聚氨酯孔洞结构的规整程度直接决定CMP抛光垫的抛光效率,海外巨头凭借对这一核心技术的专利垄断长期掌握定价主导权;而国产厂商鼎龙股份实现技术突破后,正通过产品性能与成本优势,推动议价能力在产业链中重新分配。
CMP(化学机械抛光)是半导体制造中仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大制造工艺,抛光垫与抛光液是其中两大核心材料,价值量占比分别为33%和49%。抛光垫中应用最广泛的聚氨酯硬垫,其微孔结构的规整程度是衡量质量的核心指标——孔洞越均匀,抛光效率越高。然而,这部分生产专利长期掌握在海外巨头手中,他们通过合作避免重复开发和同质竞争,形成了较强的利益关系网,构筑起显著的技术与专利壁垒。
海外巨头的垄断格局与议价权
全球抛光垫市场呈现高度集中的竞争格局。以2019年数据为例,美国杜邦一家占据全球79%的份额,卡博特微电子、TWI、日本富士纺、JSR等厂商合计份额有限。这种近乎独占的市场地位,赋予海外厂商在定价上的主导权。由于抛光垫直接关系到晶圆表面纳米级平坦化效果,晶圆厂对材料稳定性和良率极为敏感,一旦选定供应商便形成较强的黏性,进一步巩固了海外巨头的议价能力。
国产突破重塑价格传导机制
国内目前只有鼎龙股份实现了抛光垫产品的量产。该公司依托在高分子合成领域的技术积累,自2012年前后切入半导体材料领域,并在2018年8月时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,于2021年实现核心原材料的自产化。
鼎龙的硬垫产品已覆盖28nm以上全部制程,在存储芯片领域,部分产品效率甚至高于海外品牌,能有效降低用户成本。这一突破的意义在于:国产厂商不再只是被动接受海外定价,而是以产品性能和本土化服务为筹码,让晶圆厂在供应链中拥有了更现实的替代选择,从而促使原有价格传导机制发生改变。
常见问题
为什么聚氨酯孔洞结构是抛光垫的核心技术壁垒?
抛光垫的微孔结构承担着容纳和输送抛光液的关键功能,孔洞的规整程度直接决定抛光效率与晶圆表面质量。要生产出微细而均匀的孔洞结构,涉及发泡工艺、材料配方等一系列Know-how积累,而这部分专利长期被海外巨头掌控,构成了国产化进程中必须突破的核心难点。
国产抛光垫厂商是如何打破海外专利垄断的?
鼎龙股份的路径是从材料技术底层切入——其原有高分子合成技术与抛光垫所需材料相通,借此建立研发优势,逐步填补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。截至2018年8月,鼎龙在中国内地抛光垫领域的专利数量已达国内第二,仅次于中芯国际,但专利更多集中在原材料与制作环节。
国产抛光垫对产业链议价能力有何实际影响?
国产厂商的量产突破为下游晶圆厂提供了海外巨头之外的替代选项。以鼎龙为例,其部分存储芯片用抛光垫产品效率高于海外品牌,同时能降低用户成本,且已在长江存储、中芯国际等国内主流晶圆厂中达到部分一供地位。这种“性能不输、成本更优、服务更近”的组合,使议价天平不再完全倒向海外供应商,产业链定价逻辑正从单一垄断定价转向多方博弈。