貫穿集成電路制造全過程，這家企業打破國外壟斷，加快國產替代進程
安集科技主創團隊皆為技術出身，其創始人及董事長王淑敏曾歷任美國萊斯大學材料化學博士后、美國休斯敦大學材料化學博士后、美國IBM公司研發總部研究員。王淑敏對于“靠技術創新，掙高回報”的宣言，貫穿至安集科技的發展歷程。
安集科技深耕高端半導體材料，致力于集成電路領域化學機械拋光液和功能性濕電子化學品的研發與產業化，以填補國產關鍵半導體材料的空白，打破特定領域高端半導體材料 100%進口的局面。從國產替代到成為全球第一梯隊的目標，安集科技還任重道遠。
破壟斷、創市場
自成立之初，安集科技就致力于高端半導體材料領域，在還是技術空白的國內市場率先選擇技術難度較高、研發難度較大的化學機械拋光液和功能性濕電子化學品，并持續專注投入，成功打破了國外廠商的壟斷，成為眾多半導體行業領先客戶的主流供應商。
實際上，安集科技的技術優勢并非一日之功，其公司的拳頭產品——化學機械拋光液具有“難”“專”“多”等特點。
“難”主要指技術門檻高、認證時間長，CMP工藝對不同材料的去除速率、選擇比及表面粗糙度和缺陷都要求精準至納米乃至埃（分子級），如此精準的控制需要通過精制、客制拋光液在宏觀的拋光機臺和拋光墊的作用下完成，其技術難度并不是只靠一個配方、某個原材料或者磨料能完成的，需要有化學、電化學、物理等多種交叉學科的知識儲備，以及不同工藝在應用端的豐富經驗。
“專”是指不同客戶不同集成技術對拋光液的具體需求不同，需要客制化適配具體客戶工藝的拋光液，因此客戶和供應商聯合開發至關重要，同時長期積累的量產經驗和客戶服務經驗也是關鍵。隨著集成電路技術不斷推進，下游客戶對拋光液的種類和用量需求都在增加，而且新技術、新襯底材料的出現也對拋光材料和拋光工藝提出了更多新的需求，拋光液下游需求越來越呈現“多”的特點。
因其“難”“專”“多”的特點，安集科技在實現國產替代過程中逐漸建立了技術優勢，目前研發人員為151人，數量占公司總人數的比例42.65%，通過多年持續投入，已擁有一系列具有自主知識產權的核心技術。截至2022年6月30日，共擁有授權專利248項，另有237項專利申請已獲受理，均為發明專利。
在“靠技術創新，掙高回報”的目標導向下，安集科技實現穩步增長。安集科技2022年年度報告中披露：預計2022年實現營業總收入10.77億元，同比增長56.82%；實現歸屬上市公司股東凈利潤3.01億元，同比增長140.99%。同時，業績增長的主要原因系加大力度開拓中國大陸地區市場，客戶用量及客戶數量進一步上升，同時海外市場進一步拓展，公司營業收入穩步提升。在鎢拋光液、基于氧化鈰磨料的拋光液以及襯底拋光液、濕電子化學品在海外市場均有突破，電鍍液及添加劑大幅加速量產等。
一路走來，技術、經驗和時間共同組成了安集科技的競爭壁壘。正如安集科技董事長王淑敏所說，半導體材料的特點是“專”，且每個細分領域規模又不大，這意味著技術難度高，但業務量不大。如果企業不做大、不把平臺拓寬，長期來講企業持續發展會非常難。為此，企業研發需要花很大的功夫，如同麻雀雖小五臟俱全。也正是如此，安集科技近幾年在化學機械拋光液板塊，一直致力于實現全品類產品線的布局和覆蓋。
不僅僅是專耕半導體材料的安集科技，縱觀許多發力國產化替代的本土科創企業，能夠發現其發展規律有一定的相似性：那就是在某一個細分領域，中國的科創企業往往都是從中低端開始，慢慢補齊國內技術空白，等發展到一定階段后，尤其是上市之后，會從早期的追趕、模仿態勢轉向自主創新，隨后在既有領域向更高端的領域拓展的同時，開始進行業務整合打造平臺。
什么是CMP 工藝？
CMP（化學機械拋光/研磨）是目前公認的納米級全局平坦化精密加工技術。在集成電路制造全過程中，除集成電路設計環節外，都需要使用 CMP 工藝，其中集成電路制造是CMP工藝主要應用場景。
CMP可以使晶圓表面達到高度平坦化、低表面粗糙度和低缺陷的要求，解決晶圓表面起伏不平導致的光刻無法準確對焦、電子遷移短路、線寬控制失效等問題。
根據不同工藝制程和技術節點的要求，每一片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道的 CMP 拋光工藝步驟。
化學作用是指拋光液中的化學品和硅片表面發生化學反應，生成比較容易去除的物質，物理過程是指拋光液中的磨粒和硅片表面材料發生機械物理摩擦，去除化學反應生成的物質。
與傳統的純機械或純化學的拋光方法不同，CMP 工藝是通過表面化學作用和機械研磨的技術結合來實現晶圓表面微米/納米級不同材料的去除，從而達到晶圓表面的高度（納米級）平坦化效應，使下一步的光刻工藝得以順利進行。
CMP 上游為拋光材料，主要包括拋光墊、拋光液、鉆石碟、清洗液等。中游為晶圓制備，下游應用包括消費電子、汽車電子、醫療等領域。
根據 SEMI 數據，全球 CMP 材料成本占比中，拋光液和拋光墊價值量最高，其中拋光液占比 49%，拋光墊占比 33%，合計占比 82%，鉆石碟占比 9%，清洗液占比 5%。
CMP拋光液市場國產替代進程加快
CMP拋光液是半導體晶圓制造過程中所需主要材料之一，在晶圓打磨過程中起著關鍵作用，拋光液的種類、顆粒分散度、粒徑大小、物理化學性質及穩定性等均與拋光效果緊密相關。近年來，在人工智能、5G、數據中心等技術不斷發展背景下，晶圓應用領域不斷擴大、市場規模不斷擴大，進而帶動CMP拋光液市場需求不斷增加。
從全球市場來看，2021年全球晶圓市場規模約為1092億美元，同比增長25%，在晶圓市場發展驅動下，2021年全球CMP拋光液市場規模為19.1億美元，同比增長14.3%。全球CMP拋光液市場由Cabot Microelectronics、日立、FUJIMI、慧瞻材料等美日企業占據壟斷地位， 2021年美日企業共計占據約66%市場份額。但近年來，國內企業安集科技在半導體拋光液領域實現技術突破，2021年其占據了全球約6%市場份額。
從中國市場來看，2021年晶圓市場規模約為2957.4億元，同比增長12.7%，在此背景下，根據新思界產業研究中心發布的《2022-2026年CMP拋光液標桿企業及競爭對手專項調研報告》顯示，2021年國內CMP拋光液市場規模為18.7億元，同比增長26.5%。CMP拋光液成分復雜、研發壁壘較高，針對不同晶圓制造工藝，拋光液配方組成成分及其濃度需要進行相應的優化與調整，因此行業準入門檻較高，目前國內企業主要包括安集科技、深圳力合、鼎龍股份、上海新陽、上海新安納等。
近年來，隨著全球半導體產業鏈向中國大陸轉移進程不斷加快，晶圓市場規模不斷擴大刺激CMP拋光液市場需求快速增長，行業發展前景較好。雖然目前國內CMP拋光液市場仍由國外企業占據主導地位，但本土企業安集科技已在關鍵技術領域實現突破，其占比國內市場份額不斷增加，未來國產替代進程將不斷加快，行業發展潛力巨大。
CMP拋光材料未來增長可期
根據SEMI數據，2014-2020年，全球CMP拋光材料市場規模從15.7億美元提升至24.8億美元，年均復合增長率（CAGR）約為8%，占晶圓制造材料比重約7%。
其中，2020年國內CMP拋光材料市場規模約為32億元，近五年復合增速維持在10%左右。
展望未來，一方面，晶圓制造工藝制程縮小將進一步帶來 CMP 工藝步驟增長，帶動 CMP 拋光材料在晶圓制造過程中的消耗量增加。
根據 Cabot Microelectronics 數據，250nm 時 CMP 拋光步驟為 8 次，45nm 時 CMP 拋光步驟增加到 17 次，7nm 時 CMP 拋光步驟則增加到 30 次。
此外，在存儲芯片領域，隨著存儲容量需求增長，存儲芯片在由 2D NAND 向 3D NAND升級過程中，CMP 拋光步驟由 7 次增加到 15 次，實現了翻倍增長。作為主流存儲技術，3D NAND 層數也在不斷增加，隨著堆疊層數增加，CMP 拋光材料的需求量也有望同步增長。
此外，先進封裝的應用使 CMP 從晶圓制造前道工藝走向后道工藝。在封裝領域，傳統的 2D封裝并不需要 CMP 工藝，但隨著系統級封裝等新的封裝方式的發展，技術實現方法上出現了倒裝、凸塊、晶圓級封裝、TSV 硅通孔、2.5D 封裝和 3D 封裝等先進封裝技術。
其中 TSV 技術中就需要使用 CMP 工藝進行通孔大馬士革銅工藝淀積后的正面拋光，可以平坦化和隔開另一面沉積的導體薄膜，方便進行金屬布線。
此外，也能用于晶圓背面金屬化和平坦化的減薄拋光，未來 CMP 拋光材料將在先進封裝工藝中尋找到新的市場空間。
