全球CMP抛光液的核心成分专利与市场长期由美日厂商主导,中国半导体材料在这一环节虽然起步较晚,但已通过安集科技等企业的突破,在全球产业链中占据了一席之地,并在加速追赶。具体而言,全球抛光液市场由美国厂商主导,而中国厂商安集科技已进入台积电供应链,成为重要的后起之秀。
全球CMP抛光液格局:美日主导,专利壁垒高
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核心工艺。抛光液作为CMP的两大核心材料之一,价值量占比达49%。从全球竞争格局看,抛光液市场完全由美企主导,杜邦公司和卡博特微电子占据了绝大多数市场份额,部分细分产品在日韩也难以找到替代品。
技术壁垒主要来自两方面:一是磨粒的硬度与形状控制。磨粒是抛光液最核心的组分,占原材料成本的50%-70%,目前核心技术仍被海外巨头垄断,国内虽有新安纳等企业具备生产能力,但产品线较少,安集科技的磨粒仍主要采购自日本厂商。二是配方Know-how的积累。抛光液定制化程度高,不同客户需求各异,配方与稳定工艺只能依靠长时间技术积累和研发试错。
中国CMP材料厂商的突围:安集科技与鼎龙股份
在抛光液领域,安集科技是国内做得最好的企业。自2006年成立起便致力于CMP抛光液业务,定位全产品解决方案(total solution),七大类抛光液产品均有布局。其主力产品不仅获得大陆晶圆厂高度认可,还成功进入台积电供应链,成为其供应商。在原材料自主可控方面,安集科技正在建设材料基地,用于研发生产高端磨粒及电子级添加剂等关键原材料。
在抛光垫领域,鼎龙股份是国内唯一实现量产的企业。其硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,在存储芯片领域部分产品效率表现突出。公司已实现核心原材料自产化,并计划拓展海外市场。从专利角度看,截至2018年8月,鼎龙化学在中国内地抛光垫领域的专利数位居第二,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白。
中国半导体材料在全球版图中的真实位置
从整体格局看,中国CMP材料厂商正处于从进口替代向出海突破的关键阶段。与硅片、光刻胶由日企主导不同,CMP材料完全由美企主导,这反而使得国内晶圆厂对国产化诉求更高,为本土厂商提供了替代进口的机遇。
当前,中国厂商在磨粒核心技术、配方Know-how积累等方面与海外巨头仍有差距,但安集科技进入台积电供应链、鼎龙股份实现核心原材料自产化,均标志着国产CMP材料已具备参与国际竞争的实力。未来随着原材料逐步自产化及全制程产品线完善,中国厂商在全球CMP材料版图中的位置有望进一步提升。
常见问题
中国CMP抛光液与国际水平的差距在哪里?
主要差距集中在磨粒的硬度与形状控制,以及配方Know-how的长期积累。磨粒核心技术仍由海外巨头垄断,国内厂商的磨粒部分仍需依赖日本进口,而配方调试需要长时间的技术沉淀和客户验证。
安集科技在CMP抛光液领域处于什么地位?
安集科技是国内CMP抛光液领域的龙头企业,产品已获得大陆晶圆厂高度认可,并成功进入台积电供应链。公司正通过建设材料基地实现高端磨粒等关键原材料的自主可控。
中国CMP抛光垫的国产化进展如何?
鼎龙股份是国内唯一实现抛光垫量产的企业,硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,并已实现核心原材料自产化。在软垫产线投产后,公司将具备全系列、全制程的抛光垫生产能力。