资本 | 国产替代已开启,鼎龙股份发力CMP抛光垫业务

互联网·2020-06-22 15:11

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全球市场上,CMP抛光垫市场主要供应商为美国陶氏化学DOW,市场份额高达80%,基本形成垄断,排名第二的是美国Cabot公司,国内企业在该领域没有话语权。

通过6年的研发,国内抛光垫行业龙头企业鼎龙股份(300054)建成了国内唯一,国际先进的集成电路芯片抛光垫研发基地。目前,其产品已实现生产且销售量将逐步提升,主要技术指标达到市场主流产品要求,有望打破行业垄断、实现国产替代。


CMP抛光垫—晶圆制造核心材料


随着特征尺寸的缩小,以及布线层数增长,对晶圆平坦化精度要求不断增高,普通的化学抛光和机械抛光难以满足在当前集成电路nm级的精度要求,特别是目前对于0.35um制程及以下的器件必须进行全局平坦化,CMP技术能够全局平坦化、去除表面缺陷、改善金属台阶覆盖及其相关可靠性,从而成为目前最有效的抛光工艺。

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CMP主要由抛光垫、抛光液、调节器等部分组成。化学机械抛光技术是化学作用和机械作用相结合的组合技术,旋转的晶圆以一定的压力压在旋转的抛光垫上,抛光液在晶圆与抛光垫之间流动,并产生化学反应。晶圆表面形成的化学反应物由漂浮在抛光液中的磨粒通过机械作用将这层氧化薄膜去除,在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工。

从价值量占比可以看到,CMP材料是芯片制造的核心耗材,占芯片制造成本约7%,其中抛光垫价值量占CMP耗材的33%左右。拆解晶圆制造成本进行,CMP材料占比较大,约为6.7%。价值量与光刻胶相近。其中抛光液和抛光垫是最核心的材料,占比分别为49%和33%。

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建厂潮拉动CMP抛光垫需求

大陆区域晶圆制造目前大概有54个运营主体,共计94个晶圆厂或产线项目,目前产能平稳运行的有17个晶圆厂及产线项目,正在产能爬坡的有37个,未来3-6个试生产的11个,正在项目基础建设的9个,另外正在规划的约11个。

智研咨询发布的《2020-2026年中国CMP抛光材料行业市场竞争状况及投资机会分析报告》数据显示:截止2019年底,我国12英寸晶圆制造厂装机产能约90万片/月,较2018年增长50%;8英寸晶圆制造厂装机产能约100万片/月,较2018年增长10%;6英寸晶圆制造厂装机产能约230万片/月,较2018年增长15%。

预计至2024年,大陆区域12英寸目标产能达273.0万片/月,相比2019年增长超过2倍,8英寸目标产能达187万片/月,相比2019年增长90%。若这些晶圆厂如期达到产能目标,将大幅拉动对国产半导体设备和材料的需求。

随着晶圆厂产能增长,预计至2023年CMP抛光垫全球市场规模约9.9亿美金,其中中国市场有望达到4.40亿美金,具有较大的发展前景。预计未来全球CMP市场复制增长率约6%。随着未来国内晶圆厂大幅投产,测算预计未来5年中国CMP抛光垫市场规模增速可超10%,至2023年可达约4.40亿美金。

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CMP抛光垫国产代替可期

国内企业在CMP领域起步较晚,目前与国际先进水平仍有较大差距,国内有少数企业采用国外公司主要是3M技术少量生产中低端产品,但缺乏独立自主知识产权和品牌,庞大的国内市场完全被外资产品所垄断。

美国、日本、德国和韩国的抛光垫相关专利申请量在2003-2006年达到高峰,我国相关专利申请项自2000年起步,2003年开始呈现稳步增长态势,表明我国在CMP领域的研发力度逐渐增强,在半导体特征尺寸逐渐向小型化方向发展的态势下,在加工过程中需要对化学机械平坦化过程进行监控,我国中芯国际率先取得突破,提出了涉及化学机械抛光终点侦测装置和方法。2016年8月鼎龙控股采用自主技术建设的一期10万片/年项目投产,2017年底进入芯片客户系统,标志着我国自主技术CMP垫真正进入芯片市场。如今,其02专项28nm以下先进制程CMP抛光垫打破外资垄断,先进制程CMP抛光垫一、二期项目(合计产能50万片/月)系列产品已成功投产。而且,鼎龙及子公司已在抛光垫领域申请 25 项发明专利,成为国内研发实力和生产能力排名第一的厂商。到目前为止,我国已有近10家生产商。

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以中美贸易争端为契机,预计未来几年我国半导体产业将飞速发展,处于短板的相关材料产业也将迎来国产化机遇。

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