初芯大讲堂|CMP行业浅析

一

CMP概况

CMP工作原理：通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用，实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化。

Step2：机械磨削，材料表面对抛光垫做相对运动，并利用研磨液中磨粒与发生机械物理摩擦，从材料表面去除化学反应过程生成的易去除物，溶入流动的液体中带走。

半导体CMP材料应用场景广泛，是集成电路制造过程中重要耗材。CMP工艺应用场景广泛：集成电路研发生产环节可分为硅片制造、集成电路设计、晶圆制造、封装测试等四大环节，CMP工艺应用于除集成电路设计之外的其他三大关键环节。

先进封装的应用使CMP从晶圆制造前道工艺走向后道工艺

在封装领域，在封测环节中，CMP工艺被广泛应用于先进封装领域，包括硅通孔（TSV）技术、扇出（Fan-Out）技术、3DIC 等都将用到大量 CMP 工艺。

二

CMP材料市场情况

半导体抛光材料市场规模略高于光刻胶，国产化率提升迅速。根据 SEMI 统计，在半导体材料中，CMP 抛光材料份额占比7.2%，略高于光刻胶。

各半导体材料市场规模占比

23年中国半导体晶圆制造材料市场规模约700亿元人民币，抛光材料市场规模约为50亿元，其中抛光液及抛光垫的市场规模分别28亿元，16亿元。

近年来国产化率提升明显，目前国产化率已超过30%。预计25年两者的国产化率均可以达到50%。（安集23年抛光液营收10.75亿元，鼎龙23年抛光垫营收4.18亿元。）

CMP材料：主要包括抛光液、抛光垫、抛光头、钻石修整盘等零部件及耗材，其中抛光液价值占比最高（45%），消耗量最大。

预计2028年国内半导体抛光材料市场规模有望翻倍至百亿元。

国内晶圆厂数量增加，44座  →  66座  →  76座

已建成晶圆厂：截至2023年，中国大陆已建成44座晶圆厂，其中包括25座12英寸晶圆厂、15座8英寸晶圆厂和4座6英寸晶圆厂。

在建晶圆厂：目前有22座晶圆厂；

规划建设晶圆厂：10座

逻辑芯片制程持续升级，先进制程所需 CMP 抛光液种类和用量大幅提升。

CMP工艺步骤大幅增长。CMP 抛光材料在晶圆制造过程中的消耗量增加。根据 Cabot 微电子数据，14nm以下逻辑芯片工艺要求的关键 CMP 工艺将达到20步以上，7纳米及以下逻辑芯片工艺中CMP 抛光步骤可能达到 30步，所需CMP抛光液种类增加。将从90纳米的五六种抛光液增加14纳米到二十种以上，7纳米CMP抛光液种类接近三十种。

存储芯片从2D NAND升级至3D NAND，CMP抛光材料需求同步增长。

存储芯片3D NAND芯片成为市场主流，在存储芯片领域，3D NAND抛光步骤提升至 2D NAND 的两倍。

国际巨头：Cabot、Fujimi、DuPont等仍占据中国市场的较大份额，尤其是在高端抛光液领域。

国内企业竞争梯队：

第一梯队：安集科技是国内CMP抛光液市场的龙头企业，2023年市场份额约为30.8%，其产品覆盖铜抛光液、钨抛光液、介电材料抛光液。

第二梯队：包括鼎龙股份、上海新阳等企业，这些企业在CMP抛光液领域起步较晚，市场份额较小，但正在通过技术突破和产能扩展提升竞争力。

国际巨头：陶氏化学、3M、日本东丽仍占据中国市场的较大份额，尤其是在12英寸晶圆用抛光垫。

国内企业竞争梯队：

第一梯队：鼎龙股份是国内CMP抛光垫市场的龙头企业，2023年抛光垫销售收入为4.18亿元，市场份额接近30%。其产品覆盖硬垫、软垫，并实现了核心原材料的自主化。

第二梯队：包括江丰电子、上海映智研磨材料等企业，这些企业在抛光垫领域的市场份额较小，但正在逐步扩大业务规模。

三

抛光液

根据研磨颗粒的不同，抛光液可以分为三种：氧化铝（ Al2O3 ）、氧化硅（ SiO2 ）、氧化铈（CeO2），分别对应不同的抛光需求。其中氧化硅抛光液占比最高，占65%以上。氧化铈占比约为30%。

不同CMP磨料特点

抛光液主要原材料包括：研磨颗粒、化学添加剂、PH值调节剂等，按照一定比例配置而成，每种添加剂都在CMP过程中起到不可或缺的作用，因此抛光液的配方对CMP效果影响重大，也是其研发关键；其中，研磨颗粒是最重要的原材料，根据安集科技招股说明书，氧化硅抛光液中磨粒成本占比超过55%。

全球主要CMP抛光液厂商产品类别明细

目前国内厂商只有在Cobalt（钴工艺，一般晶圆厂会在10纳米以下制程用钴替代钨）、TSV（先进封装用，量还不大）、SiN等少数几个领域尚未批量供应。

四

抛光垫

抛光垫是一种柔软疏松的材料，一般由聚氨酯、聚乙烯构成，其表面通常有许多小孔，可以容纳抛光液。抛光垫的作用主要有存储和运输抛光液、排出抛光过程中产生的废物、去除机械负荷保证抛光的平稳进行。

按是否含有磨料：可分为磨料抛光垫以及无磨料抛光垫。

按基材：可分为聚氨酯抛光垫、无纺布抛光垫和复合型抛光垫，其中聚氨酯抛光垫为目前主流的抛光垫种类，它的聚合物对抛光面适应性好、种类多因而加工性好、成本较低，但是聚氨酯垫片硬度高，适合粗抛。

按表面结构：可分为平面型抛光垫和网格型抛光垫。

五

投资逻辑

半导体材料类企业从研发到产生营收周期很长，需要耐心资本国产化材料一单量产后，客户一般情况不愿意更换供应商。

起量后营收有相当的稳定性，但同时争夺国内其他友商的市场份额也很难。

仍在国产替代大周期内，相对于价格，下游客户更关注供应链安全及产品能力。

目前阶段需要投抛光材料细分产品领域第一家国产化的项目标的，第二家的价值含量将大大下降。而目前抛光材料国产化率已超过30%，容易做的且细分产品市场规模较大的产品大都已被龙头攻破，留给一级市场的机会越来越少，需要寻找能做高端材料的项目。

半导体材料公司发展需要较长时间沉淀，需要耐心资本。但爆发式增长需要一个契机，需要特定时代的机遇。

首个产品量产：4年；

单一产品一供：7年；

上市：15年；

2020年业绩开始爆发：2019年5月美国对华为制裁。

由打印复印材料主业长期反哺半导体业务（抛光垫、抛光液、光刻胶、先进封装材料）

同安集科技，业绩半导体业务也是从2020年开始爆发。

进入试生产：3年

获得12寸订单：6年

部分产品成为一供：8年

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