全球CMP抛光材料市场中,硬垫(聚氨酯抛光垫)主导价值量,全球软硬垫价值量比例约为1:8,国内因软垫主要应用于先进制程、使用更少,比例约为1:10。在半导体材料竞争格局中,抛光垫领域的硬垫龙头为美国杜邦(2019年全球份额79%),软垫市场则由海外厂商主导;国内企业中,鼎龙股份是唯一实现抛光垫量产的本土厂商,安集科技则是抛光液领域的国产龙头。

CMP(化学机械抛光)是半导体制造的第四大工艺,其核心材料为抛光液与抛光垫,价值量占比分别为49%和33%。抛光垫直接与晶圆接触,通过摩擦去除抛光层,按材质可分为聚氨酯硬垫与无纺布软垫。硬垫因抛光效率高、耐磨性强,是应用最广泛的产品;软垫则因硬度低、弹性好,多用于先进制程中对表面粗糙度要求更高的环节。国内软垫使用比例低于全球,正是由于先进制程应用相对有限。

抛光垫竞争格局:硬垫海外垄断,软垫国产刚起步

从全球市场看,抛光垫行业高度集中。2019年数据显示,美国杜邦占据全球约79%的市场份额,卡博特微电子、TWI等美国企业合计再占约9%,日本富士纺与JSR份额较小。硬垫的核心技术壁垒在于聚氨酯孔洞结构的规整程度,该领域的生产专利长期掌握在海外巨头手中,且通过合作形成了较强的利益关系网。

国内方面,鼎龙股份是唯一实现抛光垫量产的企业。公司依托高分子合成技术积累,在2018年8月其专利数量已位居国内第二,并填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白。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高于海外品牌,客户包括长江存储、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。软垫方面,鼎龙股份的软垫产线投产后方具备全系列、全制程抛光垫生产能力,此前国内软垫参与度更低。

CMP抛光液:国产龙头安集科技实现出海

与抛光垫不同,抛光液在国产化进程中走得更远。抛光液由氧化剂、磨粒、络合剂等复杂组分构成,生产难点在于控制磨粒的硬度与形状,以及各组分配比的经验积累。磨粒是抛光液最核心的组分,占原材料成本约50%-70%,核心技术目前仍被海外巨头垄断。

安集科技自2006年成立起便聚焦CMP抛光液,定位全产品解决方案,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。在原材料端,安集科技持续推动磨粒等关键原材料的自主可控。

常见问题

为什么国内软垫使用比例低于全球?

软垫主要应用于先进制程中的精细抛光环节,国内先进制程产能占比相对有限,因此软垫使用量更少。全球软硬垫价值量比例约为1:8,国内约为1:10。

国产抛光垫与国际巨头的差距在哪里?

核心差距在于聚氨酯孔洞结构的规整程度,这直接决定抛光效率,是衡量抛光垫质量的核心指标。相关生产专利长期由海外巨头掌握,鼎龙股份已突破技术壁垒实现量产,并在部分存储芯片应用场景中效率优于海外品牌。

国内CMP材料领域有哪些代表性企业?

抛光垫领域为鼎龙股份,是目前国内唯一实现量产的企业,产品覆盖28nm以上全部制程;抛光液领域为安集科技,产品已进入台积电供应链,是国产抛光液的龙头企业。