尽管杜邦和卡博特在CMP抛光液、抛光垫领域占据主导份额,但国产龙头并非没有机会,且已在局部市场实现实质性突破:安集科技在抛光液领域已成为台积电供应商,鼎龙股份则在国内率先实现抛光垫量产,两家公司的产品均已获得国内主流晶圆厂认可并开始向海外拓展。
CMP(化学机械抛光)是半导体制造中仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大核心工艺,其核心材料为抛光液和抛光垫,价值量占比分别为49%和33%。从全球格局看,抛光液和抛光垫市场确实由美企主导,杜邦和卡博特微电子占据了绝大多数份额,部分细分产品在日韩也难以找到替代品。正因如此,国内晶圆厂对CMP材料的国产化诉求很高,这为国内企业提供了明确的替代窗口。
抛光液:安集科技的全产品线突围
抛光液与光刻胶有诸多相似之处,同为分布均匀的胶体,且分类体系与晶圆表面材料相匹配,可分为硅、铜及铜阻挡层、钨、钴、层间介质层等七大类。其生产难点在于两点:一是控制磨粒的硬度和形状,磨粒是抛光液最核心的组分,占原材料成本的比例较高,且核心技术仍被海外巨头垄断;二是组分配比高度定制化,考验的是长期积累的Know-how经验。
国内做得最好的企业是安集科技。自成立起,安集便致力于CMP抛光液业务,定位为全产品解决方案(total solution),七大类抛光液产品覆盖了量产、上线和研发论证等多个阶段。其主力产品不仅获得大陆晶圆厂高度认可,还成功进入台积电供应链,技术积累较强。此外,安集也在推进关键原材料(如高端磨粒、电子级添加剂)的自主可控,未来盈利能力有望随自产化率提升而改善。
抛光垫:鼎龙股份的专利突破与全制程覆盖
抛光垫是具有一定弹性、疏松多孔的材料,直接与晶圆接触并通过摩擦去除抛光层,主要分为聚氨酯硬垫和无纺布软垫等类型,全球范围内软垫与硬垫的价值量比例约为1:8。其核心制造难点在于聚氨酯孔洞结构的规整程度,这直接决定抛光效率,而相关生产专利长期掌握在海外巨头手中。
国内目前仅鼎龙股份实现了抛光垫量产。该公司从打印耗材领域转型,依托高分子合成技术积累进入半导体材料领域,其专利数量在国内抛光垫领域位居前列,填补了原材料和制作方面的专利空白,并已实现核心原材料的自产化。鼎龙的硬垫产品覆盖28nm及以上全部制程,客户包括长江存储、武汉新芯、中芯国际、长鑫存储等国内主流晶圆厂,在部分晶圆厂内已达到一供地位。在软垫产线投产后,公司计划达成全系列、全制程的抛光垫生产能力,并将竞争重点延伸到海外市场。
常见问题
国产CMP材料的竞争优势在哪里?
核心优势在于客户认证的实质性突破和本土配套能力。安集科技已进入台积电供应链,鼎龙股份在部分晶圆厂达到一供地位,说明产品已通过最严格的客户验证。同时,国内晶圆厂对CMP材料国产化诉求强烈,为本土企业提供了稳定的基本盘。
技术壁垒是否完全无法跨越?
壁垒高但并非不可突破。抛光液的核心壁垒在于磨粒控制和配方Know-how,抛光垫的核心壁垒在于聚氨酯孔洞结构专利。安集和鼎龙分别通过长期研发积累和专利布局实现了量产突破,鼎龙还实现了核心原材料自产化,证明技术路径是可行的。
国产厂商能否挑战杜邦和卡博特的地位?
短期看,全球主导格局仍由海外巨头把持,但国产厂商已从“替代进口”走向“出击海外”。安集和鼎龙均计划或已经将竞争重心延伸至海外市场,随着全系列产品能力补齐,国产龙头在全球市场的参与度有望逐步提升,具体进程需以企业后续披露和第三方数据为准。