半导体,国产替代核心材料全面突围!

芯火相承 2025-09-28 21:14


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半导体产业的卡脖子问题,说到底,绕不开一个字:材。硅片、光掩膜版、光刻胶、CMP抛光材料——这四大核心材料,就像造房子的水泥、钢筋、玻璃和地基,缺一不可。没有它们,再先进的设计图纸也只能是空中楼阁。

过去很长一段时间,全球半导体材料市场几乎被日本、美国、欧洲巨头牢牢掌控,而中国只能大量依赖进口。近年来,随着中美科技博弈加剧,半导体国产替代按下加速键,这四大材料的突破,正在成为产业链自主化的关键一环。

硅片

硅片是芯片的“土地”。越纯净、越平整的硅片,越能种出高性能的芯片。全球市场高度集中,日本信越、SUMCO两家就占了一半江山。中国厂商虽然起步晚,但近几年进展不小。沪硅产业、中环股份在8英寸硅片上国产化率已突破50%,不过在12英寸大硅片上,国产化率还不足10%。未来几年,随着AI、高性能计算等新需求爆发,大硅片将是硬骨头,也是最大机会。可以说,硅片的突破,直接决定了中国芯片制造的“地基”能否稳固。

光掩膜版

光掩膜版是芯片制造的“母版”,相当于摄影里的底片,决定了电路图能不能精准复制。但尴尬的是,目前中国在130nm以下制程几乎没有量产能力,高端产品国产化率不到3%。全球市场依旧是美日厂商Photronics、Toppan、DNP的天下。

好消息是,国内厂商正在追赶,比如龙图光罩、清溢光电等已经能量产250nm产品,正在冲击180nm、130nm,甚至布局28nm掩膜版。虽然与台积电、三星所用的先进制程还有两代差距,但追赶的脚步已经迈开。

光刻胶

如果说光刻机是芯片制造的“笔”,那么光刻胶就是纸。没有好的纸,图案再精细也无法落地。光刻胶壁垒极高,配方、原料、工艺都需要长年积累。日本厂商几乎垄断了高端市场,ArF、EUV光刻胶更是严密封锁。

目前中国国产化率整体不足10%,其中i/g线产品进展较快,但高端ArF光刻胶国产化率仅2%。代表厂商如彤程新材、北京科华、博康等,正在推进KrF、ArF光刻胶研发,但距离国际先进水平还有2-3代差距。

好消息是,需求就在眼前。AI芯片、先进逻辑芯片的迭代,逼着国产厂商必须加速突破。这是一场与时间的赛跑。

CMP抛光材料

CMP(化学机械抛光)材料,是晶圆制造里让“地基平整”的关键。没抛光,就没法一层层堆叠出复杂电路。长期以来,杜邦、卡博特等美日企业占据90%市场。

但在这个领域,中国企业走在了前列。安集科技凭借抛光液技术,已经拿下全球5%市场份额,在中国大陆市占率高达30%;鼎龙股份则在CMP抛光垫领域打破了杜邦垄断,成为国内唯一能提供全套CMP材料的企业。可以说,CMP抛光材料是四大核心材料里,国产替代进展最快、突破最显著的赛道。

四家国产替代代表

沪硅产业(688126)

沪硅产业是中国半导体硅片的绝对龙头,也是全球为数不多能量产12英寸大硅片的企业。公司技术覆盖从直拉单晶、抛光片、外延片到SOI硅片等全品类,广泛应用于逻辑芯片、存储芯片、功率器件等领域。经过多年攻关,沪硅已实现8英寸硅片国产替代的规模化突破,并在12英寸硅片上实现从“0到1”的跨越。其子公司新傲科技、新昇半导体、新傲芯翼等布局全面,300mm硅片月产能目标超过60万片。公司还承担多项国家重大专项任务,技术水平国内领先。随着国内晶圆厂扩产,沪硅产业有望在12英寸硅片市场持续提升份额,真正成为国产替代的核心力量。

龙图光罩(688721)

龙图光罩是国内少数独立第三方光掩膜版供应商之一,主营产品覆盖功率半导体、MEMS传感器、IC封装、模拟IC等特色工艺芯片。公司不断进行技术迭代,已实现130nm工艺节点光掩膜版的量产,具备±20nm的图形精度,技术水准国内领先。为突破高端光罩瓶颈,龙图光罩积极研发电子束光刻、相移掩模版等先进工艺,并在图形补偿、精准对位和缺陷修补等核心技术上具备自主积累。相比台积电、三星的自制光罩,龙图光罩更适合服务国内特色工艺厂商和中小晶圆厂。随着中国芯片制造产能向成熟制程扩展,龙图光罩的市场空间将被进一步放大,稀缺性和成长性兼具。

彤程新材(603650)

彤程新材依托旗下彤程电子,打造了国内领先的光刻胶研发与生产平台,是少数覆盖g/i线、KrF、ArF全产品线的本土厂商。公司产品已广泛应用于LED、分立器件、先进封装和MEMS等领域,并切入8-12英寸集成电路产线。其G/I线光刻胶已接近国际先进水平,KrF光刻胶在部分工艺节点实现量产,ArF光刻胶产品也逐步推向客户验证。凭借自主知识产权,彤程新材有望打破日美厂商长期垄断。未来,公司不仅是国产替代的先锋,更可能在新兴封装和显示光刻胶等新领域拓展市场。光刻胶作为全球半导体材料中壁垒最高的环节,彤程新材的突破极具战略意义。

鼎龙股份(300054)

鼎龙股份最初以打印耗材起家,如今已转型为国内CMP抛光材料的开拓者。公司是目前国内唯一全面掌握CMP抛光垫全流程技术的企业,逐步打破了杜邦等海外巨头的垄断。旗下子公司鼎汇微电子已成为多家国内晶圆厂的一线供应商,并多次获评“核心供应商”。在抛光液方面,公司产品布局覆盖铜、钨、介电材料等多个制程,搭配自研研磨粒子,形成完整的CMP解决方案。此外,鼎龙股份还布局清洗液、光刻胶及封装材料,构建综合材料平台。随着国内晶圆产线加速扩产,公司在CMP全品类产品的优势有望持续放大,是半导体国产材料领域最具成长性的龙头之一。

没有材料突破,就没有真正的芯片自主。国产替代不是短跑,而是一场持久战。


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