在集成电路制造流程中每每须要循环多次利用 CMP 工艺,涉及硅片制造、前道及后道 环节。
集成电路按制造工艺及运用领域紧张分为逻辑芯片、3D NAND 闪存芯片、DRAM 内 存芯片,上述三种芯片虽然在构造及制造工艺上有明显的差异,但无论哪种芯片的制造,都 哀求每层制造表面必须保持纳米级全局平坦化,以使下一层微电路构造的加工制造成为可能, 因此在集成电路制造流程中每每须要循环重复多次利用 CMP 工艺。
硅片制造:在硅片制造领域,在完成拉晶、磨外圆、加工切片成型环节后,通过抛光环 节后洗濯得到平整清洁的单晶硅片。

晶圆制造领域:通过离子注入、薄膜沉积、光刻、刻蚀、抛光等工艺环节,为担保每层 制造表面纳米级全局平坦化,每每须要循环重复多次利用 CMP 工艺。
封装测试领域:在前辈封装领域,CMP 工艺会越来越多被引入并大量利用,个中硅通 孔(TSV)技能、扇出(Fan-out)技能、2.5D 转接板(interposer)、3D IC 等将用到大量 CMP 工艺,未来给 CMP 材料带来了新的增量空间。

2.环球 CMP 材料快速增长,中国占比逐年提升

2.1.环球半导体材料市场规模创新高,中国大陆市场份额迅速 攀升

(1)环球半导体材料市场快速发展,2022 年已打破 700 亿美元关口,中长期或将连续 保持 6%旁边复合增速。
据 SEMI 数据,2022 年环球半导体材料市场发卖额增长 8.9%,达 到 727 亿美元,超过了 2021 年创下的 668 亿美元的前一市场高点。
2022 年晶圆制造材料 和封装材料的发卖额分别达到 447 亿美元和 280 亿美元,分别增长 10.5%和 6.3%,占比分 别为 61.5%、38.5%。
半导体材料中硅片、电子气体和光掩榜样畴在晶圆制造材料市场表现 出最强劲的增长。

(2)中国大陆半导体材料市场占环球市场规模的比重逐年提升,2022 年中国占比 17.84% 份额,并且呈现连续上升趋势。
2022 年中国大陆半导体材料的市场规模达到 129.70 亿美 元,同比增长 7.3%。
从 2006 年到 2022 年,中国大陆半导体材料市场规模占环球市场规模 的比重逐年提升,从 6.38%上升到 17.84%。
从地区分布来看,中国台湾凭借其晶圆代工产 能和前辈封装的根本,以 201 亿美元的发卖额连续第 13 年景为天下上最大的半导体材料消 费地区,增长率 13.6%;中国大陆半导体材料市场发卖额 129.70 亿美元,增长率 7.3%,超 越韩国位列第二。

(3)CMP 抛光材料本钱在晶圆制造材料本钱中占比约为 7%。
晶圆制造材料紧张包括 硅片、特种气体、掩膜版、光刻胶、光刻胶配套材料、(通用)湿电子化学品、靶材、CMP 抛光材料等,封装材料紧张有封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、陶瓷基板、芯片粘 接材料等。
根据华经家当研究院的数据,2019 年抛光材料霸占晶圆制造材料的约 7%份额, 测算霸占全体半导体材料的比例约为 3.69%。

(4)抛光液和抛光液合计占比约 80%以上,为 CMP 工艺核心耗材。
根据 SEMI 数据, 环球 CMP 材料本钱占比中,抛光液用量最大,个中抛光液占比 49%,抛光垫占比 33%,合 计占比 82%,钻石碟占比 9%,洗濯液占比 5%。

2.2.CMP 抛光液:CMP 工艺中占比最大的核心耗材

(1)抛光液是影响化学机器抛光质量和抛光效率的关键成分之一。
一样平常通过测定材料 去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)的方法来评价抛光液性能优秀程度。
抛光液的组分一 般包括磨粒、氧化剂和其它添加剂,添加剂一样平常包括络合剂、螯合剂、缓蚀剂、表面活性剂, 以及 pH 值调节剂等,常日根据被抛光材料的物理化学性子及对抛光性能的哀求,来选择所 需的身分派置抛光液。

(2)在各组分中,研磨粒子是最关键的原材料,霸占生产本钱的 60%旁边。
研磨颗粒 本身并不是化学机器抛光液的核心技能,但对研磨颗粒的深刻理解和运用是核心技能的担保, 根据海内 CMP 领先厂家安集科技招股解释书显示,2016-2018 年,研磨颗粒在其紧张原材 料采购金额中占比分别为 68%、62%、57%,远高于化工质料等原材料。

(3)常见的抛光液包括二氧化硅、钨、铝和铜抛光液。
根据运用领域,抛光液可分为 硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、介质层(TDL)抛光液、浅槽隔离层(STI)抛光液和 3D 封装硅通孔(TSV)抛光液。
硅抛光液紧张用于对硅晶圆的初步加 工;铜及铜阻挡层抛光液用于对铜和铜阻挡层进行抛光,在 130nm 及以下技能节点逻辑芯 片的制造工艺中较常见;钨抛光液紧张用于制造存储芯片,在逻辑芯片中只用于部分工艺段; 钴抛光液紧张用于 10nm 节点以下芯片。

(4)抛光液作为抛光材料中占比最高,市场规模逐年稳步提升。
根据 Cabot Microelectronics、TECHCET 和不雅观研天下数据,环球 CMP 抛光液 2016 年市场规模为 11 亿 美元,2021 年为 18.9 亿美元,估量 2026 年将达到 25.3 亿美元,个中铜抛光液、钨抛光液 和氧化物抛光液的市场规模占比最大,而钴抛光液和多晶硅抛光液则成为增长最快的抛光液 品类。

(5)海内厂商冲破了从 0 到 1 的垄断局势,未来可期。
化学机器抛光液长期由美国和 日本企业垄断,CMC Materials(现 Entegris)在 2000 年的时候环球市占率在 80%旁边, 后来随着市场环球化发展,到了 2022 年,环球 CMP 抛光液市场格局中,CMC Materials (现 Entegris)占比低落至 28%,随着制程的演进,龙头企业难以在所有细分领域形成垄 断。
安集科技成功冲破国外厂商对集成电路抛光液的垄断,最近三年安集科技化学机器抛光 液环球市场霸占率分别为 3%、5%以及 7%,呈逐年稳步上升的趋势。

(6)CMP 抛光液市场厂商紧张来自于美国和日本,Entegris 为安集科技目前海内市 场上的紧张竞争对手。
CMP 抛光液市场上的厂商紧张来自于美国和日本,个中 Entegris, Inc. 是环球领先的半导体及其他高科技行业前辈材料和工艺办理方案供应商,2022 年 7 月完成 对环球第一大化学机器抛光液供应商、第二大化学机器抛光垫供应商 CMC Materials, Inc.的 收购。
CMP 抛光液龙头卡博特微电子(Cabotelectronics,简称 CMC)原为美国卡博特公 司(Cabot Corporation)CMP 业务部门,2020 年 10 月 1 日,改名为 CMC Materials。
Entegris 拥有分外化学品和工程材料、前辈平坦化办理方案、微污染掌握、前辈材料处理四 大业务板块。
个中,分外化学品和工程材料板块供应高性能和高纯度的工艺化学品、气体和 材料以及材料运送系统,前辈平坦化办理方案板块供应化学机器抛光液、抛光垫、配方洗濯 液及其他电子化学品。
截至 2022 年末,Entegris 供应了超过 30,000 种标准化和定制化产 品,2022 年度没有单一产品平台净发卖额占比超过 4%。

2.3.CMP 抛光垫:供应化学反应和机器去除场所的花费品

(1)抛光垫的表面构造是影响抛光垫性能的关键参数之一,为抛光液供应化学反应和 机器去除的场所。
抛光垫常见的是聚氨酯类材料,紧张型号有 IC1000、IC1400、IC2000、 SUBAIV 等,个中 IC1000 是用的最广的也是目前业界的考量标准。
抛光垫的性能受到压缩 比,弹性和剪切模量、硬度、表面构造以及表面粗糙度等参数影响,不同的沟槽型表面构造 会影响其存储、运送抛光液的能力。
在化学机器抛光过程中,抛光垫的浸染紧张有:存储抛 光液及运送抛光液至抛光区域,使抛光持续均匀的进行,之后去除所需的机器负荷,将抛光 过程中产生的副产品(氧化产物、抛光碎屑等)带出抛光区域,形成一定厚度的抛光液层, 供应抛光过程中化学反应和机器去除发生的场所。

(2)受益于前辈制程工艺的快速发展,CMP 材料需求量的大幅提升。
根据 TECHCET 和不雅观研天下数据,环球 CMP 抛光垫市场规模呈逐步增长态势,2016 年市场规模为 6.5 亿 美元,2021 年为 11.3 亿美元。
中国 CMP 抛光垫市场规模逐年上升,2021 年达到 13.1 亿 元。

(3)抛光垫市场呈国外厂商寡头垄断的场合排场,国产替代空间大。
根据华经家当研究院 数据,环球 CMP 抛光垫市场格局中,陶氏杜邦占比 79%,霸占市场主导地位,Cabot(现 Entegris)占比 5%,Thomas West 占比 4%。
鼎龙股份是海内唯一一家全面节制抛光垫全 套核心技能的海内厂商,率先冲破国外垄断,进入海内主流晶圆厂供应链。

(4)从产品种类上来看,几大国际巨子各有千秋。
陶氏不仅市占率高,还能供应全系 列的可定制抛光垫产品,最早推出的 IC1000 抛光垫产品已成为抛光垫行业的测试标准,其 20 英寸抛光垫霸占了 85%的市场份额,30 英寸的市占率则更高;Entegris(原 CMC)紧张 供应聚氨酯类抛光垫,可定制精确的硬度、孔径、可压缩性和凹槽图案,以知足各种运用的 哀求;日本 Fujibo 可以供应聚氨酯及无纺布类抛光垫及背垫;美国 TWI 公司供应不同硬度 抛光垫产品,紧张系列包括 PuRa 和 WestPad。

2.4.CMP 抛光材料属于高技能、高投入以及高下游联系紧密 的多壁垒行业

(1)技能壁垒:紧张表示在抛光材料的专利技能、技能职员等方面。
首先看环球抛光 垫与海内抛光垫技能上差距较大,环球抛光垫专利自 1997 年开始逐年递增,2004 年到 2009 年申请数量处于高位,2010 年之后数量有所低落但整体保持平稳态势,中国在高分子抛光 垫领域起步较晚,专利数量不多,但近几年有爆发趋势。
海内详细企业方面,代表未来趋势 的 12 英寸晶圆用的聚合物抛光垫专利被美国公司霸占,海内仅有陶氏化学得到授权生产销 售,鼎龙股份是从 8 英寸无窗口抛光垫入手,12 英寸硅片用的抛光垫还处在客户测试阶段。
截止到 2023 年 6 月 30 日,公司拥有已得到授权的专利 846 项,个中拥有外不雅观设计专利 71 项、实用新型专利 479 项、发明专利 296 项,拥有软件著作权与集成电路布图设计 104 项。

其次,抛光液方面:安集科技自 2004 年开始申请专利,截止到 2022 年 2 月 28 日,绝 大部分的专利申请集中在中国大陆方面,其他地区的申请仅占全部申请量的 8%旁边。
集科技目前在传统的层间介质氧化硅、低 k 介质以及互连铜、钨和阻挡层钽 的抛光等方面有了较深的积累,并在前辈封装技能硅通孔领域进行了专利布局。

(2)客户壁垒:半导体器件哀求极高的良品率,因此下贱客户会对供应商进行严格的 认证和定期考察,但一旦形成稳定的供应链体系,晶圆厂因更换本钱高,很少改换供应厂商。
以安集科技为例,公司的产品研发周期从立项阶段到量产阶段大概估量为 3-4 年,一旦经由 审核、送样、测试等环节进入到晶圆厂供应链体系里,便形成了极高的护城河。
新进入行业 的企业只有在技能水平、供应价格、产品质量以及后续做事等方面显著超过原有供应商,才 能得到客户订单,替代掉原有供应商。

3)资金壁垒:关键半导体材料的研发和家当化是一项投入大、周期长的系统性工程。
产品从研究开拓、性能检测到终极的家当化实现发卖,须要投入大量的资金,用于建造实验 室和生产车间、引进前辈的研发生产设备和精密的考验丈量仪器。
以安集科技为例,公司固 定资产占比前三的为研发及生产设备、房屋及建筑物以及电子设备,分别为 85.33%、12.76% 以及 1.48%,研发及生产设备占比超过八成,个中包括抛光机台、毛病检测系统、工艺系统、 原子力显微镜、纯水/废水/废气系统以及单片洗濯机等。

2.5.国家出台多项家当扶持政策,加速推动行业发展

国家出台多项家当扶持政策,加速推动半导体材料领域发展。
2020 年以来,国务院、 国家发改委、科技部、工信部等连续出台了《新期间促进集成电路家当和软件家当高质量发 展的多少政策》《加强“从 0 到 1”根本研究事情方案》《关于扩大计策性新兴家当投资造就 壮大新增长点增长极的辅导见地》《重点新材料首批次运用示范辅导目录(2021 年版)》等 多部计策性新兴家当干系政策,在国家对“卡脖子”环节的持续出台家当政策大力扶持下, 将加速推动半导体材料行业发展。

3.内外多重驱动力叠加,行业增长空间广阔

3.1.国产化率低成长空间大,安全自主可控为长期发展趋势

(1)中国集成电路仍以入口为主,国产替代空间巨大。
根据海关总署统计的数据来看, 我国 2022 年整年集成电路入口数量总额 5384 亿个,同比低落 18.4%,近五年入口数量总 额 25801 亿个,出口数量 12796 个,贸易逆差 13004 亿个,近五年我国集成电路入口数量 约为出口数量的 2 倍,总体仍高度依赖入口,国产替代空间巨大。

(2)外洋不愿定性成分增加,担保供应链安全自主可控势在必行。
美国 BIS 于 2022 年 10 月 7 日出台牵制新规,牵制方法适用于将美国设备或零部件出口到中国海内的特定前辈 逻辑或存储芯片晶圆厂,紧张是 16/14nm 以下节点的逻辑集成电路、128 层以上的 NAND 存储器集成电路、18nm 及以下的 DRAM 集成电路。
2023 年 3 月 31 日,日本政府今日宣 布,将修订外汇与外贸法干系法令,拟对用于芯片制造的六大类 23 项前辈芯片制造设备追 加出口牵制。
最新方法的重点是前辈半导系统编制造设备,制造芯片所需的极紫外(EUV)设备 也被列入个中。
长期来看,外洋的不愿定性增加,下贱客户的保供的意愿和需求更加强烈, 或将为干系国产材料以及设备供应了大规模验证机会,有望缩短国产替代周期,坚持安全自 主可控的长期发展路径。

3.2.内资晶圆厂加速扩产,行业受益确定性强

(1)中国大陆 200mm 晶圆厂扩产速率在 22%旁边。
根据 SEMI 的预测数据,2026 年 环球半导系统编制造商 200mm 晶圆厂产能将增加 14%,新增 12 个 200mm 晶圆厂(不包括 EPI),达到每月 770 多万片晶圆的历史新高。
技能节点方面,80nm 至 130nm 节点产能预 计将增长 10%,而 131nm 至 350nm 技能节点产能估量将在 2023 年至 2026 年增长 18%。
地区方面,东南亚估量将引领 200mm 产能的增长,将在报告期内增长 32%。
估量中国大陆 将以 22%的增长率位居第二。
作为 200mm 产能扩展的最大贡献者,中国估量到 2026 年将 达到每月 170 多万片晶圆。
美洲、欧洲和中东以及中国台湾地区将分别以 14%、11%和 7% 的增长率紧随其后。

(2)中国大陆 300mm 晶圆厂份额将从 2022 年 22%提升到 2026 年的 25%。
SEMI 在 《300mm 晶圆厂展望报告-2026 年》中预测,2022 年至 2026 年环球紧张芯片制造商将 有 82 座新厂房和产线运营,估量 2026 年将增加 300mm 晶圆厂产能,达到每月 960 万片 的历史新高。
中国大陆的环球份额将从 2022 年的 22%增加到 2026 年的 25%,达到每月 240 万片晶圆。
中国大陆估量将有 20 座支持成熟工艺的工厂/产线,海内晶圆厂商中芯国际、 华虹等紧张晶圆代工厂及士兰微、华润微、闻泰科技、长江存储等 IDM 厂商积极扩产,12 英寸逻辑扩产紧张集中于 28nm 及以上的成熟制程,估量到 2023 年形成产能 106.5 万片/ 月,相较 2020 年产能提升 270%。
3D NAND 估量从 2020 年的 5 万 片/月扩产至 2023 年 的 27.5 万片/月。
DRAM 从 2020 年的 4 万片/月扩产至 25 万片/月。
海内 8 英寸晶圆厂产能 将从 2020 年的 80.5 万片/月扩产至 2023 年的 121.5 万片/月,增长 50%,8 英寸扩产紧张 在海内。

3.3.前辈封装带动叠加制程增加,CMP 材料用量空间快速增 长

(1)3D 硅通孔(TSV)技能是一种随着摩尔定律发展应运而生的最新封装技能。
自 1965 年摩尔定律提出以来,芯片内晶体管数量和微处理器性能一贯符合其预测的倍增规律, 但随着半导体特色尺寸逼近物理极限,芯片的设计难度和制造本钱明显提升,通过微缩特色 尺寸以实现芯片性能翻倍难以连续,为了知足持续增长的性能需求,研究职员开拓了在封装 层面上构建系统级封装(SiP),与传统封装技能比较,SiP 更能知足集成电路的发展方向, 而三维系统级封装(3D-SiP)技能通过多层堆叠和立体互联大幅提高组装密度和封装效率, 是前辈封装技能的发展方向之一。
在 3D-SiP 中,垂直互连机构对三维集成封装以及实现系 统整合具有不可替代的浸染,个中硅通孔(TSV)互贯串衔接构在前辈封装领域中是最为普遍的 构造。

(2)TSV 技能紧张以小孔径尺寸和博识宽比通孔为发展目标和方向,TSV 技能的高可 靠性对高集成度芯片可靠性发展至关主要。
TSV 技能是一种高密度封装技能,是指在硅介质层上开孔并添补导体,以实现介质层高下方垂直互联的技能,能够实现更小的互连长度、降 低旗子暗记延迟以及减小电容和电感。
作为实现晶圆或芯片之间电气和物理连接的主要技能, TSV 技能的高可靠性对高集成度芯片可靠性发展至关主要,其可靠性紧张涉及了热应力和 制造工艺等方面。
热应力:对付三维集成技能来说,实现了多层叠堆和高集成度,却不可避免地影响芯片 的散热问题。
目前采取的方法:1)采取热硅通孔(TTSV)来减少热应力的产生;2)采取 浅层沟槽隔离技能(STI)减少保留区域(KOZ)的面积,提高衬底面积利用率的同时降落 热应力的负面影响;3)通过改变通孔的深度以及宽度来减少产生的最大热应力。
TSV 制造工艺:TSV 制造工艺中,通孔、侧壁涂层以及导体添补等环节对 TSV 的实际 性能表现起着关键浸染。
1)目前紧张的通孔工艺有 Bosch 刻蚀工艺、激光钻孔和湿法刻蚀; 2)侧壁涂层工艺的紧张工艺有热氧化工艺、PECVD 和 HDPCVD;3)在大规模生产中,电 镀是最紧张的添补方法,如周期性反向脉冲(PPR)电镀、镀液添加剂和超声波赞助等。

(3)随着前辈封装技能的发展, CMP 工艺从晶圆制造前道工艺拓展运用到后道。
目 前 CMP 工艺在 TSV 技能中紧张有两种运用路子:1)用于经由铜淀积后的 TSV 正面抛光; 2)用于位于晶圆表面的 TSV 构造的铜暴露及其平坦化。
TSV 抛光紧张分为铜膜的粗抛、精 抛以及阻挡层抛光几个阶段。
随着前辈封装技能的发展,CMP 工艺也逐渐得到改进并拓展 运用于电子封装领域,形成了与半导系统编制造端具有明显差异的工艺特色,并逐步发展成为了 封装领域的关键技能。

(4)随着制造工艺进步带来的 CMP 环节增加,为 CMP 抛光材料带来了长足的增量空 间。
根据 Yole 预测,2022 年环球前辈封装市场规模为 443 亿美元,估量 2028 年将会 达到 786 亿美元,期间年均复合增长率为 10.6%。
晶圆制造工艺制程缩小将进一步带来 CMP 工艺步骤增长,带动 CMP 抛光材料在晶圆制造过程中的花费量增加。
根据安集科技 和鼎龙股份公告数据,180 纳米技能节点 CMP 抛光步骤为 10 次,14 纳米技能节点 CMP 抛光步骤增加到 21 次,而 7 纳米技能节点以下的逻辑芯片哀求 CMP 抛光步骤则增加到 30 次。
在存储芯片领域,随着存储容量需求增长,存储芯片在由 2D NAND 向 3D NAND 升 级过程中,CMP 抛光步骤由 7 次增加到 15 次,带动了钨抛光液及其他抛光液需求快速增 长。

4.重点公司剖析

4.1.安集科技:国产 CMP 抛光液领军企业

(1)安集科技主营业务为化学机器抛光液和功能性湿电子化学品的研发与家当化,主 要运用于集成电路制造和前辈封装领域。
2006 年,公司前身安集微电子科技(上海)有限 公司成立。
2008 年,首款产品上线进入量产。
2009 年,产品首次进入国际市场。
2015 年 台湾子公司成立,紧张从事研究开拓及发卖支持业务。
2016 年,完成股份制改造。
2017 年, 安集有限整体变更为安集科技。
2019 年 7 月,安集科技成为上交所科创板首批上市企业。
发展至今,安集科技已经成为海内 CMP 抛光液和功能性湿化学品的领军企业。

(2)公司目前没有实际掌握人,第一大股东为 Anji Cayman。
第一大股东为 Anji Microelectronics Co., Ltd.,是一家投资控股型公司,共持股 30.91%,不实际从事生产经营 业务。
公司目前无实际掌握人,共设立六家全资子公司,从事生产发卖及研发、股权投资、 技能做事等。

(3)三大基地协同八大产品平台,材料平台化初具规模效应。
公司拥有上海研发中央、 上海金桥基地和宁波北仑基地,个中上海金桥基地主要生产化学机器抛光液和部分功能性湿电子化学品,宁波北仑基地主要生产功能性湿电子化学品。
此外,公司正在方案位于上海市 化工区的培植项目,未来这三大基地将协同互补,实现公司发展。
在铜及铜阻挡层抛光液、 介电材料抛光液、钨抛光液、基于氧化铈磨料的抛光液、衬底抛光液、功能性湿电子化学品 和新材料新工艺的根本上,公司完成了电镀液及添加剂技能平台的搭建和加强,形成了八大 产品平台的布局,未来规模效应将进一步显著 。

(4)营收保持高速增长,CMP 抛光液等业务持续放量。
近年来公司营收加速增长,主 要缘故原由系化学机器抛光液完玉成品类家当布局,产品持续放量以及平台大幅扩充。
2021 年 归母净利润下滑紧张缘故原由系非常常性损益科目变动,个中对外投资的青岛聚源芯星公允代价 变动收益大幅减少。
2022 年实现业务收入 10.77 亿元,创历史新高;2023 年前三季度实现 业务收入 9 亿元,同比增长 13.2%,归母净利润 3.15 亿元,同比增长 52.7%,在今年下贱 需求萎靡的背景下,公司今年依旧保持古迹同比增长,随着 CMP 抛光液等业务持续放量, 估量公司将持续高速增长。

(5)毛利率常年保持在 50%以上的高位,用度率显著低落。
截至 2023Q3 公司发卖毛 利率为 56.04%,较上年同期上升 3.42pcts;Q3 单季度毛利率为 57.74%,环比上升 3.66pcts,紧张系公司高毛利产品进展顺利,部分产品逐步放量。
公司用度率方面,期间用度率处于逐 年向下的趋势,较上年低落 3.12 个百分点,财务用度率为负,现金流良好。

(6)研发职员与研发投入稳步提升,提升潜在竞争力厚积薄发。
截至 2023Q3 公司研 发投入总额为 1.66 亿元,占营收比为 18.51%,公司持续保持高水平研发投入为公司未来新 的古迹增长注入了新的活力,2020 年公司研发职员打破 100 人,占比达到了 42.65%,近 三年研发职员数量及占比逐年增加,现已占公司研发职员数量的 45.69%,个中公司核心技 术团队及核心管理团队等高本色的员工军队为坚持竞争上风供应了担保,也极大程度的提升 了公司潜在的技能研发能力。

(7)新产品导入进展顺利,未来逐步放量有望坚持高发展。
在钨抛光液方面,多款产 品在逻辑芯片成熟制程和前辈制程进行测试验证,进展顺利,部分客户已通过验证,开启量 产;基于氧化铈磨料的抛光液产品打破技能瓶颈,目前已在 3DNAND 前辈制程中实现量产 并在逐步上量,多款新产品完成论证测试并实现量产发卖,部分产品已成为主流;在介电材 料抛光液方面,公司首款氮化硅抛光液在客户端上量顺利,进一步开拓前辈技能节点系列产 品,多款产品已在客户端测试验证,持续改进氧化物抛光液,具有更高性价比和更优性能的 高倍稀释氧化物抛光液已成功实现量产;在衬底抛光液方面,公司硅精抛液系列产品研发论 证进展顺利,技能性能达到国际前辈水平,并在海内领先硅片生产厂完成论证并实现量产, 部分产品已得到中国台湾客户的订单,公司为客户定制开拓的用于第三代半导体衬底材料的 抛光液进展顺利,部分产品已得到外洋客户的订单。

4.2.鼎龙股份:CMP 抛光垫全流程核心研发和制造技能的国 产供应商

(1)鼎龙股份创立于 2000 年,2010 年创业板上市,是海内打印耗材及 CMP 材料龙 头。
公司是海内唯一一家全面节制抛光垫全流程核心研发和制造技能的 CMP 抛光垫的国产 供应商,深度渗透海内主流晶圆厂供应链,国产替代领先上风明显,目前重点聚焦于半导体 材料领域的 CMP 制程工艺材料、半导体显示材料、半导体前辈封装材料三个细分板块业务。

(2)公司以原有打印复印通用耗材业务为基石,重点打破半导体创新材料领域业务。
个中包含半导系统编制程工艺材料、半导体显示材料、半导体前辈封装材料三个细分板块。
CMP 制程工艺材料包括:CMP 钻石碟、抛光垫、抛光液以及洗濯液;半导体显示材料包括黄色 聚酰亚胺浆料 YPI、光敏聚酰亚胺 PSPI 以及面板封装材料;前辈封装材料包括底部添补胶 (Underfill)、临时键合胶以及封装光刻胶 PSPI。
在打印复印通用耗材领域,由公司控股子 公司鼎龙新材料供应上游彩色聚合碳粉,显影辊等核心原材料,下贱发卖硒鼓和墨盒两大终 端产品,实现了百口当链的布局。

(3)公司股权构造较为集中,坐拥七大技能平台。
截止到 2023 年三季报公布,朱双全 持有公司 14.74%的股权,朱顺全持有公司 14.61%股权,二人为兄弟关系,共计持有 29.35% 股权,为该公司实际控股人。
公司重视技能整合和技能平台,利用人才团队、技能积累和行 业打造七大技能平台,夯实公司创新材料平台型企业的定位。

(4)业务收入稳步上升,新产品端开始逐步放量。
回顾公司过旧事迹,公司 2019 年归 母净利润涌现下滑,紧张系研发投入增加以及打印耗材板块业务竞争激烈导致公司古迹大幅 下滑所致,2020 年公司计提两家硒鼓厂商誉减值、股权勉励用度增加、汇兑丢失增加导致 公司古迹亏损,公司 2022 年实现业务收入 27.21 亿元,较上年同期增长 15.49%,紧张系 CMP 抛光垫产品的发卖收入同频年夜幅增长,并且 CMP 抛光液、洗濯液产品以及柔性显示材 料 YPI、PSPI 产品开始逐步放量所致,2023 年前三季度公司受发卖收入规模低落和研发费 用增长的影响导致同比下滑。
目前公司半导体材料业务拓展顺利,随着公司各新材料业务的 销量加速提升,古迹有望持续改进。

(5)CMP 抛光垫营收占比小幅上涨,抛光液业务放量可期。
CMP 抛光垫收入占比提 升 0.23 个百分点,受到高毛利的产品发卖收入规模降落的影响,2023Q3CMP 抛光垫毛利 率小幅下滑 3.71%,我们认为随着存储客户端销量规复以及不断的市场开拓,未来公司的经 营状况会有所好转。
抛光液方面,公司实现了从 CMP 抛光液上游核心原材料-研磨粒子到 CMP 抛光液产品配方的自主研发,随着公司拓展市场后期规模化生产,业务占比将进一步 提升。

(6)整年毛利率坚持在较高水平,研发投入力度增长明显。
2020 年公司净利率为负, 紧张系受计提两家硒鼓厂商誉减值、股权勉励用度增加、汇兑丢失增加影响所致。
2023 年 Q3 毛利率下滑 2.31 个百分点,整体坚持在高位。
用度端方面,公司持续加强研发投入力度, 2023 前三季度研发投入金额 2.77 亿元,同比增长 27%,未来随着各半导体创新材料新产品 的验证、导入,公司古迹有望高速增长。

(7)公司持续保持高研发投入水平,逐步完善知识产权布局。
截至 2023Q3 公司研发 投入总额为 2.77 亿元,较上年同比增长了 2.48 个百分点,公司持续保持高水平的研发投入 为新产品研发注入了新活力;公司目前拥有完善的知识产权布局,截至 2023 年 6 月 30 日, 公司拥有已得到授权的专利 846 项,个中拥有外不雅观设计专利 71 项、实用新型专利 479 项、 发明专利 296 项,拥有软件著作权与集成电路布图设计 104 项。

(8)各项业务客户端进展顺利,产品持续放量推动公司古迹加速增长。
CMP 抛光垫方 面,公司 CMP 抛光硬垫进一步开拓重点逻辑晶圆厂客户并取得阶段性成效,部分半导体用 精抛垫已在客户端批量利用,小尺寸大硅片用抛光垫在客户端取得正面反馈,大尺寸大硅片 用抛光垫估量 2024 年上半年实现量产;CMP 抛光液方面,多晶硅抛光液第三季度导入客 户,金属铝/钨栅极抛光液产品已取得批量订单,公司抛光材料布局进一步完善,未来有望成 为新的增长点;半导体显示材料方面,公司已成为海内部分主流面板客户 YPI、PSPI 产品 的第一供应商,面板封装材料 TFE-INK 有望在 2023Q4 导入客户并取得订单。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。
如需利用干系信息,请参阅报告原文。

精选报告来源:【未来智库】。
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