来源:雪球App,作者: 1000笔计划,(https://xueqiu.com/1673180541/294006589)
一、什么是CMP
化学机械研磨 (CMP),全名Chemical Mechanical Polishing或Chemical Mechanical Planarization,是一种全局平坦化工艺,几乎每一座晶圆厂都会用到,在现代半导体制造中十分重要。
二、为什么要使用cmp,单纯物理研磨不行吗?
cmp主要是用来全局平坦化的,如果没有cmp,甚大规模集成电路(ULSI)的生产就无法进行。因为一个芯片有几十上百层,每一层都要达到原子层级的平整。如果不进行cmp工序,晶圆表面的上下起伏很大,导致无法继续进下一工序。就像盖一栋几百层的房子,哪怕每层前后差一块砖的厚度,几百层下来房子也是要盖歪的。随着芯片制程进入到5nm和先进封装、叠层阶段,对平整度的要求更高,使用CMP的次数也数十倍的增长。
三、竞争格局
全球CMP设备行业处于高度垄断状态,美国应用材料和日本荏原两家独大。目前应用材料和日本荏原占比分别问64.16%和29.13%,韩国KC Tech、东京精密,占比分别为4.30%、2.40%,排名第三第四。
目前美国联合封杀中国的芯片行业,从设备到化学品一律控制,CMP迟早也会进入封锁目录,因此国产化替代刻不容缓(目前国产化率不足15%)。并且,在AI发展带动的芯片需求迅速扩增的今天,晶圆厂产能利用率大增,海外晶圆厂也进入扩产周期。
四、CMP的增量有多少?
1、18年的资料显示,CMP占芯片总成本的7%,目前来看我认为这个数据大概率是错误的。原因如下:
首先,随着芯片制程不断缩小,5nm就需要34次以上的抛光,相对之前需求大幅度增加,而这仅仅是晶圆级别的需求。
其次,是先进封装对于CMP的需求,随着AI对算力需求的爆发式增长,HBM的订单爆满,产能成为限制的瓶颈。三星、海力士为了提高HBM性能,提出了16层堆叠的HBM,而这里面的新技术就是混合键合。
而要实现这项技术,非常核心的就是平整度,如果按照技术说明,要进入到晶圆级别的封装,16层的HBM就需要至少增加16次抛光工艺。
2、根据上面的资料,我们可以得出一个结论,随着工艺需求量的增加,CMP在芯片制造环节的成本占比一定会大幅度增加,这是工艺上绕不开的环节,这方面我保守认为能站到总成本的12%左右(原有7%的基础上,增加近一倍的工艺量)
3、国产化替代空间巨大,华海清科整套设备,鼎龙股份CMP抛光垫,三超新材cmp-disk耗材,将受益于全球晶圆需求爆发曲线。
五、关于三超新材
三超新材的主营业务目前依旧是金刚线,用于光伏领域,属于公司的基础,在发力扩增的是半导体设备和耗材领域,从子公司拿地的动作就可以看出来。而我认为公司的信心来自以下几点
1、cmp-disk,这方面的龙头是日本的disco,前几年三超挖了他们的工程师,研发了出来,属于国内绝对的0-1的突破,目前已经通过几个晶圆厂的验证,进入了中芯国际,至于盛和晶,目前有传闻,但是还没有得到确切的订单信息,就当一个预期吧。CMP-DISK作用是用来保持抛光垫片的可用性,属于非常关键耗材,是直接受益于晶圆扩产以及芯片制程、封装工艺需求的。
2、硅片刀,目前主要还是被日本垄断,三超做出来的是最接近日本标准的,日本是10-12um,三超是10-15um,目前也小批量供货了,
3、玻璃基板,玻璃基板是目前微软、三星在发力的技术,目前已经拿了产线改造中试线进行验证。三超前段时间暴涨的逻辑就是因为公司产品,可以用于玻璃基板的加工生产,因此也是直接受益的。
综上,目前三超基本跌回起涨点,结合半导体景气周期,上涨空间是远大于下跌风险的,我计划做好止损,小仓位尝试低吸,等待走势验证后再加仓。