化工新材料行业电子化学品系列报告之三:CMP抛光材料自主可控不断提升-20230731-太平洋证券-48页_1mb
报告摘要
CMP抛光材料自主可控不断提升
核心内容
CMP(化学机械抛光)技术是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺,广泛应用于硅片制造、芯片制造前道与封装工艺。随着半导体行业技术不断进步和需求增长,CMP材料市场规模持续扩大,其中抛光液和抛光垫合计占比超过80%,成为核心材料。目前,全球CMP市场由美日企业主导,但随着中国晶圆制造规模的快速增长和政策支持,国产替代空间广阔。
主要观点
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市场需求增长:晶圆厂扩产和新兴AI技术推动高性能芯片需求,同时先进制程对抛光步骤需求增加,带动CMP材料市场增长。2016-2022年,全球半导体材料市场规模由428.2亿美元增至698亿美元,CAGR为8.48%。中国半导体材料市场增速高于全球,CAGR达11.76%。
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技术发展与专利壁垒:抛光液和抛光垫具有较高的技术、人才和专利壁垒。当前,全球抛光垫市场由杜邦主导,市占率高达79%;抛光液市场由美企Cabot主导,市占率33%。中国企业在抛光垫和抛光液领域加大研发投入,逐步突破技术瓶颈。
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政策与产业链转移:面对美日荷对半导体设备出口管制,中国加快半导体产业链自主化进程。国家政策扶持、晶圆厂扩产、以及技术进步共同推动了国产替代进程。中国正成为全球CMP抛光液行业专利数量最多的地区。
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国内企业积极布局:鼎龙股份和安集科技是代表性的国内CMP材料企业。鼎龙股份是唯一一家全制程抛光垫供应商,2022年抛光垫收入4.57亿元,同比增长48.70%。安集科技是抛光液领域的领先企业,2022年抛光液收入9.51亿元,占营收比重达88.34%。
关键信息
抛光液与抛光垫市场分析
- 抛光液是化学机械抛光的核心材料,主要由磨料、PH调节剂、氧化剂、抑制剂和表面活性剂组成,种类繁多,包括硅、铜、钨、介质层、STI、TSV等。
- 抛光垫主要由聚氨酯制成,具有多孔结构,是CMP过程中关键耗材。其市场由杜邦主导,但鼎龙股份、智胜科技等企业正在加快布局,逐步实现国产替代。
市场规模与增长趋势
- 2016-2021年,全球抛光垫市场规模由6.5亿美元增至11.3亿美元,CAGR为11.69%。中国抛光垫市场增速与全球基本一致,CAGR为10.09%。
- 2016-2021年,全球抛光液市场规模由11亿美元增至14.3亿美元,CAGR为5.39%。中国抛光液市场规模由12.3亿元增至22亿元,CAGR为12.28%,高于全球。
国内企业进展
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鼎龙股份:
- 2022年实现营收21.42亿元,其中抛光垫收入4.57亿元,同比增长48.70%,毛利率提升至65.54%。
- 拥有784项已授权专利,已完成YPI、PSPI等材料的海外专利不侵权报告。
- 2023年抛光垫产能将提升至50万片,抛光液产能有望进一步增长,2023年9月仙桃基地建成,预计新增抛光液产能2万吨。
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安集科技:
- 2022年实现营收10.77亿元,同比增长56.82%,归母净利润3.01亿元,同比增长140.99%。
- 主要产品包括铜、钨、介电材料等抛光液,已打破美日企业对抛光液的垄断。
- 2023年7月宁波基地和上海金桥基地项目预计建成,新增1.5万吨抛光液产能。
抛光材料的客户壁垒与认证流程
- 抛光材料属于下游客户的关键材料,客户实施严格的供应商认证机制,包括样品检测、小批量试用、稳定性测试、批量生产等多个环节。
- 中国企业在抛光垫和抛光液领域已取得突破,部分产品实现规模化销售,逐步成为主流客户的重要供应商。
抛光液与抛光垫技术特点
- 抛光液种类繁多,配方复杂,研发周期长,技术壁垒高。
- 抛光垫技术涉及有机、高分子、粉体技术、精密加工等多个学科,开发难度大,市场集中度高。
人工智能与高性能芯片需求
- 人工智能的发展对算力提出更高要求,推动高性能芯片需求增长。GPU、FPGA、ASIC三大类AI芯片中,GPU占据主导地位。
- 国内AI芯片厂商如寒武纪、华为昇腾、海光信息等正在加快布局,带动半导体材料需求增长。
风险提示
- 半导体行业景气不及预期。
- 行业竞争加剧。
- 新产品研发不及预期。
- 国产替代进程不及预期。
- 下游需求不及预期。
结论
随着中国半导体产业的快速发展和政策扶持,CMP抛光材料国产替代进程加速。鼎龙股份和安集科技等企业凭借技术突破和产能扩张,正在逐步打破美日企业的垄断,成为国内CMP材料行业的中坚力量。未来,随着AI、5G等新兴技术的推动,抛光材料市场需求将持续增长,国产替代空间广阔。
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