12.31 國內半導體“卡脖子”材料——拋光墊 及電氣特氣 拋光液

由於國家集成電路大基金二期的成立,國內半導體材料企業近期站上風口。半導體材料細分領域關鍵的除了大硅片、光刻膠之外,還有電子特種氣體及拋光材料。今天我們來看一下這兩方面的國產替代機會。

電子特種氣體

我們先普及下概念,電子氣體是指用於半導體及其它電子產品生產的氣體。與傳統的工業氣體相比,電子氣體特殊在氣體的純淨度要求極高,所以也稱為電子特種氣體。電子特氣應用於集成電路製造的多個環節,主要包括氮氣、氫氣等大宗氣體及沉積、摻雜、刻蝕等工藝氣體。


國內半導體“卡脖子”材料——拋光墊 及電氣特氣 拋光液

電子特氣2018年全球半導體原材料細分領域產值為42.7億,規模在細分領域中排第二位。


國內半導體“卡脖子”材料——拋光墊 及電氣特氣 拋光液

▲電子特氣在集成電路製造多個環節具有重要作用

電子特種氣體由於其品種繁多,在半導體制程工藝中覆蓋廣泛,因此成為衡量半導體技術的核心產品。按照在集成電路中的作用可分為摻雜氣體、外延氣體、離子注入氣體、發光二極管用氣體、刻蝕氣體、化學氣相沉積(CVD)用氣體、載運稀釋氣體七類。目前,2017年全球特種氣體市場國外佔比88%,國內氣體公司僅佔12%。


國內半導體“卡脖子”材料——拋光墊 及電氣特氣 拋光液

▲電子特氣市場格局

與國外氣體公司相比,大部分國內氣體公司的供應產品仍較為單一,用氣級別不高,尤其在集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等高端領域。

華特股份:

華廣東華特氣體股份有限公司成立於 1993 年,是一家致力於特種氣體國產化,並率先打破極大規模集成電路、新型顯示面板等尖端領域氣體材料進口制約的民族氣體廠商。公司為國內首家打破多款特種氣體進口制約的氣體公司,並率先實現了近 20 個產品的進口替代,是中國特種氣體國產化的先行者。其中, Ar/F/Ne、Kr/Ne、Ar/Ne和 Kr/F/Ne 等 4 種混合氣於 2017 年通過全球最大的光刻機供應商 ASML 公司的產品認證。目前,公司是我國唯一通過 ASML 公司認證的氣體公司,亦是全球僅有的上述 4 個產品全部通過其認證的四家氣體公司之一。

公司有望明年在科創板上市。

國內具有相關業務上市公司:

南大光電(300346)是一家專業從事先進電子材料研發、生產和銷售的高新技術企業,公司通過設立子公司全椒南大光電材料有限公司,逐步進入了特種氣體領域。

雅克科技(002409)公司是國內磷系阻燃劑龍頭,通過內生及外延不斷擴展公司業務範圍,從阻燃劑延伸至LNG保溫材料,並通過收購華飛電子、科美特以及 UP Chemical 全面進入高端電子材料領域。大基金持有公司 5.73%股份,公司子公司UP Chemical 產品 IC 前驅體、華飛電子產品球形硅微粉以及科美特產品電子特氣等下游均為半導體領域,公司作為大基金在上市公司層面半導體材料領域加持的首家材料企業,在子公司產品的導入以及後續的拓展方面將受益於大基金的平臺加速發展,國產化替代空間巨大。

CMP拋光材料

化學機械拋光技術(CMP) 是集成電路製造中獲得全局平坦化的一種手段。拋光工藝當中最主要的兩個關鍵輔料是拋光墊和拋光液。拋光墊是拋光技術工藝的核心,也是晶圓芯片製程中“卡脖子”的關鍵材料。


國內半導體“卡脖子”材料——拋光墊 及電氣特氣 拋光液

▲CMP工藝原理圖

全球市場上,CMP拋光墊市場主要供應商為美國陶氏化學DOW,市場份額高達80%,基本形成壟斷,排名第二的是美國Cabot公司,國內企業在該領域沒有話語權。拋光液方面,長期以來, 全球化學機械拋光液市場主要被美國和日本企業所壟斷。國內方面,安集電子實現突破,與國外巨頭相比, 我國拋光液市場國產化程度較低且產品主要用於中低端領域。

國內拋光墊行業龍頭企業為鼎龍股份(300054),拋光液龍頭企業安集科技(688019)。鼎龍股份(300054)通過6年的研發建成了國內唯一,國際先進的集成電路芯片拋光墊研發基地。目前,公司產品已實現生產且銷售量將逐步提升,主要技術指標達到市場主流產品要求,公司有望延續公司過往重大項目經驗,打破行業壟斷、實現國產替代。

安集科技今年上市科創板,公司自成立以來一直深耕化學機械拋光液領域,主持和參與完成了“90-65nm集成電路關鍵拋光材料研究與產業化”、“45-28nm集成電路關鍵拋光材料與產業化”、“高密度封裝TSV拋光液和清洗液研發與產業化”、“CMP拋光液及配套材料技術平臺和產品系列”等國家02專項項目。同時,公司產品在主要技術指標方面已經達到同等水平,並擁有完整自主知識產權。公司產品具有本土化、定製化、一體化的優勢,積累了包括中芯國際、長江存儲、華虹宏力、華潤微電子、臺積電等優質客戶。


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