想要将“一堆沙子”制作成现代生活的必需品芯片并不容易，它需要几十个行业，上千道工序，层层严控才能实现。
这其中繁琐的工序，超高难度的技术要求，让芯片成为我国科技产业多年来的痛，产业链中众多领域也被海外巨头所垄断。安集科技（688019）正在芯片制造产业链的上游领域寻求突破。
作为国内关键半导体材料生产企业，安集科技自2004年成立伊始便深耕于化学机械抛光液领域，并成功打破了海外企业对集成电路领域化学机械抛光液的垄断，成为化学机械抛光液国产唯一供应商。
化学机械抛光液是一种研磨液，在芯片抛光工艺中，它能够帮助去除表面的微米级／纳米级材料， 并使晶圆表面达到高度平坦，让下一步工艺可以进行。
即便打破了外商垄断的局面，安集科技依旧与海外巨头有着不小的差距：不超过3％的全球化学机械抛光液市场占有率，先进制程节点材料仍然空缺。在得到资本市场的加持后，安集科技能否再进一步，让“中国制造”更深度地参与到国际产业链中？它又能否继续突破，从海外巨头手中抢下更多市场份额？
国产唯一 晶圆制造必备
芯片制造过程大致可以分为顶层设计、晶圆制造、封装测试三大步骤，其中晶圆制造过程尤为复杂。而晶圆制造的主要工艺包括：光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长，化学机械抛光（cmp）。
化学机械抛光是晶圆制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，cmp工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米／纳米级不同材料的去除，从使晶圆表面达到高度平坦化，让下一步的光刻工艺得以进行。
（化学机械抛光原理，安集科技招股书）
根据不同工艺制程和技术节点的要求，每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的化学机械抛光工序。
作为我国化学机械抛光液唯一供应商，安集科技近几年的业绩正在稳步增长：2016年至2018年，其营收从1．96亿元增长至2．47亿元；2019年1－9月营收2．05亿元，同比增长16．7％，净利润为4627．59万元，同比增长46．29％。
化学机械抛光液是安集科技的业务核心，2018年这一业务营收2．05亿元，占总营收的82．78％。
业绩增长的背后，技术突破也帮助安集科技收获更多客户的认可，目前安集科技所生产的铜及铜阻挡层系列化学机械抛光液技术节点涵盖130－28nm芯片制程，主要应用于国内8英寸和12英寸主流晶圆产线，并已经与中芯国际、台积电、长江存储、华润微电子、华虹宏力等全球或国内领先的集成电路制造厂商建立稳定合作。
这五家公司也为安集科技带来了它80％以上的收入，其中，仅中芯国际就贡献了其超过50％的营收。
除此之外，安集科技光刻胶去除剂液业务已经形成一定规模，并且不断扩大，其营收从2016年的1941万元增长至2018年的4205万元，成为安集科技的第二营收来源。
光刻胶去除剂同样是晶圆生产中的必备产品。在光刻工艺中，光刻胶被用于将掩膜版上的图形转移到衬底上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。但是，在图案化的最后，进行下一工艺步骤之前，光刻胶残留物需彻底除去。光刻胶去除剂是用于去除光刻胶残留物的高端湿化学品。
虽然整体业绩目前还处于增长状态，但是较低的增速，也不难看出安集科技过的并不轻松。
将营收拆分来看，2018年安集科技的化学机械抛光液营收基本与2017年的持平，作为其核心产品的铜及铜阻挡层系列化学机械抛光液营收也出现波动，从2017年的1．74亿元降至2018年的1．64亿元。安集科技业务的增长则是依靠光刻胶去除剂业务的发展。
似乎安集科技化学机械抛光液业务已经达到到达了它的极限。
大举扩产 全面替代
事实上，不论是市场，还是其自身技术提升，安集科技仍有较大上升空间。
近年来，化学机械抛光液市场规模一直稳步增长，据全球最大的的化学机械抛光液供应商cabot microelectronics公开披露的资料，2016 年、2017年和2018年全球化学机械抛光液市场规模分别为11．0亿美元、12．0 亿美元和12．7 亿美元，预计2017－2020年全球cmp抛光材料市场规模年复合增长率为6％。
下游市场方面，随着我国成为全球最大半导体消费市场，中国大陆正在承接国际半导体行业产能的第三次转移。海外“老牌”芯片大厂，国产半导体“新星”纷纷加码国内市场，据华西证券数据，2017年至2019年，预计全球新建62条晶圆（集成电路）加工产线，其中中国境内新建数量达到26条。
可资佐证的是中国半导体协会统计，截止到2018年12月，我国已建成或正在投入生产的12英寸集成电路制造生产线达15条；正在建或规划中的12英寸集成电路制造生产线16条；已建成或正在投入生产的8英寸集成电路制造生产线达24条；未来的几年中，我国还将新建10条8英寸集成电路制造生产线，预计到2020年，我国集成电路制造产能将达到220万片／月。
同时，中国集成电路产业销售规模也在快速增长，2018年中国集成电路产业销售额达到6532亿元，同比增长20．7％，等到国内中芯国际、长江存储等一系列生产线的建成投产，预计2020年国内集成电路产业规模将达到9825．4亿元。
不仅如此，集成电路产业的技术突破也会带来cmp抛光材料用量的增长，以14nm以下逻辑芯片工艺为例，其要求的cmp工艺将达到20步以上，7nm及以下逻辑芯片工艺中cmp抛光步骤甚至可能达到30步。同样地，存储芯片由 2d nand 向 3d nand 技术变革，也会使cmp抛光步骤数近乎翻倍。
随着下游集成电路制造市场不断扩大，作为国产化学机械抛光液唯一供应商，以及中芯国际、长江存储的供应商，安集科技受益可期。一同作为集成电路生产所需材料的光刻胶去除剂也将水涨船高。
但是，如果仅仅依靠下游市场增量带来的红利，即便营收会增长，市场份额上似乎也不会有太大的变化，依旧是在行业巨头的“夹缝中生存”，国内先进技术节点化学机械抛光液依旧将被海外巨头所掌控，在寡头市场中“抢食”行业巨头才会带来巨大收益。
在这个以技术见长的行业中，产品实力才是“硬通货”，只有技术不断突破才能在与寡头的“抢食”中分得一杯羹。安集科技似乎也意识到这一点，其每年的研发投入占比都超过20％。
持续高强度的研发投入正在兑现：目前，安集科技14nm技术节点产品已进入客户认证阶段，10－7nm技术节点产品正在研发中。
虽然，从各工艺节点的产能看，2018年集成电路28nm以上工艺产能仍占全球总产能的约90％，但是28nm以下，甚至是14nm以下早已成为集成电路生产商们的必争之地。安集科技的大客户中芯国际也在全力发展14nm及以下工艺。
进入客户认证阶段的安集科技，在此时选择扩充化学机械抛光液的产能，借此紧随大客户脚步，进一步扩大国产化替代效应此；此次上市募集的资金中，就有1．2亿元将被用于cmp抛光液生产线扩建项目，等到产线扩建完成，安集科技将新增6100吨满足28nm以下技术节点要求的铜相关化学机械抛光液。
值得一提的是，cmp抛光液生产线扩建项目还将为安集科技带来9000吨的金属钨化学机械抛光液产能，与铜相关化学机械抛光液不同，金属钨化学机械抛光液主要应用于存储芯片的生产中，而铜相关化学机械抛光液则是更多地应用与逻辑芯片中。
安集科技所生产的金属钨化学机械抛光液能够满足3d nand和dram存储芯片的要求。等到产能扩充完成，金属钨化学机械抛光液将有望从安集科技业务划分中的“其他”里凸显，成为带动业绩增长的新动力。
接下来，等到研发投入成功“兑现”，产能建设全面达成，安集科技将扩大对不同制程、类型芯片生产用抛光液的覆盖，全面加速国产化替代。随着世界半导体产能向中国转移，已经占据地缘优势的安集科技，有望成为世界级半导体材料供应商。
撰文丨乔浩然
