CMP(化学机械抛光)环节的国产替代正走在一条**从“单点突破”到“全系列覆盖”**的务实路径上:抛光液领域,安集科技已成为台积电供应商,产品获大陆晶圆厂高度认可;抛光垫领域,鼎龙股份实现了量产,硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,并进入长江存储等主流晶圆厂,部分产品在部分晶圆厂内达到一供地位。相比硅片和光刻胶,CMP材料在国产替代进程中的竞争压力相对较小,且产品已开始出海,是半导体材料中替代进度较快的环节之一。
两大核心材料:抛光液与抛光垫
CMP(化学机械抛光)是仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大半导体制造工艺,作用是将晶圆表面平坦化至纳米级。其核心材料为抛光液和抛光垫,价值量占比分别为49%和33%。与日企主导的硅片和光刻胶市场不同,抛光液和抛光垫市场由美企主导,杜邦公司和卡博特微电子占据绝大多数份额,部分细分产品在日韩难以找到替代品,因此国内晶圆厂对CMP材料的国产化诉求很高。
抛光液:安集科技的全产品线突围
抛光液的生产难点集中在磨粒的硬度和形状控制以及组分配比两方面。磨粒是抛光液最核心的组分,约占原材料成本的50%-70%,目前核心技术仍被海外巨头垄断,国内厂商的磨粒采购仍部分依赖日本供应商。
安集科技自2006年成立起便专注CMP抛光液业务,定位为全产品解决方案(total solution),七大类抛光液产品中,多数已量产数年或处于研发论证阶段。其主力产品不仅获得大陆晶圆厂高度认可,还成功输出至台湾,成为台积电的供应商。在原材料自主可控方面,安集科技除采购国内新安纳的产品外,还在建设材料基地,用于研发生产高端磨粒及电子级添加剂等关键原材料。
抛光垫:鼎龙股份的专利突破与量产
抛光垫的制作难点在于聚氨酯的孔洞结构规整程度,这一核心指标决定抛光效率,而相关生产专利长期掌握在海外巨头手中。
鼎龙股份从打印耗材转型进入半导体材料领域,借助与抛光垫相通的高分子合成技术积累,成为国内唯一实现抛光垫量产的厂商。截至2018年8月,其专利数量位居国内第二,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白,并在2021年实现了核心原材料的自产化。目前,鼎龙的硬垫产品覆盖28nm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,部分晶圆厂内达到一供地位。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,并计划全力拓展海外市场。
常见问题
国产CMP材料与国际巨头的差距还有多大?
差距主要体现在核心原材料环节:抛光液的磨粒核心技术仍被海外垄断,抛光垫的聚氨酯孔洞结构专利也长期掌握在海外大厂手中。但国产厂商正通过自建材料基地、实现核心原材料自产化等方式逐步缩小差距。
安集科技和鼎龙股份的客户结构如何?
安集科技产品已进入台积电供应链,同时覆盖中芯国际、长江存储、华虹宏力等大陆主要晶圆厂;鼎龙股份抛光垫进入长江存储、武汉新芯、中芯国际、长鑫存储等国内主流晶圆厂,部分产品在部分晶圆厂内达到一供地位。
CMP材料国产替代的下一步重点是什么?
一方面是核心原材料自主可控,包括高端磨粒和聚氨酯原料的自产化;另一方面是全制程覆盖与海外拓展,从当前28nm以上制程向更先进节点推进,并将竞争重心延伸至海外市场。