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引言：

集成電路材料對(duì)集成電路制造業(yè)安全可靠發(fā)展以及持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新起到至關(guān)重要的支撐作用。本報(bào)告將全面梳理我國集成電路材料產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。

本報(bào)告系列文章將分以下幾個(gè)部分依次發(fā)布：（1）我國集成電路發(fā)展態(tài)勢及我國集成電路產(chǎn)業(yè)總體情況（2）襯底材料發(fā)展情況；（3）光刻膠和掩膜版發(fā)展情況；（4）工藝化學(xué)品和電子氣體發(fā)展情況；（5）拋光材料和靶材發(fā)展情況。（6）封裝材料發(fā)展情況。

我國集成電路發(fā)展態(tài)勢及我國集成電路產(chǎn)業(yè)總體情況

一、我國集成電路發(fā)展態(tài)勢

集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)信息化和工業(yè)化深度融合的基礎(chǔ)，是保障國家信息安全的重要支撐，其產(chǎn)業(yè)能力決定了各應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展水平，并已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合國力的重要標(biāo)志之一。2018年兩會(huì)的《政府工作報(bào)告》論述中，把推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首位強(qiáng)調(diào)，凸顯出在中國制造大投入、大發(fā)展、大跨越的趨勢下集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性和先導(dǎo)性。

長期以來，我國是世界上最大的集成電路消費(fèi)市場，但是由于核心技術(shù)落后，大部分產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口。海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，從2013年開始，我國集成電路進(jìn)口額突破2000億美元，已經(jīng)連續(xù)四年遠(yuǎn)超原油這一戰(zhàn)略物資的進(jìn)口額，位列我國進(jìn)口最大宗商品（圖1）。集成電路貿(mào)易逆差持續(xù)擴(kuò)大，阻礙我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展；高端核心芯片幾乎全部依賴進(jìn)口，直接威脅我國國防系統(tǒng)的信息安全和通訊、能源、工業(yè)、汽車、消費(fèi)電子等支柱產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)安全。

圖1 我國集成電路與原油進(jìn)口金額對(duì)比

當(dāng)前，中美貿(mào)易摩擦不斷升級(jí)，我國集成電路產(chǎn)業(yè)“軟肋”頻現(xiàn)。從《瓦森納協(xié)定》到如今持續(xù)發(fā)酵的中美貿(mào)易摩擦，以美國為首的歐美國家一直緊防我國自主發(fā)展核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，集成電路更是發(fā)達(dá)國家制衡我國屢屢得逞的戰(zhàn)略武器：受限于《瓦森納協(xié)議》，從芯片設(shè)計(jì)、制造等多個(gè)領(lǐng)域，我國都無法借鑒國外的最新科技；2017年，美國發(fā)布報(bào)告《確保美國半導(dǎo)體的領(lǐng)導(dǎo)地位》，不僅將發(fā)展半導(dǎo)體上升為國家安全的重要戰(zhàn)略，還將我國明確為威脅對(duì)象；在進(jìn)出口貿(mào)易中，美國多次發(fā)布針對(duì)我國的“301調(diào)查”和“337調(diào)查”報(bào)告，不斷更新加征關(guān)稅的自中國進(jìn)口產(chǎn)品清單，集成電路行業(yè)赫然在列；美國接連對(duì)中興、華為、晉華等戰(zhàn)略支柱企業(yè)進(jìn)行封殺和定點(diǎn)打擊，彰顯其遏制中國5G及相關(guān)集成電路支撐產(chǎn)業(yè)崛起的決心和手段，等等。這些接踵而至且切中要害的強(qiáng)勢打壓，嚴(yán)重掣肘我國集成電路的發(fā)展。

圖2 我國12英寸芯片廠分布

近十年來，我國政府通過實(shí)施國家科技重大專項(xiàng)01/02專項(xiàng)，頒布國家和地方政策，成立產(chǎn)業(yè)基金等多種方式大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是從2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》頒布實(shí)施以來，各地發(fā)展集成電路熱情高漲，紛紛興建新工廠。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2018年底，我國12英寸晶圓廠已投產(chǎn)14條，15條線宣布在建并預(yù)計(jì)2020年前投產(chǎn)（圖2），屆時(shí)全國12寸晶圓廠產(chǎn)能將超過2500k/月。目前在建12寸晶圓廠涉及投資額約5013億元；規(guī)劃中的12寸晶圓廠投資高達(dá)7812.3億元。各地晶圓廠興建不停，國內(nèi)產(chǎn)能的集中釋放，為集成電路產(chǎn)業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間，然而產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)依然薄弱，產(chǎn)業(yè)整體嚴(yán)重受制于人，因此，我國集成電路制造業(yè)發(fā)展機(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)并存。

二、我國集成電路材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、細(xì)分行業(yè)多、技術(shù)門檻高的集成電路材料業(yè)是整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)基礎(chǔ)，其對(duì)集成電路制造業(yè)安全可靠發(fā)展以及持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新起到至關(guān)重要的支撐作用，約400億規(guī)模的集成電路材料業(yè)支撐起4000億美元規(guī)模的集成電路產(chǎn)業(yè)以及上萬億規(guī)模的電子應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。材料作為集成電路產(chǎn)業(yè)的“脖子”，一旦受卡，整個(gè)制造業(yè)將受到重創(chuàng)，例如2011年日本“311大地震”造成集成電路關(guān)鍵原材料供貨中斷，包括臺(tái)積電、聯(lián)電等芯片制造廠，雖然靠著庫存渡過難關(guān)，但在材料恢復(fù)全產(chǎn)能供貨之前，營收仍受到不同程度的影響。與此同時(shí)，集成電路使用的材料種類層出不窮，材料成分也越發(fā)復(fù)雜，集成電路性能的提升越發(fā)依賴材料技術(shù)的底層創(chuàng)新（圖3）。過去，應(yīng)變硅、高k金屬柵、鈷互聯(lián)材料等越來越多材料領(lǐng)域的創(chuàng)新和應(yīng)用，推動(dòng)芯片制造沿著摩爾定律持續(xù)前行。據(jù)估算，材料對(duì)芯片性能提升的貢獻(xiàn)目前已超過六成?？梢灶A(yù)見，未來超越摩爾領(lǐng)域的異質(zhì)集成、3D IC、二維半導(dǎo)體等技術(shù)能否取得突破性進(jìn)展，將更多依賴于材料的創(chuàng)新。

集成電路材料作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中細(xì)分領(lǐng)域最多的一環(huán)，貫穿集成電路制造的晶圓制造、前道工藝（芯片制造）和后道工藝（封裝）整個(gè)過程，按照產(chǎn)業(yè)鏈主要分為襯底材料、工藝材料（包括光刻膠、掩膜版、工藝化學(xué)品、電子氣體、拋光材料、靶材）以及封裝材料三大板塊。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，2017年全球集成電路材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到469億美元，其中襯底材料、工藝材料和封裝材料比例約為1：2：2。從區(qū)域來看，我國大陸自2016年以來已躍居僅次于我國臺(tái)灣的第二大材料消費(fèi)地區(qū)（圖4），且市場容量高速增長（2017年同比增長12%），顯示出巨大的市場需求潛能。

圖3 左圖：2015年和1985年集成電路使用的材料元素種類對(duì)比；右圖：芯片性能提升的貢獻(xiàn)因素。

圖4 左圖：2017年全球集成電路材料細(xì)分市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；右圖：2017年全球集成電路材料市場區(qū)域結(jié)構(gòu)。

在供給側(cè)，盡管我國集成電路材料產(chǎn)業(yè)持續(xù)壯大，但相對(duì)我國市場的需求和發(fā)展，材料自給能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。近幾年，受國家政策支持以及國內(nèi)市場需求的雙重驅(qū)動(dòng)，我國集成電路材料發(fā)展到了一個(gè)新的高度，關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)從無到有，產(chǎn)業(yè)增長進(jìn)一步加快，培育了一批富有創(chuàng)新活力，具備一定國際競爭力的骨干企業(yè)。根據(jù)集成電路材料和零部件產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（ICMTIA）統(tǒng)計(jì)，我國集成電路材料營收十年翻兩番，江豐電子、安集微電子等公司的濺射靶材和拋光液等上百種關(guān)鍵材料通過大生產(chǎn)線認(rèn)證進(jìn)入批量銷售，打入國內(nèi)外先進(jìn)芯片廠供應(yīng)鏈。但是，我國集成電路材料還很弱小，自主可控和參與國際競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足（圖5），主要產(chǎn)品還集中在中低端，高端產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口，“卡脖子”問題嚴(yán)峻。根據(jù)工信部對(duì)30多家大型企業(yè)130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料調(diào)研結(jié)果顯示，32%的關(guān)鍵材料在我國仍為空白，52%依賴進(jìn)口。集成電路材料遭“卡脖子”，嚴(yán)重制約我國集成電路產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

圖5 近10年我國集成電路材料市場需求及國產(chǎn)半導(dǎo)體年銷售收入對(duì)比

襯底材料發(fā)展情況

襯底材料按照演進(jìn)過程可分為三代：以硅、鍺等元素半導(dǎo)體材料為代表的第一代，奠定微電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；以砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）等化合物材料為代表的第二代，奠定信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；以及以氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等寬禁帶半導(dǎo)體材料為代表的第三代，支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展（圖6）。

圖6 襯底材料分類

目前硅已經(jīng)成為應(yīng)用最廣的一種半導(dǎo)體材料。從半導(dǎo)體器件產(chǎn)值來看，2017年全球95%以上的半導(dǎo)體器件和99%以上的集成電路采用硅作為襯底材料，而化合物半導(dǎo)體市場占比在5%以內(nèi)。從襯底市場規(guī)?？矗?017年硅襯底年銷售額87億美元，GaAs襯底年銷售額約8億美元，GaN襯底年銷售額約1億美元，SiC襯底年銷售額約3億美元。硅襯底銷售額占比達(dá)85%+，其主導(dǎo)和核心地位仍不會(huì)動(dòng)搖。以下重點(diǎn)分析我國硅片、GaAs、InP、GaN以及SiC這幾種重要襯底材料的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力。

一、硅襯底

目前主流的硅片尺寸為300mm（12英寸）、200mm（8英寸）以及150mm（6英寸）。其中，12英寸硅片自2009年開始市場份額超過50%，到2015年的份額已經(jīng)達(dá)到78%，預(yù)計(jì)2020年將占硅片市場需求超過84%的份額，是硅片市場的首要產(chǎn)品。

全球硅片市場高度集中。目前硅片的供應(yīng)商主要有日本的信越化學(xué)和盛高、臺(tái)灣的環(huán)球晶、德國的Siltronic以及韓國的SK Siltron，這五大供應(yīng)商通過產(chǎn)業(yè)整合和并購已經(jīng)占據(jù)了全球94%的市場份額（圖7）。

圖7 全球主要硅片供應(yīng)商市場份額

相比之下，我國硅片生產(chǎn)商分布零散，主要硅片產(chǎn)品集中在6-8英寸，12英寸硅片的研發(fā)和生產(chǎn)處于起步階段。當(dāng)前，有研半導(dǎo)體、金瑞泓、天津中環(huán)、洛陽麥克斯、合晶/晶盟、中環(huán)環(huán)歐等公司能夠批量供應(yīng)6英寸硅片，滿足國內(nèi)小尺寸硅片市場的需求。隨著我國集成電路正積極邁向8英寸與12英寸制造，各地多項(xiàng)大硅片項(xiàng)目正在啟動(dòng)中。2017年以來，我國陸續(xù)已有近20個(gè)硅片項(xiàng)目公布規(guī)劃，部分項(xiàng)目已開工建設(shè)，少數(shù)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

在8英寸硅片方面，未來我國新增硅片設(shè)計(jì)產(chǎn)能將超過350萬片/月（表1），并且產(chǎn)能正在加速釋放中。其中浙江金瑞泓建成了8英寸硅片的生產(chǎn)線，具備月產(chǎn)12萬片能力；有研半導(dǎo)體8英寸硅片產(chǎn)能提升至每月10萬片，達(dá)到0.13μm技術(shù)要求，并獲得海外知名廠商的正片訂單；中環(huán)股份建成了從區(qū)熔設(shè)備制造、單晶制備、硅片加工的完整產(chǎn)業(yè)鏈，具備月產(chǎn)5萬片8英寸IGBT器件用拋光片生產(chǎn)能力；上海新傲、河北普興、南京國盛等具備8英寸外延片批量生產(chǎn)能力。絕緣體上硅（SOI）作為硅襯底的一個(gè)重要分支，在高溫、強(qiáng)輻射等特殊應(yīng)用以及高頻、低功耗等差等異化應(yīng)用中優(yōu)勢明顯。在商用8英寸SOI襯底方面，上海新傲擁有一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的8英寸SOI產(chǎn)品，供貨給全球一流芯片制造廠，應(yīng)用于航空航天、射頻通信等領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品持續(xù)上量中；沈陽硅基也有一定的SOI襯底制造能力，產(chǎn)品主要應(yīng)用于射頻及MEMS傳感器等。

表1 國內(nèi)8英寸硅片主要供應(yīng)商及投產(chǎn)計(jì)劃

在12英寸硅片方面，未來我國新增硅片設(shè)計(jì)產(chǎn)能將接近500萬片/月（表2），但目前僅有上海新昇和有研半導(dǎo)體兩家公司能夠少量生產(chǎn)12英寸硅片，其中上海新昇已研發(fā)出適用于45~28nm工藝節(jié)點(diǎn)的12英寸硅片，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能10萬片/月，完成產(chǎn)品認(rèn)證數(shù)十個(gè)；有研半導(dǎo)體建有一條適用于90nm節(jié)點(diǎn)的12英寸硅片生產(chǎn)中試線，月產(chǎn)能1萬片；除此之外，其他大硅片項(xiàng)目仍處于規(guī)劃建廠或產(chǎn)品研發(fā)的早期階段。

分析可知，我國8英寸硅片已經(jīng)開始進(jìn)入放量階段，預(yù)計(jì)2年內(nèi)將對(duì)全球8英寸硅片供應(yīng)端產(chǎn)能影響。相較于8英寸國產(chǎn)硅片的量產(chǎn)進(jìn)度，12英寸國產(chǎn)硅片遠(yuǎn)未進(jìn)入產(chǎn)能釋放階段，與龐大的需求相比供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。初步估計(jì)，到2020年我國大陸芯片制造能力有望達(dá)到全球的30%，屆時(shí)我國大陸12英寸硅片產(chǎn)能與芯片代工產(chǎn)能嚴(yán)重失配。除了供需缺口之外，我國12英寸硅片產(chǎn)品的質(zhì)量也有待提升。國內(nèi)現(xiàn)有硅片產(chǎn)品僅能支持28nm節(jié)點(diǎn)及以上工藝，無法滿足14nm以下更先進(jìn)制造工藝的需求，較世界先進(jìn)水平尚存在至少2代差距。另外，由于研發(fā)技術(shù)難度大以及國外的技術(shù)封鎖，我國尚不具備12英寸SOI襯底的生產(chǎn)能力。因此，短期內(nèi)我國12英寸硅襯底嚴(yán)重依賴進(jìn)口的狀況不會(huì)改變。此外，我國尚無一家公司能夠批量供應(yīng)射頻微波用大尺寸高阻硅（HR-Si）襯底。

表2 國內(nèi)12英寸硅片主要供應(yīng)商及投產(chǎn)計(jì)劃

表3 國內(nèi)電子級(jí)多晶硅主要供應(yīng)商及投產(chǎn)計(jì)劃

二、GaAs襯底

半絕緣高阻GaAs（ρ＞107Ω-cm）拋光片和外延片襯底具備高功率和高線性度的特性，在射頻應(yīng)用領(lǐng)域占有一定的市場份額。目前4-6英寸GaAs襯底市場主要掌握在美日歐廠商手中。在GaAs拋光片供應(yīng)方面，日本住友電工、德國弗萊貝格化合物材料、AXT三家公司占據(jù)約95％市場份額。GaAs外延片市場經(jīng)歷了多次整合，如今產(chǎn)生了英國IQE、臺(tái)灣全新光電（VPEC）、日本住友化學(xué)、美國英特磊四大領(lǐng)導(dǎo)廠商，銷售的6英寸半絕緣GaAs產(chǎn)品的電阻率從107Ω-cm覆蓋到108Ω-cm，具有較高的晶體軸向和徑向電阻率均勻性，拋光片的加工幾何參數(shù)如翹曲等很小，拋光片表面質(zhì)量狀態(tài)優(yōu)良。

目前國內(nèi)的GaAs襯底產(chǎn)品以LED用低阻GaAs拋光片為主，射頻用半絕緣襯底由于研究基礎(chǔ)較薄弱還未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，高質(zhì)量4-6英寸半絕緣體GaAs基本依賴進(jìn)口。我國從事GaAs單晶研發(fā)與小規(guī)模生產(chǎn)的公司主要有：大慶佳昌、中科晶電、云南鑫耀、廊坊國瑞、天津晶明、新鄉(xiāng)神州、揚(yáng)州中顯、中科嫁英、海威華芯、有研新材等公司，其中中科晶電和天津晶明具備4英寸GaAs襯底的生產(chǎn)能力，正在研發(fā)6英寸半絕緣拋光片；新鄉(xiāng)神舟近期開始進(jìn)行VGF法生長半絕緣GaAs單晶工藝研究，目前市場定位還不是很明確，主要以承擔(dān)軍工科研任務(wù)為主。

整體上，我國GaAs材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但由于加工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備的限制，生產(chǎn)的產(chǎn)品性能指標(biāo)與國外領(lǐng)先水平還有一定的差距（表4），表現(xiàn)在：單晶位錯(cuò)密度高，電阻率均一性差，批次間重復(fù)性低等。我國射頻芯片廠用低位錯(cuò)密度的高質(zhì)量大尺寸GaAs襯底需要進(jìn)口。

表4 國內(nèi)某公司半絕緣GaAs與國際先進(jìn)水平的對(duì)比

三、InP襯底

InP襯底是數(shù)據(jù)通信收發(fā)器不可或缺的材料。Yole預(yù)測，5G技術(shù)的深入發(fā)展將帶動(dòng)InP拋光片和外延片市場由2018年的7700萬美元，增長到2024年的1.72億美元，復(fù)合年增長率達(dá)14%。目前InP襯底的主流尺寸是2-6英寸，且市場集中度較高，超過80%的襯底市場份額由日本住友電工和美國AXT兩家公司占有。

由于InP晶體生長設(shè)備和技術(shù)門檻極高，國內(nèi)只有少數(shù)廠家和科研單位可以制造InP單晶生長設(shè)備和生長InP襯底。中國電科13所最早設(shè)計(jì)了國產(chǎn)InP高壓單晶爐并制備了我國第一根InP單晶，其余的生產(chǎn)企業(yè)還包括鼎泰芯源、北京世紀(jì)金光、云南鍺業(yè)、廣東天鼎思科新材料、廣東先導(dǎo)半導(dǎo)體材料、深圳泛美、南京金美鎵業(yè)等。其中珠海鼎泰芯源通過與中科院半導(dǎo)體所的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，已掌握了2-6英寸襯底的生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品產(chǎn)能為10萬片/年（折合2英寸）。

比較來看，我國InP材料行業(yè)雖然在材料合成、晶體生長、材料熱處理和材料特性等方面取得進(jìn)步，也掌握了2-6英寸襯底片的技術(shù)，但國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模仍然較小，大尺寸InP生產(chǎn)能力不足，市場主要掌握在外資企業(yè)中。

四、GaN襯底

由于GaN體單晶的生長需要高溫、高壓等極端的物理?xiàng)l件，因此不能用傳統(tǒng)晶體生長方法直接合成，很長時(shí)間里，GaN單晶薄膜都是在異質(zhì)基底上外延得到的。起先，藍(lán)寶石是最常用的GaN異質(zhì)外延基底，但是由于其晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)與GaN 有顯著的差別，得到的外延襯底片僅適用于制備低端LED器件。SiC具有晶格失配小、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)（表5），非常適合高質(zhì)量GaN外延材料的生長，是制作高頻、大功率GaN HEMT器件的主要基底材料。相較于SiC基GaN材料，Si基GaN襯底材料在低成本和大尺寸制備方面頗具優(yōu)勢，同時(shí)可與Si工藝兼容從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。因此，在低成本、高產(chǎn)能需求的通信領(lǐng)域和消費(fèi)類電子領(lǐng)域，Si基GaN材料是近年來商業(yè)化最快的GaN外延片。隨著市場對(duì)高功率、高頻器件需求的增大以及HVPE生長技術(shù)的不斷成熟，越來越多的GaN基器件也開始采用先進(jìn)的GaN同質(zhì)外延材料，但GaN體單晶的成本一直居高不下。此外，晶圓鍵合是用于制備GaN異質(zhì)襯底的另一種新興技術(shù)。目前GaN-on-Si和GaN-on-SiC材料能夠滿足集成電路應(yīng)用需求，而其他襯底預(yù)計(jì)在2020年涉足射頻和功率應(yīng)用領(lǐng)域（圖8）。

表5 不同基底上GaN單晶材料的特性

目前GaN體單晶市場重度集中。住友電工、日立電線、古河機(jī)械金屬和三菱化學(xué)等日本公司已可以批量出售2-3英寸GaN體單晶材料，占據(jù)了超過85%的全球市場，并具備4英寸體單晶的小批量供應(yīng)能力。其它廠商仍處于小規(guī)模量產(chǎn)或研發(fā)階段，代表性公司有Aixtron、Kyma、牛津儀器等。在外延片方面，美國科銳、雷聲、道康寧，英國IQE，日本羅姆以及比利時(shí)的EpiGan（近期被Soitec收購）等多家公司可以供應(yīng)3-4英寸GaN-on-SiC外延片，部分公司開始量產(chǎn)6英寸外延片。4-8英寸GaN-on-Si襯底也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用化，知名供應(yīng)商包括日本的NTT-AT、比利時(shí)的EpiGan等，美國IR、英國IQE、日本Dowa、德國Azzurro、法國ST等公司也正在開發(fā)8英寸GaN-on-Si外延技術(shù)。另外，法國Soitec在GaN鍵合片研發(fā)方面獨(dú)樹一幟，基于智能剝離技術(shù)開發(fā)的6英寸GaN-on-Si鍵合片已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。

圖8 GaN材料發(fā)展趨勢

與此同時(shí)，我國GaN材料制備技術(shù)也不斷取得突破。GaN體單晶材料方面，蘇州納維、東莞中鎵以及廈門中芯晶研具備2-4英寸產(chǎn)品批量化生產(chǎn)能力，并積極向6英寸拓展。在GaN外延片方面，我國遍地開花，競相重點(diǎn)布局GaN-on-Si外延片制造，其中長三角地區(qū)聚集了眾多技術(shù)領(lǐng)先的GaN外延片生產(chǎn)商，研發(fā)能力全國最強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)鏈最完備（表6）。整體上，我國已經(jīng)具備了一定的GaN材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力，但產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)能仍需不斷加強(qiáng)。

表6 國內(nèi)GaN外延片生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品規(guī)格及產(chǎn)能

五、SiC襯底

SiC襯底在電力電子和微波射頻領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，因此成為半導(dǎo)體技術(shù)研究前沿和產(chǎn)業(yè)競爭焦點(diǎn)，目前已基本形成了美國、歐洲、日本三足鼎立的局面。國際上實(shí)現(xiàn)SiC單晶和外延片商業(yè)化的公司主要有美國的科銳、Bandgap、Dow Dcorning、II-VI、Instrinsic，日本的Rohm、NSC、Nippon、Sixon、Bridegestone、昭和電工、Denso，芬蘭Okmetic，德國Sicrystal、英飛凌，比利時(shí)EpiGaN等。其中，科銳是全球最大的SiC單晶供應(yīng)商，占全球市場的85%以上，Sicrystal公司是歐洲地區(qū)的主要供應(yīng)商。從產(chǎn)品來看，國際主流SiC襯底材料產(chǎn)品已經(jīng)向6英寸過渡，8英寸襯底樣品已經(jīng)面市。

我國SiC生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)能力處于與世界先進(jìn)水平并行的地位，國內(nèi)開始批量生產(chǎn)4英寸導(dǎo)電和半絕緣襯底，并開發(fā)出6英寸樣品（表7），但產(chǎn)品批量生產(chǎn)能力較弱，產(chǎn)品的微管缺陷密度與位錯(cuò)缺陷密度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與國際水平存在一定差距，主要以國內(nèi)市場為主。

表7 國內(nèi)SiC襯底生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品規(guī)格及產(chǎn)能

六、其他襯底材料

以5G芯片及其集成技術(shù)為代表的新興差異化應(yīng)用的發(fā)展需要多種核心襯底材料的支撐。除了硅片、化合物半導(dǎo)體以外，SiGe、硅基壓電材料（POI、AlN及其化合物等）也是5G所需的核心關(guān)鍵材料。我國在這些高質(zhì)量特殊襯底材料制備方面基礎(chǔ)薄弱，相關(guān)產(chǎn)品尚處于實(shí)驗(yàn)室或中試階段。

光刻膠和掩膜版發(fā)展情況

一、光刻膠

光刻膠是微細(xì)圖形加工關(guān)鍵材料之一，由成膜樹脂、感光組分、微量添加劑（染料、增粘劑等）和溶劑等成分組成的對(duì)光敏感的混合液體，具有純度高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)及檢測等設(shè)備投資大、技術(shù)積累期長等特征，屬于資本技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè)。目前，全球芯片工藝水平已跨入微納米級(jí)別，光刻膠的波長由紫外寬譜（300-450nm）逐步至G線（436nm）、I線（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm），以及最先進(jìn)的EUV（<13.5nm）水平（表8）。從全球光刻膠分類市場份額占比來看，高端光刻膠占據(jù)最大的市場份額，其中G/I線光刻膠占比為24%，KrF光刻膠占比為22%，ArF光刻膠占比為41%。

表8 光刻膠種類、應(yīng)用領(lǐng)域及特性

全球光刻膠市場基本被日本JSR、東京應(yīng)化、住友化學(xué)、信越化學(xué)，美國羅門哈斯等幾家大型企業(yè)所壟斷，市場集中度非常高。國內(nèi)芯片制造廠向28nm以下更小節(jié)點(diǎn)不斷發(fā)展，先進(jìn)工藝對(duì)高端光刻膠的需求不斷增大。但高端光刻膠因技術(shù)受卡，始終依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率低（表9）。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，適用于6英寸硅片的G/I線光刻膠的自給率分別約為60%和20%，適用于8英寸硅片的KrF光刻膠的自給率僅有1%，而適用于12寸硅片的ArF光刻膠完全依靠進(jìn)口。

表9 光刻膠企業(yè)材料量產(chǎn)和研發(fā)情況

目前我國有北京科華、蘇州瑞紅、濰坊星泰克、上海飛凱光電材料、容大感光、廣信材料、東方材料、永太科技等超過10家光刻膠企業(yè)，但產(chǎn)品能夠批量進(jìn)入集成電路的只有三家，分別是北京科華（南大光電持股31.39%）、蘇州瑞紅（晶瑞股份100%控股）和濰坊星泰克。北京科華主要產(chǎn)品為紫外負(fù)性光刻膠及配套試劑，lift-off負(fù)膠，紫外正性光刻膠（G線、I線）及配套試劑，248nm光刻膠。北京科華的I線光刻膠已全面進(jìn)入國內(nèi)主要的6英寸及以下芯片廠，并在部分8英寸芯片廠實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用。同時(shí)，北京科華進(jìn)一步研發(fā)ArF光刻膠，2017年研發(fā)生產(chǎn)的ArF干法光刻膠中試產(chǎn)品已完成在國內(nèi)一流芯片制造廠的測試；蘇州瑞紅主要產(chǎn)品為紫外負(fù)性光刻膠及配套試劑、G線光刻膠及配套試劑等。蘇州瑞紅承擔(dān)的國家02專項(xiàng)項(xiàng)目I線光刻膠產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目正在進(jìn)展當(dāng)中；濰坊星泰克主要產(chǎn)品包括G線光刻膠、Lift-off負(fù)膠。

從國內(nèi)市場來看，目前主流的四種中高端光刻膠中，G/I線光刻膠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；KrF光刻膠正逐步通過芯片廠認(rèn)證并開始小批量生產(chǎn)；ArF光刻膠樂觀預(yù)計(jì)在2020年能有效突破并完成認(rèn)證；最新的EUV和電子束光刻膠方面，現(xiàn)在國內(nèi)還不具備條件也沒有這方面研發(fā)能力，量產(chǎn)更是遙遙無期。

另外，我國光刻膠的發(fā)展面臨高純光刻膠原材料的國產(chǎn)化問題。除了強(qiáng)力新材、河南翰亞微電子江蘇天音化工等少數(shù)企業(yè)能夠少量供應(yīng)部分光刻膠原材料以外，高端光刻膠所需的樹脂主體材料、光敏劑、抗反射涂層（ARC）等基本依賴進(jìn)口。

二、掩膜版

掩膜版（表10）在集成電路行業(yè)中的作用就像照相行業(yè)中的膠卷底片，行業(yè)地位特殊，其質(zhì)量很大程度上決定了集成電路最終產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于芯片制造，掩膜版的設(shè)計(jì)和制造需要與集成電路工藝緊密銜接，因此，芯片制造廠一般都有配套的專業(yè)掩膜版工廠，先進(jìn)的掩膜版技術(shù)也因此掌握在先進(jìn)芯片制造廠商手中。目前，英特爾、三星、臺(tái)積電、Globalfoundries等全球最先進(jìn)的芯片制造廠所用的掩膜版大部分由自己的專業(yè)工廠生產(chǎn)，外購量較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，芯片大廠附屬掩膜版廠的掩膜版收入占整體掩膜版市場收入的六成。對(duì)于非先進(jìn)制程，特別是一些60nm及90nm以上制程產(chǎn)品，掩膜版外包的趨勢非常明顯，獨(dú)立掩膜版制造廠的市場比較高。目前全球獨(dú)立的掩膜版廠商包括美國Photronic、日本DNP 、日本Toppan、臺(tái)灣光罩以及SK-Electronics等，前三家公司占據(jù)80%以上的市場份額。

我國掩膜版生產(chǎn)公司以外資為主，美國Photronics和日本Toppan都在上海建有大規(guī)模生產(chǎn)基地，占據(jù)了我國高檔光掩膜版市場。我國本土的掩膜版廠主營生產(chǎn)低端產(chǎn)品，按經(jīng)營模式可分為3類：第一類是科研院所，包括中科院微電子中心，中國電科13所、24所、47所、55所等；第二類是獨(dú)立的掩膜版制造廠商，主要有無錫迪思微電子和無錫中微，技術(shù)水平分別為0.8μm-0.13μm和0.25μm；第三類是芯片廠配套的掩膜廠，以中芯國際掩膜廠為代表，技術(shù)水平為0.25μm-0.18μm。整體而言，國內(nèi)企業(yè)掩膜版加工能力有限，高端掩膜版技術(shù)與國外先進(jìn)水平差距較大。

表10 常用掩膜版類型及特性

掩膜版的主要原材料為掩膜基板、掩膜保護(hù)膜（Pellicle透明保護(hù)膜等）等?；逋ǔＪ歉呒兌取⒌头瓷渎?、低熱膨脹系數(shù)的石英玻璃，其成本占到掩膜版原材料采購成本的90%左右，是制造掩膜版的核心材料。我國尚不具備生產(chǎn)高檔高純石英掩膜基板的生產(chǎn)能力。掩膜保護(hù)膜可以增加芯片生產(chǎn)的良率并且減少掩膜版清潔次數(shù)和磨損，是降低光刻工藝成本的關(guān)鍵材料，該種保護(hù)膜生產(chǎn)技術(shù)被美國、日本壟斷。我國迄今僅有芯恩報(bào)道了在掩膜基板和掩膜保護(hù)膜相關(guān)領(lǐng)域的探索性布局。

工藝化學(xué)品和電子氣體發(fā)展情況

一、工藝化學(xué)品

高純工藝化學(xué)品主要包括無機(jī)酸類、無機(jī)堿類、有機(jī)溶劑類等通用化學(xué)品以及配方型化學(xué)品（表11），通常用于芯片生產(chǎn)中的清洗、光刻、刻蝕、顯影、互聯(lián)等工藝，是集成電路制造用關(guān)鍵材料。

表11 通用和配方型工藝化學(xué)品類別

集成電路行業(yè)對(duì)高純化學(xué)試劑的微量金屬雜志含量、顆粒粒徑和數(shù)量、陰離子雜志含量等方面有嚴(yán)格要求。根據(jù)SEMI標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的高純化學(xué)品集中在SEMI G3、G4水平，且集成電路線寬越窄，所需的高純化學(xué)試劑的標(biāo)準(zhǔn)越高，純度和潔凈度的要求也就越高（表12）。常用的高純化學(xué)試劑已經(jīng)超過30種，多用于清洗、刻蝕等工藝。

表12 高純化學(xué)試劑SEMI國際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)

配方型化學(xué)品是指通過復(fù)配手段達(dá)到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需求的配方類或復(fù)配類化學(xué)品，主要包括清洗腐蝕試劑和光刻膠配套試劑等。清洗腐蝕試劑主要用于集成電路制造過程中的濕法清洗和刻蝕工藝。清洗腐蝕試劑的主要特點(diǎn)是技術(shù)含量高、工藝配套性強(qiáng)。同時(shí)，由于集成電路制造工藝的不同或技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不同，對(duì)其質(zhì)量和性能的要求也不盡相同，表13列出了集成電路制造工藝中常用的清洗腐蝕試劑。光刻膠配套試劑是指在集成電路制造中與光刻膠配套使用的試劑，主要包括有機(jī)溶劑、稀釋劑、顯影液、漂洗液、剝離液、去邊液等（表14）。大部分光刻膠配套試劑的組分是有機(jī)溶劑和微量添加劑，溶劑和添加劑都是具有低金屬離子及顆粒含量的高純?cè)噭?/span>

由于多數(shù)配方型化學(xué)品是混合物，它的理化指標(biāo)很難通過普通儀器定量檢測，只能通過應(yīng)用手段來評(píng)價(jià)其有效性，因此產(chǎn)品應(yīng)用測試周期較長。

表13 常用的清洗刻蝕試劑

表14 光刻膠配套試劑及用途

全球工藝化學(xué)品主要生產(chǎn)企業(yè)有德國巴斯夫，美國亞什蘭化學(xué)、Arch化學(xué)，日本關(guān)東化學(xué)、三菱化學(xué)、京都化工、住友化學(xué)，臺(tái)灣鑫林科技，韓國東友精細(xì)化工等，上述公司占全球市場份額的85%以上。

國內(nèi)生產(chǎn)超凈高純?cè)噭┑钠髽I(yè)中產(chǎn)品達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)且具有一定生產(chǎn)量的企業(yè)有30多家，技術(shù)水平主要集中在G2級(jí)（國產(chǎn)化率80%）以下，8英寸（G3）及12英寸（G4）需求的高純化學(xué)品基本靠進(jìn)品，國產(chǎn)化率約為10%，僅有少數(shù)部分技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)的部分產(chǎn)品達(dá)到了國際SEMI G4標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)生產(chǎn)工藝化學(xué)品的企業(yè)主要有晶瑞股份、江陰江化微、江陰潤瑪電子、江陰化學(xué)試劑、蘇州晶瑞化學(xué)、浙江凱圣（巨化股份）、上海新陽、湖北興發(fā)、達(dá)諾爾等（表15）。其中晶瑞股份的超純氫氟酸、鹽酸、硝酸和氨水純度等級(jí)已達(dá)到SEMI G3、G4等級(jí)，雙氧水產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)到10ppt（相當(dāng)于SEMI G5等級(jí)），目前已在華虹宏力進(jìn)行上線評(píng)估；江化微硝酸、氫氟酸、氨水等細(xì)分產(chǎn)品都達(dá)到了G4、G5的行業(yè)水平，G3等級(jí)的硫酸、過氧化氫、異丙醇、低張力二氧化硅蝕刻液、鈦蝕刻液進(jìn)入國內(nèi)6英寸晶圓、8英寸先進(jìn)封裝凸塊芯片生產(chǎn)線，部分光刻膠配套試劑產(chǎn)品進(jìn)入中芯國際、士蘭微等供應(yīng)鏈；浙江凱盛生產(chǎn)的電子級(jí)硝酸進(jìn)入國內(nèi)12英寸芯片工藝制程供應(yīng)鏈；上海新陽已成為先進(jìn)封裝和傳統(tǒng)封裝行業(yè)所需電鍍與清洗化學(xué)品的主流供應(yīng)商，其超純電鍍硫酸銅電鍍液已成功進(jìn)入中芯國際、海力士的28nm大馬士革工藝制程，成為Baseline產(chǎn)品，進(jìn)入工業(yè)化量產(chǎn)階段。

表15 國內(nèi)工藝化學(xué)品企業(yè)及代表產(chǎn)品

二、電子氣體

在集成電路制造業(yè)中，氣體的使用非常廣泛，約占全部生產(chǎn)材料的三分之一。氣體的純度和潔凈度直接影響到電子元器件的質(zhì)量、集成度、特定技術(shù)指標(biāo)和成品率，并從根本上制約著電路和器件的精確性和準(zhǔn)確性。目前，大部分高純氣體的純度達(dá)到99.99%（4N）以上，部分氣體純度應(yīng)達(dá)到5N以上。在集成電路工業(yè)中應(yīng)用的有110余種氣體，其中常用的有超過30種，按其本身化學(xué)成分可分為硅系、砷系、磷系、硼系、金屬氫化物、鹵化物和金屬烴化物七類，按在集成電路中不同應(yīng)用途徑可分為摻雜氣體、外延氣體、摻雜氣體、刻蝕用氣體、化學(xué)氣相沉積氣和載氣等（表16）。

表16 集成電路中常用的氣體（綠色字體代表已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化）

電子氣體從生產(chǎn)到分離提純以及運(yùn)輸供應(yīng)階段都存在較高的技術(shù)壁壘，市場準(zhǔn)入條件高，全球市場主要被幾家跨國巨頭壟斷。包括美國空氣化工、普萊克斯、德國林德集團(tuán)、法國液化空氣、日本大陽日酸株式會(huì)社等公司占據(jù)了全球電子氣體90%以上的市場份額。國內(nèi)電子氣體企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)與國外存在較大差距，電子氣體市場仍被外企主導(dǎo)。截止2016年年底，美國化工、普萊克斯、日本昭和電工、英國BOC公司、法國液化公司、日本酸素等六家公司合計(jì)占據(jù)了我國電子氣體85%的市場份額，國內(nèi)企業(yè)主要集中在中低端市場。

國內(nèi)從事高純電子氣體生產(chǎn)的主要企業(yè)有中船重工七18所、中昊光明化工研究設(shè)計(jì)院、蘇州金宏氣體、大連保稅區(qū)科利德化工科技、佛山市華特氣體、江蘇南大光電、黎明化工研究設(shè)計(jì)院、綠菱電子材料（天津）、廣東華特氣體、北京華宇同方化工科技、杭州同益氣體研究所、湖北晶星科技、江蘇雅克科技、南京亞格泰新能源材料、上海正帆科技等十幾家企業(yè)。其中中船重工的NF3、WF6進(jìn)入國內(nèi)主流12英寸芯片制造廠商生產(chǎn)線，雅克科技產(chǎn)品中CF4進(jìn)入臺(tái)積電12英寸28nm晶圓加工生產(chǎn)線，南大光電所售高純磷烷、砷烷產(chǎn)品以及三甲基鎵、三甲基銦、三乙基鎵、三甲基鋁等MO源產(chǎn)品純度達(dá)到6N級(jí)別。

雖然我國電子氣體已經(jīng)擺脫完全依賴進(jìn)口的狀態(tài)，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本具備了生產(chǎn)部分高純電子氣體的能力，但是由于本土電子氣體的生產(chǎn)和供應(yīng)商規(guī)模較小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，國內(nèi)電子產(chǎn)品的包裝、儲(chǔ)運(yùn)未能和現(xiàn)代電子工業(yè)的要求接軌等原因，導(dǎo)致目前大部分電子氣體還不能全面進(jìn)入集成電路領(lǐng)域（表16）。

拋光材料和靶材發(fā)展情況

一、拋光材料

CMP拋光材料是集成電路制造中的關(guān)鍵耗材，主要包括拋光液、拋光墊和修整盤等，其中拋光墊與拋光液占80%以上。隨著集成電路工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)尺寸的不斷縮小，互聯(lián)層數(shù)的不斷增加和新材料新工藝的應(yīng)用，CMP在芯片工藝制程中的使用次數(shù)和重要性不斷增加（圖9），所拋光的材料有多種金屬（包括Co、Al、W、Cu、Ta等）和非金屬（包括SiO2、Si3N4、襯底材料等），技術(shù)節(jié)點(diǎn)降低同時(shí)對(duì)CMP提出了更高的要求，在拋光缺陷、表面污染物的尺寸和數(shù)量、拋光性能的穩(wěn)定性、拋光工藝可控性、拋光均一性、電性能和可靠性等方面提出了更為苛刻的要求。

拋光液是決定CMP工藝性能最終良率最為關(guān)鍵的材料，約占整個(gè)CMP材料市場的49%。拋光液主要由納米級(jí)的研磨顆粒、不同化學(xué)劑和去離子水組成。針對(duì)具體工藝和被拋光材料的要求，不同種類的研磨顆粒（如二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈰等）和多種化學(xué)試劑（如金屬絡(luò)合劑、表面抑制劑、氧化還原劑、分散劑以及其他助劑等）被使用在CMP拋光液的配方中。根據(jù)其應(yīng)用，拋光液可以使用在集成電路芯片制造前/后道的各個(gè)工序中，如FinFET柵極、淺溝道隔離、鎢栓塞、銅互聯(lián)等。另外，拋光液還應(yīng)用在先進(jìn)封裝中的硅通孔工藝中，所需要的拋光液也因工藝和材料要求的不同而不同。集成電路用拋光液市場主要被美日歐企業(yè)壟斷，主要企業(yè)有美國的 Cabot、Nalco、Rodel、DuPont、Grace，荷蘭的Akzol Nobel，德國的Bayer和Wacker，日本的 Fujimi、Fujifilm、Nissan Chemical、Fuso等，占據(jù)全球90%以上的市場份額。

圖9 不同技術(shù)節(jié)點(diǎn)CMP工藝處理的材料

國內(nèi)從事CMP拋光液研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)有安集微電子、上海新安納電子、北京國瑞升科技等。其中安集微生產(chǎn)的銅/銅阻擋層拋光液、二氧化硅拋光液、TSV拋光液、硅拋光液、銅拋光后清洗液等產(chǎn)品已成功進(jìn)入國內(nèi)外8英寸和12英寸客戶芯片生產(chǎn)線使用，銅/銅阻擋層拋光液產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)品涵蓋130nm~28nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)；上海新安納電子級(jí)二氧化硅納米磨料成功應(yīng)用于集成電路拋光液，是目前國內(nèi)唯一的供應(yīng)商，研發(fā)出的硅片粗拋拋光液獲得中國新材料首批次應(yīng)用的支持，成功應(yīng)用在8英寸和12英寸硅片拋光上。另外，上海新安納在存儲(chǔ)器拋光液等產(chǎn)品開發(fā)方面取得較好進(jìn)展。

雖然我國在拋光液領(lǐng)域取得了點(diǎn)的突破，但是整體上我國拋光液的國產(chǎn)化率約為5%，主要為銅及其阻擋層拋光液、TSV拋光液和硅的粗拋液，其它的CMP工藝拋光液（硅片精拋液、化合物半導(dǎo)體拋光液，14nm以下FinFET工藝拋光液，鈷、銣等新金屬互聯(lián)材料的拋光，STI拋光液等）及其拋光磨料還是依賴進(jìn)口。

CPM工藝中的另一個(gè)重要工藝耗材為拋光墊，約占整個(gè)CMP材料市場的33%。拋光墊的主要功能是提供機(jī)械摩擦和承載拋光液，是影響CMP拋光工藝參數(shù)（如拋光速率、均勻度、平整度、缺陷率）的關(guān)鍵因素之一。拋光墊主要以聚亞氨脂為原材料，通過特殊的發(fā)泡和成型工藝制作而成。根據(jù)不同CMP工藝的需求，需要對(duì)拋光墊的材料配方和工藝進(jìn)行調(diào)整，從而獲得不同的拋光墊硬度、發(fā)泡尺寸、可伸縮性以及表面溝槽的圖形和深度。目前，國際上拋光墊市場由陶氏化學(xué)一家獨(dú)大，占整個(gè)市場份額的80%，嘉柏微電子次之，約占10%的市場份額。CMP修整盤也是CMP工藝材料中的關(guān)鍵組成部分，其作用是將金剛石顆粒鑲嵌在金屬胎體上，在拋光過程中對(duì)拋光墊進(jìn)行修正，以保證拋光工藝的穩(wěn)定性和重復(fù)性。美國的3M、韓國的Saesol、我國臺(tái)灣的中砂等公司都占有一定的CMP修整盤市場份額。

國內(nèi)方面，近年來成長起來的成都時(shí)代立夫在CMP拋光墊產(chǎn)品開發(fā)方面取得較好進(jìn)展，部分產(chǎn)品在8英寸和12英寸CMP工藝中正在進(jìn)行應(yīng)用評(píng)估；湖北鼎龍控股開發(fā)的銅拋光墊、氧化物拋光墊和鎢拋光墊也開始認(rèn)證；此外，寧波江豐電子和蘇州觀勝半導(dǎo)體也開始上馬新型局拋光墊項(xiàng)目。深圳嵩洋微電子正在開發(fā)金剛石修整盤；寧波江豐電子的金剛石修整盤和保持環(huán)已進(jìn)入評(píng)價(jià)驗(yàn)證階段。就拋光墊修整盤整體而言，我國本土企業(yè)仍處于嘗試突破階段，高端產(chǎn)品依然空白。

二、靶材

高純?yōu)R射靶材（包括蒸發(fā)材料）作為集成電路芯片制造過程中重要的配套材料之一，主要用于金屬化工藝中互連線、阻擋層、通孔、背面金屬化層等薄膜的制備。使用的靶材原材料主要有超高純鋁及其合金、銅、鈦、鉭、鎢、鎢鈦合金以及鎳及合金、鈷、金、銀、鉑及合金等（表17）。

全球靶材制造行業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，少數(shù)日美化工與制造集團(tuán)主導(dǎo)了全球靶材制造行業(yè)，其中霍尼韋爾、日礦金屬、東曹、普萊克斯、住友化學(xué)、愛發(fā)科等跨國集團(tuán)占據(jù)主導(dǎo)地位。

在國內(nèi)，靶材是集成電路材料領(lǐng)域最先打破國外壟斷的產(chǎn)品。目前我國靶材行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，隨著國內(nèi)靶材企業(yè)的不斷技術(shù)創(chuàng)新，出現(xiàn)了具備和日美跨國集團(tuán)競爭的本土靶材企業(yè)。國內(nèi)靶材行業(yè)龍頭包括寧波江豐電子、有研新材子公司有研億金新材等。在邏輯芯片用靶材方面，國內(nèi)最大的靶材生產(chǎn)商江豐電子生產(chǎn)的8-12英寸鋁、鈦、銅、鉭靶材已批量進(jìn)入國際主流芯片廠，公司產(chǎn)品70%以上銷往以臺(tái)積電等為代表的280多家海外芯片制造工廠，并在國際領(lǐng)先的7nm技術(shù)得到量產(chǎn)應(yīng)用；在封裝用靶材方面，有研億金新材8英寸靶材也開始進(jìn)入市場，公司正在建設(shè)12英寸系列靶材生線，在稀貴金屬靶材研究與生產(chǎn)方面具備優(yōu)勢。

表17 常用靶材類別及其純度和用途

整體上，我國高純靶材生產(chǎn)技術(shù)已躋身國際第一梯隊(duì)，以江豐電子為代表的國內(nèi)靶材廠商目前掌握了鈦靶、鋁靶、銅靶等靶材從提純到最終靶材成型的整套工藝，但7nm先進(jìn)工藝用高端鈷靶以及存儲(chǔ)芯片用鎢靶始終被韓國、美國等跨國公司壟斷，國內(nèi)供應(yīng)商還在需求突破。

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