长鑫+长存两大存储巨头扩产,背后受益的8大卡脖子卖铲人
1. 硅片(12寸大硅片)
作用:
硅片是芯片制造的地基。所有晶体管、互联层都在硅片表面通过光刻、刻蚀、沉积等工艺逐步构建。
12英寸硅片主要用于先进制程(≤28nm)及存储芯片(DRAM、NAND),其平坦度、洁净度、晶向精度直接影响良率。
随着长鑫、长存扩产,12寸硅片需求激增,但重掺(用于功率器件)和轻掺(用于逻辑/存储)的高端产品仍依赖进口。
国产化率:约10-15%(12寸重掺/轻掺仍依赖进口,8寸已较高)
相关公司:沪硅产业、西安奕材、立昂微、TCL中环
2. 光掩模(掩膜版)
作用:
掩膜版相当于芯片电路的照相底片。光刻机将掩膜版上的图形缩小投影到硅片光刻胶上,从而定义每个晶体管和连线的形状。高端前道掩膜(用于28nm以下及存储芯片)需要电子束描画、多层相移OPC技术,国产能力仍弱。
国产化率:约20-30%(高端前道掩膜仍受制于设备与工艺)
相关公司:清溢光电、路维光电
3. 光刻胶(ArF / KrF)
作用:
光刻胶是光刻工艺的感光介质。
涂覆在硅片上的光刻胶经过曝光、显影后,形成与掩膜版对应的图形窗口,保护下方材料在刻蚀或离子注入时不被破坏。
ArF光刻胶(用于193nm光源,支持45nm以下节点)是逻辑和存储芯片的核心耗材,目前国内仍处于0到1突破、小批量验证阶段;KrF光刻胶(用于248nm)相对成熟,已开始小批量导入产线。
国产化率:ArF < 10%(仍处验证/小批量);KrF 约20-30%
相关公司:南大光电、上海新阳、晶瑞电材
4. 靶材(溅射靶材)
作用:
在物理气相沉积(PVD)中,高能离子轰击靶材表面,溅射出原子沉积到硅片上形成金属薄膜(如铝、铜、钛、钽等),用于导线、阻挡层、焊盘等。
高端芯片对靶材纯度(≥5N)、晶粒均匀性要求极高,尤其是铜靶材(用于铜互连)和钽靶材(阻挡层)。
国产靶材在铝、钛等常规品种已成熟,但高纯铜、高纯钽仍依赖进口。
国产化率:约30-40%(Al/Ti已成熟,高纯铜/钽仍有进口)
相关公司:江丰电子、有研新材、阿石创、隆华科技
5. 电子特种气体
作用:
电子特气贯穿芯片制造的刻蚀、沉积、掺杂、清洗等关键工艺。
例如:刻蚀硅需要CF₄、SF₆;沉积氮化硅需要SiH₄、NH₃;掺杂需要AsH₃、PH₃等。
高纯气体(纯度99.999%以上)中的微量杂质(水、氧、颗粒)会导致芯片缺陷甚至报废。
目前国内在NF₃、SiH₄等大宗品种已突破,但高纯Cl₂、高纯HBr、钨源气体等仍被海外巨头(空气化工、林德)卡脖子。
国产化率:约25-35%(高纯品类仍依赖海外,中低端已替代)
相关公司:华特气体、金宏气体、南大光电、雅克科技
6. 抛光材料(抛光液+抛光垫)
作用:
CMP(化学机械抛光)是芯片制造中实现全局平坦化的唯一工艺。
抛光液提供化学腐蚀作用,抛光垫提供机械研磨。
随着芯片层数增加(存储芯片可达200层以上),每一层布线后都需要CMP。抛光液的配方(pH值、磨料粒径、氧化剂浓度)决定抛光速率和缺陷;抛光垫的硬度、沟槽设计影响均匀性。
国产抛光液在氧化物、钨抛光领域已放量,但铜抛光液、高端存储用抛光垫仍处于追赶阶段。
国产化率:抛光液约20-30%,抛光垫 < 10%
相关公司:安集科技、鼎龙股份
7. 湿电子化学品
作用:湿法工艺中用于清洗、刻蚀、显影、剥离的高纯试剂。
包括高纯双氧水、氢氟酸、硫酸、显影液等。芯片制造每道工序前后都需清洗,颗粒、金属离子、有机物必须控制在ppb(十亿分之一)级别。
高端制程需要G4/G5等级(金属杂质