半导体材料抛光垫的孔洞结构专利确实长期由海外巨头主导,但国产技术路线的破局路径已经清晰:以聚氨酯配方与发泡工艺为核心突破口,通过材料自产化与工艺创新绕开专利封锁,目前国内已有厂商实现抛光垫量产并具备全系列生产能力

技术壁垒:孔洞规整性为何是关键

抛光垫是一种具有一定弹性、疏松多孔的材料,在 CMP(化学机械抛光)过程中直接与晶圆接触,通过摩擦去除抛光层。其显微结构呈现微孔形态,孔洞结构的规整程度决定了最终的抛光效率,是衡量抛光垫质量的核心指标之一

然而,这部分生产专利长期掌握在海外巨头手中。海外企业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。要突破技术壁垒,生产出具备微细而均匀孔洞结构的抛光垫,正是国产化的关键所在。

国产破局:鼎龙股份的技术路线实践

在国产替代进程中,鼎龙股份是目前国内唯一实现抛光垫产品量产的厂商。其破局路径值得关注:

技术同源切入:鼎龙股份最初从事打印耗材业务,在材料领域有较强的技术积累。抛光垫所需的材料与其高分子合成技术有相通之处,公司借此契机进入半导体材料领域。

专利布局先行:截至2018年8月,鼎龙股份的专利数量位居中国内地抛光垫领域第二位,填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白,并在后续实现了核心原材料的自产化。

产品覆盖推进:鼎龙股份的硬垫产品覆盖28nm以上的全部制程,在存储芯片领域已进入长江存储、武汉新芯、中芯国际、长鑫存储等国内主流晶圆厂,并在部分晶圆厂内达到一供地位。软垫产线投产后,公司达成全系列和全制程的抛光垫生产能力。

常见问题

国产抛光垫与海外产品的差距在哪里?

主要差距体现在微孔结构的规整程度上。海外巨头通过专利布局长期垄断这一核心技术,国产厂商需要绕开既有专利,在聚氨酯配方、发泡工艺等方面探索自主技术路线。鼎龙股份通过高分子合成技术积累和持续研发,已在原材料自产化方面取得突破。

除了聚氨酯发泡,还有哪些替代技术路线?

从材料体系看,抛光垫还包括无纺布和带绒毛结构的无纺布等类型,以及“上硬下软”的复合型结构。不同材料在容纳抛光液能力、压缩性和硬度上各有特点,为国产厂商提供了多元化的技术选择空间。激光打孔等工艺路线属于行业探讨方向,具体可行性需以厂商后续披露及第三方实测为准。

国产抛光垫的市场前景如何?

全球抛光垫市场长期由美国杜邦主导,国产替代空间较大。鼎龙股份实现全系列生产能力后,已具备与海外厂商竞争的实力。在国产晶圆厂对CMP材料国产化诉求较高的背景下,抛光垫的进口替代进程有望持续推进,具体进展需关注各厂商后续披露。