2020年CMP拋光材料市場需求規模及發展潛力分析
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??CMP化學機械拋光工藝是半導體制造過程中的關鍵流程之一，利用了磨損中的“軟磨硬”原理，即用較軟的材料來進行拋光以實現高質量的表面拋光。通過化學和機械的綜合作用，從而避免了由單純機械拋光造成的表面損傷和由單純化學拋光易造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點。
??拋光材料是CMP工藝過程中必不可少的耗材，根據功能的不同，可以劃分為拋光墊、拋光液、調節器、清潔劑等。目前，CMP拋光材料主要以拋光液和拋光墊為主。拋光材料制備技術門檻較高，其中拋光墊的技術壁壘在于溝槽設計及提高壽命改良，拋光液的技術壁壘在于調整拋光液組成以改善拋光效果。對于拋光墊而言合理的溝槽設計幫助拋光液流動并帶走切削的細屑，使晶圓表面最終能形成完美的鏡面效果，另一方面作為耗材下游晶圓廠對拋光墊使用壽命的要求越來高，因此溝槽設計與使用壽命提高是拋光墊生產過程中的核心技術壁壘。拋光液的配方則是影響拋光效果的決定性因素。各大公司和研究機構通常非常注重拋光液配方的研究，同時根據拋光對象的不同對拋光液的組成進行調整，以獲得較好的拋光速率和拋光效果。2017年，拋光液、拋光墊、調節器、清潔劑及其他CMP拋光材料所占市場份額分別為48.1%、31.6%、9.8%、5.4%、5.1%。隨著集成電路芯片工藝制程技術的不斷進步，芯片的集成度不斷提高，使得晶圓制造對硅片表面的平整度要求也不斷提高，因此對CMP工藝的需求不斷增加。例如，深亞微米DRAM所需的硅片需進行3-6次CMP，深亞微米MPU需進行9-13次CMP。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國CMP拋光材料市場競爭策略及投資可行性研究報告》統計數據顯示：2015年全球CMP拋光材料市場規模達到15.9億美元，到2017年達到17.2億美元。目前全球拋光墊市場主要被陶氏化學公司所壟斷，市場份額超過80%，其他供應商還包括日本東麗、3M、臺灣三方化學、卡博特等公司。拋光液方面，目前主要的供應商包括日本Fujimi、日本Hinomoto?Kenmazai，美國卡博特、杜邦、Rodel、Eka，韓國ACE等公司，占據全球90%以上的市場份額。化學機械拋光（CMP）是化學腐蝕與機械磨削相結合的一種拋光方法，是集成電路制造過程中實現晶圓表面平坦化的關鍵工藝。CMP拋光材料具體可分為拋光液、拋光墊、調節器、清潔劑等。目前，拋光液和拋光墊的市場規模占比最大，2018年，拋光液和拋光墊占CMP拋光材料市場的比重分別為49%和33%。2019年，全球拋光墊和拋光液的市場規模分別為7億美元和12億美元，較2018年有所增長。由于工藝制程和技術節點不同，每片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道CMP拋光工藝。隨著未來芯片尺寸不斷減小的趨勢，CMP拋光的步驟將不斷增加，對CMP材料的需求也將不斷增加。鑒于中國大陸已是全球最大的半導體市場，半導體材料作為半導體產業的重要組成，未來的發展潛力巨大。CMP拋光材料在集成電路制造成本中約占8%左右，是半導體產業中的高端耗材，與下游芯片產量息息相關。 CMP拋光材料行業門檻較高，具有一定的技術、專利壁壘、資質壁壘。在專利壁壘方面，以拋光墊舉例，2019年我國拋光墊專利申請數量為20個，占據全球專利申請總數的20%左右；在技術方面，CMP拋光材料生產工藝復雜，且產品指標、配方、參數對于結果影響較大，因此企業需要耗費大量的時間成本進行實驗；資質壁壘，新產品測試流程復雜，一般需要一年時間進行產品認證。隨著全球半導體產業快速發展，2017年全球拋光材料市場規模達到17.2億美元，到2019年市場規模達到20.0億美元。近幾年，全球半導體產業逐漸向我國轉移，國內半導體產業快速發展，對于CMP拋光材料需求持續攀升，成為全球CMP拋光材料需求增長最快的國家之一，2019年我國CMP拋光材料市場規模達到4.5美元左右，未來具有較大的發展前景。同時，隨著國家政策對“半導體和集成電路”產業的支持，我國半導體材料國產化、本土化的供應進程將加快。2019年12月，據工信部發布的《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2019年版）》顯示，在集成電路應用領域，CMP拋光液和CMP拋光墊均有入選。CMP拋光材料種類較多，主要有拋光液、拋光墊、調節器、清潔劑等產品，其中拋光液需求最高，占比達到50%；其次是拋光墊，占比為30%；調節器排在第三，占比為9%。拋光墊決定了CMP工藝的基礎拋光效果，是CMP拋光材料中重要組成部分，隨著國內半導體產業快速發展，國內拋光墊市場需求持續增長，預計至2025年我國CMP拋光墊市場規模可達到4億美元。
受半導體產業發展帶動，全球以及我國CMP拋光材料市場需求持續攀升，行業發展前景較好。目前全球CMP拋光材料基本被外企占據，我國企業份額較小，且由于行業壁壘較高，因此新進入企業發展難度較大。由于工藝制程和技術節點不同，每片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道CMP拋光工藝。隨著未來芯片尺寸不斷減小的趨勢，CMP拋光的步驟將不斷增加，對CMP材料的需求也將不斷增加。鑒于中國大陸已是全球最大的半導體市場，半導體材料作為半導體產業的重要組成，未來的發展潛力巨大。