内容目录
CMP 是集成电路制造关键制程，抛光垫是核心耗材 .................................................... 5
平坦化要求日趋复杂，CMP 为集成电路制造关键制程 ................................................... 5 抛光垫决定 CMP 基础效果，重要性持续提升 .................................................................. 9 CMP 抛光垫具有技术、专利、客户体系等较高行业壁垒 ...................................... 10 海外龙头基本垄断全球抛光垫市场 ............................................................................. 15
抛光垫行业集中较高，被海外龙头高度垄断 ................................................................... 15 契机已来，国内晶圆制造崛起，将重塑国产半导体产业链 ........................................... 15 替代开启，抛光垫国产化开启主成长周期 ....................................................................... 17 CMP 半导体材料国产替代公司梳理 ........................................................................... 19
鼎龙股份：CMP 抛光垫打破国外垄断，迎来 1-N 跨越式发展 ..................................... 19 安集科技：CMP 抛光液处于国内领先地位 ..................................................................... 20 江丰电子：积极布局 CMP 部件领域 ................................................................................ 20
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图表目录
图 1：化学机械抛光实物图 .......................................................................................... 5 图 2：化学机械抛光示意图 .......................................................................................... 5 图 3：未使用 CMP 和使用 CMP 效果模拟对比 ............................................................ 5 图 4： 集成电路中 CMP 工艺位置 ............................................................................... 5 图 5：CMP 发展历程 ................................................................................................... 6 图 6：不同产品对应的 CMP 工艺及步骤需求 ............................................................... 7 图 7：SiO2 绝缘膜 CMP（没有停止层） ..................................................................... 8 图 8：层间绝缘膜 CMP（有停止层） .......................................................................... 8 图 9：浅沟槽隔离 CMP ................................................................................................ 8 图 10：多晶硅 CMP ..................................................................................................... 8 图 11：金属膜 CMP 流程 ............................................................................................. 8 图 12：晶圆制造材料细分占比 ..................................................................................... 9 图 13：CMP 材料细分占比 .......................................................................................... 9 图 14：CMP 工艺变化趋势：抛光垫重要性提升 ........................................................ 10 图 15：CMP 中抛光原理 ............................................................................................ 10 图 16：抛光垫工作原理 ............................................................................................. 10 图 17：全球区域 PAD 类相关专利分布 .......................................................................11 图 18：中国及国际近年来抛光垫专利申请量对比 .......................................................11 图 19：全球范围内专利权利引用次数 .........................................................................11 图 20：鼎龙股份及子公司拥有抛光垫相关专利情况 .................................................. 12 图 21：惰性气体成孔示意图 ...................................................................................... 13 图 22：惰性气体成孔主要流程要点 ........................................................................... 13 图 23：IC1000 的孔隙率 ............................................................................................ 13 图 24：IC1010 的孔隙率 ............................................................................................ 13 图 25：XY 网格状沟槽（IC1000） ............................................................................ 14 图 26：同心圆状沟槽（IC1010） .............................................................................. 14 图 27：抛光垫产品导入简要流程图 ........................................................................... 14 图 28：公司 CMP 竞争格局 ....................................................................................... 15 图 29：大陆区域晶圆厂运营主体的目标产能(万片/月) .............................................. 16 图 30：大陆区域晶圆厂项目建设梳理一览 ................................................................ 16 图 31：主流晶圆产能目标 ......................................................................................... 16 图 32：大陆区域主要晶圆厂产能目标汇总(万片/月) .................................................. 17 图 33：国产替代路径 ................................................................................................. 18 图 34：全球及国内 CMP 市场规模 ............................................................................ 18 图 35：鼎龙股份 2015-2019(E)年营收及净利润趋势(亿元) ........................................ 19 图 36：鼎龙股份产品营收及占比(2019E) ................................................................... 19 图 37：安集科技 2016-2019(E)年营收及净利润趋势(亿元) ........................................ 20 图 38：安集科技 2016-2019(E)年毛利率及净利率趋势 .............................................. 20 图 39：江丰电子 2015-2019(E)年营收及净利润趋势(亿元) ........................................ 20 图 40：江丰电子 2015-2019(E)年毛利率及净利率趋势 .............................................. 20 表 1：抛光工艺对比 ..................................................................................................... 6 表 2：CMP 抛光效果评判标准显现抛光垫决定基础抛光性能 ...................................... 9 表 3：不同抛光垫材料参数对比 ................................................................................. 13
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CMP 是集成电路制造关键制程，抛光垫是核心耗材
平坦化要求日趋复杂，CMP 为集成电路制造关键制程
CMP 全称为 Chemical Mechanical Polishing，即化学机械抛光，是普通抛光技术的高端升级版本。集成电路制造过程好比建房子，每搭建一层楼层都需要让楼层足 够水平齐整，才能在其上方继续搭建另一层楼，否则楼面就会高低不平，影响整体 可靠性，而这个使楼层整体平整的技术在集成电路中制造中用的就是化学机械抛光 技术。 CMP 是通过纳米级粒子的物理研磨作用与抛光液的化学腐蚀作用的有机结合，对集成电路器件表面进行平滑处理，并使之高度平整的工艺技术。当前集成电路中主 要
。
是通过 CMP 工艺，对晶圆表面进行精度打磨，并可到达全局平整落差 100A
。
~1000A（相当于原子级 10~100nm）超高平整度。而未经平坦化处理，晶片起伏 随着层数增多变得更为明显，同层金属薄膜由于厚度不均导致电阻值不同，引起电 致迁移造成电路短路。起伏不平的晶片表面还会使得光刻时无法准确对焦，导致线 宽控制失效，严重限制了布线层数，降低集成电路的使用性能。
图 1：化学机械抛光实物图
图 2：化学机械抛光示意图
资料来源: 3M 官网、国信证券经济研究所整理
资料来源: 百度、国信证券经济研究所整理
图 3：未使用 CMP 和使用 CMP 效果模拟对比
未使用 CMP 使用 CMP
图 4： 集成电路中 CMP 工艺位置
资料来源: 百度文库、国信证券经济研究所整理
资料来源: 百度文库、国信证券经济研究所整理
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半导体CMP核心材料国产化替代趋势分析
