周錚
CMP拋光材料是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的重要原材料之一。
集成電路的產(chǎn)業(yè)鏈中游包括集成電路的設(shè)計(jì)、制造與封測,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要用到如EDA軟件、IP框架授權(quán)等的設(shè)計(jì)工具;制造環(huán)節(jié)技術(shù)流程為“清洗-金屬漸鍍-涂布光阻-光刻-光阻去除-電鍍-拋光-晶圓測試”,上游主要是硅片及集成電路材料等;封測環(huán)節(jié)技術(shù)流程為“切割-貼片-引線-模封-測試-封裝”,上游用到引線框架、封裝基板等封測材料,以及測試機(jī)、減薄機(jī)等封測設(shè)備。
其中,集成電路制造產(chǎn)業(yè)鏈的重要原材料包括硅片及硅基材料、光掩模版、電子氣體、光刻膠及試劑、CMP 拋光材料、工藝化學(xué)品、靶材及其他材料等,集成電路材料技術(shù)壁壘較高,目前以日美等企業(yè)占主導(dǎo)地位。
存儲容量增加后的耦合效應(yīng)問題使得摩爾定律難以為繼,3D 堆疊技術(shù)在此困境下應(yīng)運(yùn)而生。存儲芯片由2DNAND 向3DNAND 演進(jìn),推動CMP工藝步驟數(shù)近乎翻倍,拋光墊和拋光液需求增加;存儲芯片行業(yè)景氣度有望復(fù)蘇,提振拋光材料需求。建議關(guān)注國產(chǎn)替代趨勢下的龍頭企業(yè)鼎龍股份和安集科技。
CMP工藝可用于硅片制造、前道及后道環(huán)節(jié)中。CMP工藝應(yīng)用于硅片制造、集成電路制造、及集成電路封測幾大領(lǐng)域。在硅片制造領(lǐng)域,CMP工藝用于使拋光片平整潔凈;集成電路制造是CMP工藝應(yīng)用最主要的場景,工藝流程主要包括薄膜淀積、CMP、光刻、刻蝕、離子注入等,由于集成電路元件普遍采用多層立體布線,前道工藝環(huán)節(jié)需要進(jìn)行多次循環(huán),對CMP材料耗用量較高;封裝測試領(lǐng)域中,硅通孔技術(shù)、扇出技術(shù)、2.5D轉(zhuǎn)接板、3DIC等技術(shù)都將用到大量CMP工藝,先進(jìn)封裝環(huán)節(jié)的拋光將成為CMP 工藝除IC制造領(lǐng)域外一個大的需求增長點(diǎn)。
CMP拋光材料主要由拋光墊和拋光液構(gòu)成,拋光材料占晶圓制造總成本的7%。晶圓制造材料的成本拆分中,硅片占比最高,為38%,其次是電子特氣和光掩膜板,均占比13%,光刻膠輔助材料和CMP拋光材料占比均為7%;而在CMP材料細(xì)分拆分中,根據(jù)SEMI,CMP拋光墊、CMP拋光液、CMP清洗液合計(jì)占CMP 拋光材料成本的85% 以上,其他拋光材料還包括拋光頭、研磨盤、檢測設(shè)備等。
存儲行業(yè):3D 堆疊漸成趨勢,行業(yè)景氣有望邊際向好。存儲芯片是集成電路市場的一類重要產(chǎn)品,2022年起,手機(jī)、PC 等傳統(tǒng)大宗市場需求下滑,但AI 服務(wù)器的推廣應(yīng)用為存儲市場帶來可觀的增量需求。存儲芯片產(chǎn)品以DRAM 和NANDFlash 為主,基于3D 堆疊的HBM 技術(shù)成為AI時代“ 新寵”,NAND 產(chǎn)品也通過3D堆疊層數(shù)的迭代路徑,來實(shí)現(xiàn)摩爾定律的延續(xù)。
由于終端消費(fèi)電子需求疲軟,存儲廠商業(yè)績承壓,龍頭企業(yè)紛紛實(shí)施減產(chǎn)、削減資本開支等調(diào)整措施,2023Q2起,行業(yè)業(yè)績環(huán)比修復(fù)明顯。根據(jù)TrendForce 的數(shù)據(jù),DRAM 與NAND?Flash均價從2023Q4起有望上漲。
CMP拋光材料:存儲產(chǎn)業(yè)鏈上游的重要原材料之一,存儲芯片先進(jìn)制程拉動行業(yè)需求。CMP工藝指化學(xué)機(jī)械拋光工藝,可用于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的硅片制造、前道及后道環(huán)節(jié)中,是實(shí)現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關(guān)鍵工藝。存儲芯片的結(jié)構(gòu)升級所帶來的對拋光步驟需求的增加,存儲芯片由2DNAND 向3DNAND 演進(jìn),推動CMP工藝步驟數(shù)近乎翻倍;隨著先進(jìn)封裝技術(shù)在存儲芯片中的應(yīng)用,CMP走向后道,成為3D 封裝中的必需工藝之一。在存儲芯片市場2024 年有望迎來邊際向好的背景下,看好CMP材料行業(yè)需求復(fù)蘇趨勢。
目前,拋光材料主要由美、日龍頭企業(yè)壟斷,美國的卡博特、日本的日立和富士美,三家公司全球市占率一半以上,全球拋光墊市場上,陶氏市占率接近80%,國內(nèi)企業(yè)國產(chǎn)替代空間十分廣闊。
建議關(guān)注CMP 拋光墊國產(chǎn)龍頭鼎龍股份和CMP 拋光液國產(chǎn)龍頭安集科技。
(1)鼎龍股份(300054)是產(chǎn)品體系最全、技術(shù)跨度最大的打印復(fù)印通用耗材龍頭企業(yè)之一。在發(fā)展打印復(fù)印通用耗材業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,著力攻克集成電路和新型顯示行業(yè)中,被國外卡脖子的核心關(guān)鍵材料,包括半導(dǎo)體CMP制程工藝材料、半導(dǎo)體顯示材料、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料三大細(xì)分板塊。2018年到2020年,打印復(fù)印耗材業(yè)務(wù)是公司營業(yè)收入的主要來源,該項(xiàng)業(yè)務(wù)的營收占比維持在94%以上。
資料來源:CABOT、招商證券
2021 年起CMP 拋光墊進(jìn)入收獲期,產(chǎn)銷量增長明顯,首年開始盈利,市場優(yōu)勢地位確立,CMP業(yè)務(wù)營收占比約13%,到2023年上半年,這一比例上升至19%。規(guī)模優(yōu)勢確立后,毛利率水平上行,2021 年和2022 年,CMP拋光材料毛利率分別為63% 和66%,顯著高于2020 年及以前年份的毛利率。2023年上半年,半導(dǎo)體行業(yè)下游應(yīng)用端周期調(diào)整需求疲軟,拋光墊毛利率小幅下降至55%。隨著CMP拋光液、清洗液等新產(chǎn)品穩(wěn)定放量、半導(dǎo)體顯示材料業(yè)務(wù)銷售收入增長、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料驗(yàn)證推進(jìn),公司新產(chǎn)品業(yè)績有望不斷兌現(xiàn)。
(2)安集科技(688019)(電子)業(yè)務(wù)布局“拋光、清洗、沉積”三大關(guān)鍵工藝,核心技術(shù)體系完備,在銅拋光液、鎢化學(xué)機(jī)械拋光液、硅襯底拋光液、基于氧化鈰的拋光液、光刻膠剝離液等諸多產(chǎn)品領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平。此外,公司已進(jìn)入長江存儲、中芯國際、臺積電、華虹集團(tuán)、華潤微、長鑫存儲等半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)先客戶的主流供應(yīng)商行列,不斷深化與客戶的合作關(guān)系。
安集科技圍繞液體與固體襯底表面的微觀處理技術(shù)和高端化學(xué)品配方核心技術(shù),成功搭建了“化學(xué)機(jī)械拋光液全品類產(chǎn)品矩陣”、“功能性濕電子化學(xué)品-領(lǐng)先技術(shù)節(jié)點(diǎn)多產(chǎn)品線布局”、“電鍍液及其添加劑-強(qiáng)化及提升電鍍高端產(chǎn)品系列戰(zhàn)略供應(yīng)”三大具有核心競爭力的技術(shù)平臺及應(yīng)用領(lǐng)域,產(chǎn)品組合可廣泛應(yīng)用于芯片前道制造及后道先進(jìn)封裝過程中的拋光、刻蝕、沉積等關(guān)鍵循環(huán)重復(fù)工藝及銜接各工藝步驟的清洗工序。