CMP抛光垫根据材质主要分为聚氨酯硬垫和无纺布软垫(含带绒毛结构的无纺布软垫)两大类。硬垫与软垫的技术壁垒核心差异在于:硬垫的壁垒集中在聚氨酯配方与微孔结构规整度的控制,软垫的壁垒则在于无纺布基材的均匀性、绒毛结构设计及寿命稳定性。全球范围内软硬垫价值量比例约为1:8,而国内因软垫主要用于先进制程,比例更接近1:10,反映出软垫国产化面临更高的技术门槛。

聚氨酯硬垫:微孔结构是核心壁垒

聚氨酯硬垫(典型产品如IC1000)具有高硬度、强耐磨性和高抛光效率,但其微孔结构的规整程度是决定抛光质量的关键。孔洞的均匀性直接影响抛光效率与晶圆表面划伤风险,而这一领域的生产专利长期掌握在海外巨头手中,形成了较强的技术壁垒。国内鼎龙股份已实现硬垫量产,产品覆盖28nm及以上制程,并在部分晶圆厂达到一供地位,但其突破的核心就在于攻克了微细而均匀孔洞结构的控制难题。

无纺布软垫:基材与绒毛工艺是难点

无纺布软垫(如SUBA系列)和带绒毛结构的无纺布软垫(如Politex系列)具有更好的容纳抛光液能力和弹性,适用于对表面粗糙度要求更高的先进制程。软垫的技术壁垒主要体现在:无纺布基材的均匀性、绒毛结构的精密设计,以及长期使用中的寿命稳定性。国内软垫使用比例低于全球平均水平,背后是原材料(如专用无纺布)和起毛工艺等环节的国产化瓶颈。鼎龙股份计划通过潜江工厂软垫产线投产,实现全系列抛光垫生产能力。

常见问题

硬垫和软垫在应用上如何选择?

硬垫因高硬度和高效率,广泛应用于铜、钨、氧化物等较粗的抛光工艺段;软垫则因低硬度、高弹性,更适合铜阻挡层等对表面损伤敏感的精细抛光。实际中常采用“上硬下软”的复合垫结构来兼顾平坦度与均匀性。

国产抛光垫与国际巨头的差距在哪里?

硬垫方面,国产在微孔结构规整度上仍有优化空间,但鼎龙股份已实现核心原材料自产化,硬垫产品在部分存储芯片领域效率甚至高于海外品牌。软垫方面,国产化进程相对滞后,主要受限于基材均匀性和绒毛工艺的稳定性,但随产线投产正在加速追赶。

未来CMP抛光垫的技术方向是什么?

技术演进方向包括复合型抛光垫(如“上硬下软”结构)和可调硬度垫,旨在同时提升抛光效率与表面质量。目前复合垫已具备商业化产品,可调硬度垫仍处于研发探索阶段。

延伸阅读