抛光液和抛光垫合计占CMP材料成本的82%(抛光液49%、抛光垫33%),是CMP环节的两大核心材料。半导体材料的供需节奏,本质上是跟随晶圆厂扩产周期与稼动率变化而波动的:在晶圆厂产能爬坡阶段,CMP材料消耗量随晶圆加工量同步上升;而在晶圆厂主动调整库存或稼动率下行阶段,材料需求节奏也会相应放缓。CMP工艺作为仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大半导体制造工艺,其材料消耗贯穿逻辑与存储芯片制造全程,因此供需节奏与晶圆制造端的开工强度高度绑定。
CMP材料的消耗特性决定供需节奏
CMP材料属于消耗品属性,其需求直接由晶圆加工量驱动。抛光液在化学部分参与反应生成钝化层,抛光垫则通过机械摩擦去除材料,两者在每一片晶圆的加工过程中都会被持续消耗。这意味着,与设备的一次性采购不同,CMP材料的供需节奏更贴近晶圆厂的开工率与产能利用率——稼动率越高,材料消耗越快;稼动率调整时,材料需求也会即时反映。
从成本结构看,抛光液和抛光垫合计占比82%,这一高价值量决定了晶圆厂对这两类材料的供应稳定性高度敏感。而在供应端,抛光液和抛光垫长期由美企主导,国内晶圆厂对国产化诉求很高,这也使得国产材料厂商的产能释放节奏,与晶圆厂的扩产周期形成共振。
供需节奏的三个观察维度
扩产周期与消耗爬坡:晶圆厂新建产线从设备搬入到产能爬坡,CMP材料用量逐步放大。由于CMP工艺在逻辑芯片的铜互连、浅槽隔离等环节,以及存储芯片的钨塞、通孔平坦化等环节均大量使用,产线稼动率提升阶段是材料需求最旺盛的窗口。
库存调整的扰动:晶圆厂会根据下游需求预期调整投片量,进而影响材料采购节奏。当行业处于库存去化阶段,材料需求会阶段性走弱;补库存周期启动时,材料订单则率先回暖。CMP材料作为耗材,其周期波动幅度通常小于设备,但节奏上同步于晶圆厂的开工率变化。
国产替代的供给增量:国内抛光液厂商安集科技已实现七大类抛光液的全产品布局,产品获得大陆晶圆厂认可并进入台积电供应链;抛光垫领域,鼎龙股份的硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,并在存储芯片领域部分产品效率高于海外品牌,软垫产线投产后将具备全系列生产能力。国产厂商的产能释放,为晶圆厂提供了更多供应选择,也在一定程度上平滑了海外供应波动带来的节奏扰动。
常见问题
CMP材料的需求是否随芯片制程升级而增加?
是的。先进制程对晶圆表面平坦度的要求达到纳米级,CMP工艺步骤数量随制程演进持续增加,且钴抛光液等新产品面向10nm以下节点开发,单芯片的CMP材料用量和品类都在扩展,这为材料需求提供了长期增长动力。
国产CMP材料厂商的竞争格局如何?
抛光液领域,安集科技是国内领先厂商,定位全产品解决方案,七大类产品覆盖量产、上线和研发各阶段;抛光垫领域,鼎龙股份是国内唯一实现量产的企业,硬垫覆盖28nm以上全部制程,部分存储芯片用产品效率表现突出。两家厂商均以国产替代和出海为增长路径。
供需节奏的拐点如何判断?
可跟踪两个信号:一是晶圆厂的稼动率变化,直接对应材料消耗强度;二是新建产线的产能爬坡进度,决定增量需求释放时点。此外,国产厂商的产能建设与客户认证进度,也会影响供给端的响应速度。