半导体材料中的CMP抛光液和抛光垫是化学机械抛光环节的两大核心耗材,在CMP抛光材料成本中,抛光液价值量占比约49%,抛光垫占比约33%,两者合计超过八成。市场规模的增长主要由先进制程演进带来的工艺步骤增加、晶圆厂扩产带来的用量提升,以及国产化率提升带来的替代空间三重因素驱动。
CMP材料市场格局:美企主导,国产化诉求高
在全球CMP材料市场中,抛光液和抛光垫长期由美企主导,杜邦公司和卡博特微电子占据了绝大多数市场份额,部分细分产品在日韩也难以找到替代品。这种高度集中的供应格局,使得国内晶圆厂对CMP材料的国产化诉求很高。
与硅片和光刻胶由日企主导不同,CMP材料领域国内已出现具备竞争力的厂商。抛光液方面,安集科技是国内做得最好的企业,其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;抛光垫方面,鼎龙股份是国内唯一实现量产的企业,硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,并在存储芯片领域获得主流晶圆厂认证。
增长驱动:制程升级与晶圆厂扩产
CMP材料需求的增长,首先来自先进制程的持续演进。随着制程节点不断缩小,晶圆表面的平坦化要求越来越高,CMP工艺步骤数量相应增加,带动抛光液和抛光垫的单晶圆用量提升。例如,用于10nm节点以下芯片的钴抛光液,就是制程升级带来的新增需求品类。
其次,晶圆厂的扩产直接拉动CMP材料的消耗量。CMP是仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大半导体制造工艺,每一片晶圆在制造过程中都需要经过多道CMP工序,晶圆厂产能扩张意味着抛光液和抛光垫的刚性需求同步增长。
此外,国产化率提升是重要的增量空间。目前国内厂商在部分产品上已具备替代能力,如鼎龙股份的抛光垫产品在部分晶圆厂内已达到一供地位,随着产品从单点替代走向全制程覆盖,国产CMP材料的市场空间将持续打开。
国产化突破:从单点替代到全制程覆盖
国产CMP材料的突破路径,正从单一产品向全系列、全制程覆盖推进。
在抛光液领域,磨粒是核心原材料,约占原材料成本的50%-70%,其硬度和形状的一致性控制是生产难点。安集科技定位全产品解决方案,七大类抛光液产品覆盖量产、上线和研发各阶段,同时通过自建材料基地推进高端磨粒和电子级添加剂的自产化,以提升原材料自主可控能力。
在抛光垫领域,聚氨酯孔洞结构的规整程度是核心质量指标,相关专利长期掌握在海外巨头手中。鼎龙股份依托高分子合成技术积累,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白,并实现核心原材料自产化。在软垫产线投产后,公司将具备全系列、全制程抛光垫的生产能力,并计划将竞争重点延伸至海外市场。
常见问题
CMP抛光液和抛光垫哪个市场空间更大?
从价值量占比看,抛光液约占CMP抛光材料成本的49%,抛光垫约占33%,抛光液的市场空间相对更大。两者合计占比超过八成,是CMP环节最核心的两类耗材。
为什么CMP材料的国产化如此重要?
因为抛光液和抛光垫市场高度集中于美国企业,杜邦和卡博特微电子占据绝大多数份额,部分细分产品在日韩也难以找到替代。这种供应格局对国内晶圆厂的供应链安全构成压力,因此国产化诉求很高。
国内CMP材料厂商的竞争力如何?
国内厂商已具备较强竞争力:安集科技的抛光液产品进入台积电供应链,鼎龙股份的抛光垫产品覆盖28nm以上全部制程,在部分晶圆厂达到一供地位,并计划将竞争延伸至海外市场。