环球今日讯！贯穿集成电路制造全过程，这家企业打破国外垄断，加快国产替代进程
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安集科技主创团队皆为技术出身，其创始人及董事长王淑敏曾历任美国莱斯大学材料化学博士后、美国休斯敦大学材料化学博士后、美国IBM公司研发总部研究员。王淑敏对于“靠技术创新，挣高回报”的宣言，贯穿至安集科技的发展历程。安集科技深耕高端半导体材料，致力于集成电路领域化学机械抛光液和功能性湿电子化学品的研发与产业化，以填补国产关键半导体材料的空白，打破特定领域高端半导体材料 100%进口的局面。从国产替代到成为全球第一梯队的目标，安集科技还任重道远。
破垄断、创市场自成立之初，安集科技就致力于高端半导体材料领域，在还是技术空白的国内市场率先选择技术难度较高、研发难度较大的化学机械抛光液和功能性湿电子化学品，并持续专注投入，成功打破了国外厂商的垄断，成为众多半导体行业领先客户的主流供应商。实际上，安集科技的技术优势并非一日之功，其公司的拳头产品——化学机械抛光液具有“难”“专”“多”等特点。“难”主要指技术门槛高、认证时间长，CMP工艺对不同材料的去除速率、选择比及表面粗糙度和缺陷都要求精准至纳米乃至埃（分子级），如此精准的控制需要通过精制、客制抛光液在宏观的抛光机台和抛光垫的作用下完成，其技术难度并不是只靠一个配方、某个原材料或者磨料能完成的，需要有化学、电化学、物理等多种交叉学科的知识储备，以及不同工艺在应用端的丰富经验。“专”是指不同客户不同集成技术对抛光液的具体需求不同，需要客制化适配具体客户工艺的抛光液，因此客户和供应商联合开发至关重要，同时长期积累的量产经验和客户服务经验也是关键。随着集成电路技术不断推进，下游客户对抛光液的种类和用量需求都在增加，而且新技术、新衬底材料的出现也对抛光材料和抛光工艺提出了更多新的需求，抛光液下游需求越来越呈现“多”的特点。因其“难”“专”“多”的特点，安集科技在实现国产替代过程中逐渐建立了技术优势，目前研发人员为151人，数量占公司总人数的比例42.65%，通过多年持续投入，已拥有一系列具有自主知识产权的核心技术。截至2022年6月30日，共拥有授权专利248项，另有237项专利申请已获受理，均为发明专利。在“靠技术创新，挣高回报”的目标导向下，安集科技实现稳步增长。安集科技2022年年度报告中披露：预计2022年实现营业总收入10.77亿元，同比增长56.82%；实现归属上市公司股东净利润3.01亿元，同比增长140.99%。同时，业绩增长的主要原因系加大力度开拓中国大陆地区市场，客户用量及客户数量进一步上升，同时海外市场进一步拓展，公司营业收入稳步提升。在钨抛光液、基于氧化铈磨料的抛光液以及衬底抛光液、湿电子化学品在海外市场均有突破，电镀液及添加剂大幅加速量产等。一路走来，技术、经验和时间共同组成了安集科技的竞争壁垒。正如安集科技董事长王淑敏所说，半导体材料的特点是“专”，且每个细分领域规模又不大，这意味着技术难度高，但业务量不大。如果企业不做大、不把平台拓宽，长期来讲企业持续发展会非常难。为此，企业研发需要花很大的功夫，如同麻雀虽小五脏俱全。也正是如此，安集科技近几年在化学机械抛光液板块，一直致力于实现全品类产品线的布局和覆盖。不仅仅是专耕半导体材料的安集科技，纵观许多发力国产化替代的本土科创企业，能够发现其发展规律有一定的相似性：那就是在某一个细分领域，中国的科创企业往往都是从中低端开始，慢慢补齐国内技术空白，等发展到一定阶段后，尤其是上市之后，会从早期的追赶、模仿态势转向自主创新，随后在既有领域向更高端的领域拓展的同时，开始进行业务整合打造平台。什么是CMP 工艺？CMP（化学机械抛光/研磨）是目前公认的纳米级全局平坦化精密加工技术。在集成电路制造全过程中，除集成电路设计环节外，都需要使用 CMP 工艺，其中集成电路制造是CMP工艺主要应用场景。CMP可以使晶圆表面达到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求，解决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、线宽控制失效等问题。根据不同工艺制程和技术节点的要求，每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的 CMP 抛光工艺步骤。化学作用是指抛光液中的化学品和硅片表面发生化学反应，生成比较容易去除的物质，物理过程是指抛光液中的磨粒和硅片表面材料发生机械物理摩擦，去除化学反应生成的物质。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，CMP 工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术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。CMP 上游为抛光材料，主要包括抛光垫、抛光液、钻石碟、清洗液等。中游为晶圆制备，下游应用包括消费电子、汽车电子、医疗等领域。根据 SEMI 数据，全球 CMP 材料成本占比中，抛光液和抛光垫价值量最高，其中抛光液占比 49%，抛光垫占比 33%，合计占比 82%，钻石碟占比 9%，清洗液占比 5%。
CMP抛光液市场国产替代进程加快CMP抛光液是半导体晶圆制造过程中所需主要材料之一，在晶圆打磨过程中起着关键作用，抛光液的种类、颗粒分散度、粒径大小、物理化学性质及稳定性等均与抛光效果紧密相关。近年来，在人工智能、5G、数据中心等技术不断发展背景下，晶圆应用领域不断扩大、市场规模不断扩大，进而带动CMP抛光液市场需求不断增加。从全球市场来看，2021年全球晶圆市场规模约为1092亿美元，同比增长25%，在晶圆市场发展驱动下，2021年全球CMP抛光液市场规模为19.1亿美元，同比增长14.3%。全球CMP抛光液市场由Cabot Microelectronics、日立、FUJIMI、慧瞻材料等美日企业占据垄断地位， 2021年美日企业共计占据约66%市场份额。但近年来，国内企业安集科技在半导体抛光液领域实现技术突破，2021年其占据了全球约6%市场份额。从中国市场来看，2021年晶圆市场规模约为2957.4亿元，同比增长12.7%，在此背景下，根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年CMP抛光液标杆企业及竞争对手专项调研报告》显示，2021年国内CMP抛光液市场规模为18.7亿元，同比增长26.5%。CMP抛光液成分复杂、研发壁垒较高，针对不同晶圆制造工艺，抛光液配方组成成分及其浓度需要进行相应的优化与调整，因此行业准入门槛较高，目前国内企业主要包括安集科技、深圳力合、鼎龙股份、上海新阳、上海新安纳等。近年来，随着全球半导体产业链向中国大陆转移进程不断加快，晶圆市场规模不断扩大刺激CMP抛光液市场需求快速增长，行业发展前景较好。虽然目前国内CMP抛光液市场仍由国外企业占据主导地位，但本土企业安集科技已在关键技术领域实现突破，其占比国内市场份额不断增加，未来国产替代进程将不断加快，行业发展潜力巨大。CMP抛光材料未来增长可期根据SEMI数据，2014-2020年，全球CMP抛光材料市场规模从15.7亿美元提升至24.8亿美元，年均复合增长率（CAGR）约为8%，占晶圆制造材料比重约7%。其中，2020年国内CMP抛光材料市场规模约为32亿元，近五年复合增速维持在10%左右。展望未来，一方面，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消耗量增加。根据 Cabot Microelectronics 数据，250nm 时 CMP 抛光步骤为 8 次，45nm 时 CMP 抛光步骤增加到 17 次，7nm 时 CMP 抛光步骤则增加到 30 次。此外，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，实现了翻倍增长。作为主流存储技术，3D NAND 层数也在不断增加，随着堆叠层数增加，CMP 抛光材料的需求量也有望同步增长。此外，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，传统的 2D封装并不需要 CMP 工艺，但随着系统级封装等新的封装方式的发展，技术实现方法上出现了倒装、凸块、晶圆级封装、TSV 硅通孔、2.5D 封装和 3D 封装等先进封装技术。其中 TSV 技术中就需要使用 CMP 工艺进行通孔大马士革铜工艺淀积后的正面抛光，可以平坦化和隔开另一面沉积的导体薄膜，方便进行金属布线。此外，也能用于晶圆背面金属化和平坦化的减薄抛光，未来 CMP 抛光材料将在先进封装工艺中寻找到新的市场空间。
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