抛光液占CMP材料成本49%、抛光垫占33%,这一价值量结构决定了半导体材料的下游应用需求呈现出**“抛光液按芯片类型分工、抛光垫按制程节点分层”的鲜明特点。简单来说,抛光液的需求结构与芯片功能直接挂钩(逻辑芯片与存储芯片对七类抛光液的需求侧重不同),而抛光垫的需求则与制程先进程度强相关**(先进制程用软垫更多,成熟制程以硬垫为主)。
抛光液:七类产品对应不同芯片类型
抛光液按应用领域可分为七大类,包括硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、层间介质层抛光液、浅槽隔离层抛光液和3D封装硅通孔抛光液。不同芯片类型对抛光液的需求结构差异明显:
- 存储芯片:需要大量使用钨抛光液(用于钨塞和钨通孔的平坦化)和铜及铜阻挡层抛光液,是钨抛光液的主力应用场景。
- 逻辑芯片:同样大量使用铜及铜阻挡层抛光液,但钨抛光液仅在部分工艺段使用;在10nm节点以下的先进制程中,还会用到钴抛光液。
这种“按需取用”的结构,意味着抛光液厂商必须提供全产品线解决方案(即total solution),才能覆盖不同晶圆厂、不同芯片类型的多样化需求。
抛光垫:软硬垫比例揭示制程结构
抛光垫分为硬垫(聚氨酯)和软垫(无纺布及带绒毛结构无纺布)。从全球应用来看,软垫与硬垫的价值量比例约为1:8;由于软垫主要应用在先进制程中,国内使用软垫相对更少,软硬比例约为1:10。
这一比例差异反映了下游需求结构的特点:
| 维度 | 硬垫(聚氨酯) | 软垫(无纺布类) |
|---|---|---|
| 典型应用 | 铜、钨、STI、氧化物等 | 铜阻挡层、先进制程 |
| 特性 | 硬度高、抛光效率高 | 弹性好、均匀性好 |
| 需求占比 | 主流(约九成价值量) | 较小(约一成价值量) |
硬垫是应用最广泛的产品,覆盖28nm以上全部制程;软垫则更多服务于先进制程的精细化抛光需求,国内软垫使用比例低于全球平均水平,也说明国内先进制程占比仍在提升过程中。
常见问题
为什么抛光液的价值量占比最高?
抛光液是CMP过程中化学作用的核心载体,成分复杂(含氧化剂、磨粒、络合剂、表面活性剂等),且定制化程度高,不同客户、不同工艺需要不同配方,技术Know-how积累要求高。其核心原材料磨粒占原材料成本的50%-70%,技术壁垒和配方价值共同支撑了49%的最高价值量占比。
抛光垫的软硬比例1:8到1:10意味着什么?
意味着全球范围内硬垫占据约九成价值量,是绝对主流;国内软垫使用比例更低(软硬比1:10),主要因为软垫多用于先进制程,国内先进制程产能占比仍在提升中。这也说明抛光垫需求结构与晶圆厂的制程节点分布高度绑定。
逻辑芯片和存储芯片对CMP材料的需求差异在哪?
核心差异在抛光液:存储芯片大量使用钨抛光液和铜抛光液,而逻辑芯片以铜抛光液为主,钨抛光液仅用于部分工艺段;先进制程逻辑芯片还会使用钴抛光液。抛光垫方面差异不大,主要看制程节点而非芯片类型。