我国CMP抛光液行业分析：政策驱动市场规模稳步上升本土自给率有所提升

2023-08-03 09:23

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1、抛光液工艺复杂，种类繁多

CMP抛光液是研磨材料和化学添加剂的混合物，在化学机械抛光过程中可使晶圆表面产生一层氧化膜，再由抛光液中的磨粒去除，达到抛光的目的。在抛光的过程中，抛光液中的氧化剂等成分与硅片表面材料产生化学反应，在表面产生一层化学反应薄膜，后由抛光液中的磨粒在压力和摩擦的作用下将其去除，最终实现抛光。

CMP抛光液的主要成分

主要项目	简介
磨料	磨料的作用是将工件表面因氧化剂腐蚀而生成的质软薄膜去除。磨料的类型、粒径和硬度对CMP工艺的影响较大，磨粒的粒径过大容易增加工件表面的损伤程度，粒径过小则会导致材料去除率过低；磨料过硬，工件表面就容易被刮伤，但是磨料硬度太小,则材料去除率较低。
PH调节剂	PH调节剂的作用是调节抛光液的酸碱度，使得抛光液的酸碱度适合于工件表面化学反应的发生。抛光液按照酸碱度的不同一般可分为碱性和酸性两种：酸性抛光液常用于金属材料的抛光，酸性的抛光液有较强的溶解性，容易挑选到合适的氧化剂，并且抛光效率较高，其缺点是会对抛光设备造成腐蚀，要求设备有较高的抗腐蚀能力，而且它的选择性较差，但是可以通过加入抑制剂等添加剂来提高其选择性；碱性抛光液可用于抛光非金属材料，碱性抛光液的优点是腐蚀性较弱，选择性较高，其缺点是难于挑选出氧化性强的氧化剂，因而难于保证较高的抛光效率。
氧化剂	氧化剂的作用是与工件发生氧化反应,在工件的表面形成一层柔软而容易去除的物质,再依靠磨粒及抛光垫的摩擦将柔软物质去掉,获得高质量的表面。
抑制剂	抑制剂的作用是控制化学作用使工件局部侵蚀且溶解均匀，来提高工件抛光表面凹凸选择性，并且还可以减缓抛光液对抛光设备的腐蚀。
表面活性剂添加	表面活性剂的目的是使磨粒能够均匀地、稳定地悬浮于抛光液中。添加抛光液时，即使对抛光液进行过滤处理，去除其中的大颗粒，也并不能保证磨粒不损坏工件表面，因为磨料也可能在抛光过程中产生聚集。所以有必要在抛光液中添加表面活性剂，提高磨粒的分散性和稳定性，避免产生团聚，表面活性剂还能起到润湿、乳化等作用。

数据来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国CMP抛光液行业现状深度研究与投资前景分析报告（2023-2030年）》显示，抛光液种类繁多，根据应用的不同工艺环节，可以将抛光液分为硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、介质层抛光液、浅槽隔离（STI）抛光液以及用于先进封装的硅通孔（TSV）抛光液等。

CMP抛光液种类

产品	用途	应用领域	特点
铜化学机械抛光液	广泛应用于130nm及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺，在存储芯片制造过程中也有一定的使用。	在逻辑芯片130-14nm技术节点以及3DNAND和DRAM芯片上量产使用。	高的铜去除速率，碟型凹陷可调，低缺陷。
阻挡层化学机械抛光液	用于集成电路铜互连工艺制程中阻挡层的去除和平坦化。	在逻辑芯片130-14nm技术节点以及3DNAND和DRAM芯片上量产使用。	有优异的抗铜腐蚀的能力，可调的介电材料包括低介电材料和超低介电材料去除速率的能力，抛光后晶圆表面平坦，缺陷少。
钨化学机械抛光液	大量用于存储芯片制造工艺，在逻辑芯片中仅用于部分工艺段。用于集成电路制造工艺中钨塞和钨通孔的平坦化。	产品在逻辑芯片、3DNAND和DRAM芯片上量产使用。	有可调的钨去除速率及钨对介电材料的选择比。
介质层化学机械抛光液	用于集成电路制造工艺中层间电介质和金属问电介质的去除和平坦化。	用于集成电路制造工艺中层间电介质和金属电介质的去除和平坦化。	高去除速率，高平坦化效率、低缺陷和低成本。
硅化学机械抛光液	用于单晶硅/多品硅的地光，可用于硅片回收、存储器工艺和背照式传感器(BS)工艺。	用于单晶硅/多晶硅的抛光，主要用于硅晶圆初步加工。	高选择比硅粗拋系列产品具有高稀释比，高硅去除速率，高硅对氧化物/氮化物的选择比。硅精拋液系列具有低缺陷的优点。BSI拋光液系列具有理想的硅和二氧化硅去除速率和选择比。
浅槽隔离（STI）化学机械抛光液	用于集成电路制造工艺中浅槽隔离的拋光。	用于集成电路制造工艺中浅槽隔离的抛光。	采用氧化铈研磨颗粒，具有高选择比，高平坦化效率，低缺陷率。
用于3D封装硅通孔（TSV）化学机械抛光液	用于TSV工艺的高去除速率的化学机棫拋光液系列。	用于硅对孔的抛光。	高去除速率、选择比可调。

数据来源：观研天下整理

2、政策加持，CMP抛光液将实现产业优化升级

在国家“十四五”规划中对CMP抛光液行业的具体表述主要集中在推动半导体制造业优化升级和加强原创性引领性科技攻关。在推动制造业优化升级方面，培育先进制造业集群，推动半导体等产业创新发展，CMP抛光液将实现产业优化升级。

中国CMP抛光液行业重点规划解读

发布时间	发布机构	规划名称	内容
2021年12月	工信部	《“十四五”原材料工业发展规划》	健全创新体系，强化创新平台载体支撑、优化完善创新机制生态。攻克关键技术，通过产学研用深度融合优化配置和资源共享。突破关键材料，坚持材料先行和需求牵引并重，实施关键短板材料攻关行动，大宗基础材料巩固提升行动，前沿材料前验布局行动。提高产品质量，加强质量管理和过程管控，推进产品标准和品牌建设，健全质量评价和认证体系。
2021年10月	商务部	《“十四五”利用外资发展规划》	提出要优化外商投资企业境内再投资支持政策。鼓励外商投资企业利润再投资，支持外商投资企业通过境内再投资进一步完善产业链布局，引导外商投资投向集成电路，数字经济,新材料、生物医药，高端装备，研发现代物流等产业，推动高端高新产业外商投资集聚发展。
2021年10月	国务院	《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》	为促进知识产权高质量创造，要健全高质量创造支持政策，加强人工智能、量子信息、集成电路、基础软件等领域自主知识产权创造和储备。
2021年3月	两会	《中华人民共和国民经济和社会发展第十四个五年(2021-2025年)规划和2035年选景目标纲要》	瞄准入工智能、量子信息、集成电路、生命健康，脑科学、生物有种空天科技深地深洛等前沿领域，实施一批具有前脆战略性的国家重大科技项目。培育先进制造业集群，推动集成电路、航空航天、船舶与海洋工程装备、机器入、先进轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医药及医疗设备等产业创新发展。
2018年7月	工信部、国家发改委	《扩大和升级信息消费三年行动计划(2018-2020年)》	加大资金支持力度，支持信息消费前沿技术研发，拓展各类新型产品和融合应用。各地工业和信息化，发展改革主管部门要进一步落实鼓励软件和集成电路产业发展的若干政策，加大现有支持中小微企业税收政策落实力度。鼓励有条件的地方设立信息消费专项资金，推动出台支持信息消费发展的政策，切实改善企业融资环境，加大对信息消费领域中小微企业的支持。
2017年4月	科技部	《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》	重点任务“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之“关键材料”；面向45-28-14纳米集成电路工艺，重点研发300毫米硅片、深索外光刻胶、抛光材料、超高纯电子气体、溅射靶材等关键材料产品，通过大生产线应用考核认证并实现规模化销售；研发相关超高纯原材料产品，构建材料应用工艺开发平台，支撑关键材料产业技术创新生态体系建设与发展。
2016年12月	国务院	《“十三五”国家信息化规划》	强化战略性前沿技术超前布局，加强新技术和新材料的基础研发和前沿布局，组织实施核心技术超越工程。

数据来源：观研天下整理

3、CMP抛光液市场规模稳步提升

根据数据显示，全球CMP抛光液行业市场规模由2016年的11亿美元提升至2021年的14.3亿美元，2021年同比增长6.72%，CARG为5.39%。

数据来源：观研天下整理

而在中国市场，随着集成电路应用场景不断丰富以及晶圆厂持续扩产扩建，我国CMP抛光液需求持续增长。根据数据显示，2021年中国CMP抛光液市场规模约为19亿元。

数据来源：观研天下整理

4、美日企业垄断，本土自给率有所提升

在市场竞争方面，根据应用需求不同，抛光液可分为硅、铜、钨等各种类型抛光液，产品品种繁多。根据数据显示，全球抛光液CR5达到67%，市场集中度较高，其中Cabot占比第一，达到33%，其他公司分别为日立（13%）、富士美（10%）、Versum（9%）与中国企业安集科技（2%）。

数据来源：观研天下整理

同时，我国企业自给率有望迎来大幅提升。国内从产能布局上看，安集科技、鼎龙股份、上海新阳、万华化学等企业正在加速布局CMP抛光液产能建设。

我国抛光液主要生产企业

名称	公司介绍	抛光液布局
安集科技	安集微电子科技(上海)股份有限公司主营业务是关键半导体材料的研发和产业化。主要产品包括不同系列的化学机械抛光液和光刻胶去除剂，主要应用于集成电路制造和先进封装领域。	现有CMP抛光液产能合计13266.38吨，未来公司在宁波建设宁波安集化学机械抛光液生产线，建成后新增1.5万吨化学机械抛光液生产能力
鼎龙股份	湖北鼎龙控股股份有限公司主营业务是半导体CMP制程工艺材料、半导体显示材料、半导体先进封装材料。主要产品包括CMP抛光垫、CMP抛光液、CMP清洗液、黄色聚酰亚胺浆料YPI、光敏聚酰亚胺PSPI、面板封装材料INK、临时键合胶TBA、封装光刻胶PSPI、底部填充胶Underfill。	武汉本部工厂一期年产5000吨，二期筹备中。仙桃年产2万吨CMP抛光液项目及研磨粒子配套扩产项目等。
万华化学	万华化学集团股份有限公司的主营业务是聚氨酯、石化、精细化学品及新材料的研发、生产和销售。公司主要产品是异氰酸酯、聚醚多元醇、石化、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、水处理膜材料、改性聚丙烯（PP）、聚烯烃弹性体（POE）等。	烟台经济技术开发区内建设大规模集成电路平坦化关键材料（抛光垫+抛光液)项目，建成后抛光液有望实现1.5-2万吨/年产能。
天津晶岭	天津晶岭成立于2005年，主要从事电子信息、机电一体化、新材料、环保技术开发、咨询、服务、转让服务，下设分支机构从事抛光液、研磨液制造。	公司有两千多平米百级千级超净间，并拥有年产6000吨的生产线。
力合科创	力合科创股份有限公司前身为深圳市通产丽星股份有限公司，经2019年与力合科创集团有限公司顺利完成重组后，以“创新链产业链融合发展的领先者”的全新定位，确立了“科技创新服务+新材料产业”双主业的经营模式，科技创新服务成为公司主要盈利来源。	建有目前国内先进的专业超精抛光液生产线，年产2000吨。
上海新阳	上海新阳半导体材料股份有限公司的主营业务是集成电路制造及先进封装用关键工艺材料及配套设备、环保型、功能性涂料的研发、生产、销售和服务。公司的主要产品是半导体晶圆制造及先进封装用电镀液及添加剂、半导体晶圆制造用清洗剂、半导体封装用电子化学材料、半导体制造用高端光刻胶产品、半导体配套设备产品。	公司已有成熟产品成功进入客户端实现销售。