半导体材料中的CMP抛光液和抛光垫长期由美国企业主导,但国产替代的突破口已经清晰:技术突破、客户验证和从成熟制程向先进制程渗透。在抛光液领域,国内以安集科技为代表的企业已进入台积电等主流晶圆厂供应链;在抛光垫领域,鼎龙股份已实现量产并覆盖28nm以上全部制程,部分产品在存储芯片领域效率优于海外品牌。国产替代的路径正在从“能用”走向“好用”。
技术突破:打破专利与材料壁垒
CMP材料的技术壁垒集中在两个环节。抛光液的核心难点在于磨粒的硬度和形状控制,磨粒占原材料成本的比例较高,目前核心技术仍由海外巨头垄断,国内厂商如安集科技在磨粒采购上仍依赖日本供应商,但正通过自建材料基地推进关键原材料的自主可控。
抛光垫的难点则在于聚氨酯孔洞结构的规整程度,这直接决定抛光效率。相关生产专利长期掌握在海外巨头手中,而鼎龙股份凭借高分子合成技术积累,在抛光垫原材料和制作方面填补了国内专利空白,并已实现核心原材料的自产化。
客户验证:进入主流晶圆厂供应链
国产CMP材料已获得国内主流晶圆厂的认可,并开始向海外拓展。安集科技的抛光液产品不仅获得大陆晶圆厂高度认可,还成功输出到台湾,成为台积电的供应商。鼎龙股份的抛光垫产品则进入了长江存储、武汉新芯、中芯国际、长鑫存储等国内主流晶圆厂,在部分晶圆厂内达到一供地位。
客户结构的多元化是国产替代的重要信号。以安集科技为例,其前五大客户收入占比呈现逐年分散的趋势,从早期的单一客户高度集中逐步走向多家主流晶圆厂并重,显示国产材料正逐步嵌入更广泛的供应链体系。
替代路径:从成熟制程向先进制程渗透
国产CMP材料的替代路径呈现出清晰的梯度。鼎龙股份的硬垫产品已覆盖28nm以上全部制程,14nm节点部分已认证通过、部分测试推进中;软垫产线投产后,公司将具备全系列和全制程的抛光垫生产能力。抛光液方面,安集科技以全产品解决方案为定位,七大类产品中多数已量产或处于研发论证阶段。
值得注意的是,国产材料在部分细分领域已具备竞争力。鼎龙股份的抛光垫在存储芯片领域效率高于海外品牌,可以有效降低用户成本;软垫产品因主要应用于先进制程,国内使用比例相对较低,这也意味着先进制程渗透仍有较大空间。
常见问题
国产CMP材料与海外巨头的差距还有多大?
差距正在缩小,但核心原材料和先进制程认证仍是主要瓶颈。抛光液的磨粒、抛光垫的聚氨酯孔洞结构专利仍部分掌握在海外企业手中,且先进制程的客户验证周期较长,需要持续的技术积累和产线迭代。
国产替代的主要障碍是什么?
一是核心原材料的自主可控,如磨粒和高端添加剂仍需突破;二是客户验证周期长,晶圆厂对材料的一致性和可靠性要求极高;三是海外巨头通过专利合作形成了较强的利益关系网,新进入者需要时间打破这一格局。
哪些领域最有可能率先实现全面国产替代?
存储芯片领域是当前进展较快的方向。鼎龙股份的抛光垫在存储芯片领域效率优于海外品牌,且已进入长江存储、长鑫存储等主要存储晶圆厂供应链;随着软垫产线投产和海外市场拓展,CMP材料的国产化率有望进一步提升。