国内先进制程扩张会直接改变半导体材料中软硬垫1:10的供需结构,核心逻辑在于软垫需求与先进制程产能强相关——全球范围内软垫与硬垫的价值量比例约为1:8,而国内由于软垫主要应用的先进制程占比相对较低,当前软硬垫比例约为1:10。随着国内晶圆厂先进制程扩产节奏加快,软垫的需求斜率将显著抬升,推动国内1:10的比例逐步向全球1:8靠拢,从而重塑CMP抛光垫的供需平衡。

软硬垫比例差异的根源

CMP抛光垫按材质可分为聚氨酯硬垫和无纺布软垫两大类。其中聚氨酯材料相对较硬,称为硬垫;无纺布及带绒毛结构的无纺布统称为软垫。软垫主要应用于先进制程,例如铜barrier等对表面粗糙度和片内均匀性要求极高的工艺环节,而硬垫则广泛用于铜bulk、钨、STI/二氧化铈、氧化物等成熟制程。

这一应用场景的差异,直接决定了不同制程结构下软硬垫的需求配比。全球范围内软垫与硬垫的价值量比例为1:8,而国内因先进制程产能占比相对有限,软垫使用量更少,比例约为1:10。这1:8与1:10之间的差距,本质上反映的是国内与全球在先进制程占比上的结构性差异。

先进制程扩产如何重塑供需

国内晶圆厂向先进制程推进的扩产节奏,是改变软垫需求斜率的关键变量。随着制程节点从28nm及以上向14nm及以下演进,CMP步骤数显著增加,且先进制程对平坦度和均匀性的要求更为苛刻,软垫的应用场景也随之扩大。

从供给端看,国内抛光垫厂商已具备承接这一需求转移的能力。以鼎龙股份为例,其硬垫产品已覆盖28nm及以上全部制程,14nm节点部分产品已通过认证、部分仍在测试推进中,客户覆盖长江存储、武汉新芯、中芯国际、长鑫存储等国内主流晶圆厂,在部分晶圆厂内已达到一供地位。随着软垫产线投产,国内厂商将具备全系列、全制程的抛光垫生产能力,为软垫需求的释放提供了国产供给基础。

当先进制程扩产提速时,软垫需求增速将高于硬垫,带动国内软硬垫比例从1:10向1:8方向移动。这一过程并非线性的比例换算,而是会对供需平衡产生阶段性扰动——先进制程产能集中投放期,软垫需求可能出现脉冲式增长,对供应链响应能力形成考验。

国产替代的竞争格局

抛光垫市场长期由美企主导,2019年全球抛光垫竞争格局中,美国杜邦占据79%的份额,卡博特微电子占5%,行业集中度极高。国内厂商的突破不仅关乎技术能力,更关乎在先进制程扩产窗口期能否及时卡位。

国产抛光垫的竞争力体现在两方面:一是性价比优势,部分国产抛光垫产品在存储芯片领域效率表现突出,可有效降低用户成本;二是供应链安全价值,国内晶圆厂对CMP材料国产化诉求强烈。在先进制程扩产带来的软垫增量市场中,具备全制程覆盖能力的国产厂商有望获得更大的份额提升空间。

常见问题

为什么国内软硬垫比例低于全球水平?

国内软硬垫比例约为1:10,低于全球1:8的水平,核心原因是软垫主要应用于先进制程,而国内先进制程产能占比相对较低。随着国内晶圆厂向先进制程推进,这一比例将逐步向全球水平靠拢。

先进制程扩产对软垫需求的影响有多大?

先进制程的CMP步骤更多,且对平坦度和均匀性要求更高,软垫的应用场景随之扩大。因此先进制程产能的集中投放会带来软垫需求的脉冲式增长,其增速将显著高于硬垫。

国内厂商是否具备承接软垫需求的能力?

国内抛光垫厂商已具备较强的承接能力。以鼎龙股份为代表,其硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,14nm节点部分产品已通过认证,随着软垫产线投产,将形成全系列、全制程的抛光垫供给能力,为软垫需求的释放提供支撑。