半导体材料抛光垫孔洞结构专利长期由海外巨头掌控,但国内知识产权保护与产业扶持政策正为国产替代创造有利环境,以鼎龙股份为代表的国内厂商已实现抛光垫量产突破,政策监管的核心影响在于引导研发方向、保护创新成果并加速国产化进程。

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,而抛光垫与抛光液是其两大核心材料,价值量占比分别为33%和49%。抛光垫的制造难点在于聚氨酯孔洞结构的规整程度,这直接决定抛光效率,是衡量产品质量的核心指标。然而,这部分生产专利长期掌握在海外巨头手中,美国杜邦公司一家即占据全球抛光垫市场79%的份额(2019年数据),形成了较强的技术壁垒与利益关系网。

政策监管如何影响国产替代

在知识产权保护层面,国内专利制度的完善为国产厂商创新提供了法律保障。以鼎龙股份为例,截至2018年8月,其在中国内地抛光垫领域的专利数量位居第二,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白,并于2021年实现了核心原材料的自产化。这种专利积累既是企业研发实力的体现,也受益于国内知识产权保护环境的持续优化——只有创新成果得到有效保护,企业才有动力持续投入技术攻关。

在产业扶持层面,国内晶圆厂对CMP材料国产化诉求很高,这为国产抛光垫提供了宝贵的验证与应用场景。鼎龙股份的硬垫产品已覆盖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,部分晶圆厂内已达到一供地位。政策对半导体材料国产化的引导,使得国产厂商能够在实际产线中迭代产品、积累Know-how经验,逐步缩小与海外巨头的差距。

国产厂商的突破路径与竞争格局

鼎龙股份从打印耗材领域切入半导体材料,依托其在高分子合成技术上的积累,成功突破了抛光垫的技术壁垒。其研发基因延续至抛光垫领域,专利布局覆盖原材料和制作环节,而非仅仅停留在应用层面。随着软垫产线投产,公司具备全系列和全制程的抛光垫生产能力,并计划将竞争重点延伸到海外市场。

值得注意的是,国内抛光液领域的安集科技同样走在了国产替代前列,其产品不仅获得大陆晶圆厂高度认可,还成为台积电的供应商。这表明在CMP材料领域,国产厂商已具备参与国际竞争的实力,而政策监管与产业扶持在其中扮演了重要的助推角色。

常见问题

抛光垫孔洞结构专利为何难以突破?

抛光垫的孔洞结构规整程度决定抛光效率,但相关生产专利长期由海外巨头掌控,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。突破这一技术壁垒,生产出具备微细而均匀孔洞结构的抛光垫,是国产化的关键。

国内哪些厂商在抛光垫领域取得了突破?

目前国内只有鼎龙股份实现了抛光垫产品的量产。该公司在2012年左右进入半导体材料领域,凭借高分子合成技术积累,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白,并于2021年实现核心原材料自产化。

政策对CMP材料国产化的支持体现在哪些方面?

政策支持主要体现在两方面:一是知识产权保护制度的完善,为国产厂商的创新成果提供法律保障;二是产业扶持引导国内晶圆厂重视CMP材料的国产化,为国产抛光垫和抛光液提供实际产线的验证机会,加速技术迭代与产业化进程。