全球抛光垫市场长期由海外厂商主导,2019年全球抛光垫竞争格局中,美国杜邦以79%的份额居首,美国卡博特微电子、美国TWI、日本富士纺、日本JSR株式会社分别占5%、4%、2%、1%,供应高度集中于海外,其中部分细分产品在日韩也难以找到替代品。在这一格局下,中国半导体材料在抛光垫环节正从应用端向原材料端追赶:截至2018年8月,鼎龙化学在国内抛光垫领域拥有专利7件,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年实现核心原材料的自产化。不过,孔洞结构规整程度等核心工艺专利仍主要掌握在海外厂商手中,国产化整体仍处于追赶阶段。
全球格局:抛光垫为何高度集中于海外
CMP即化学机械抛光,是半导体制造中的重要环节,作用是对晶圆进行全局平坦化处理,使表面平整度达到纳米级。在CMP材料成本中,抛光液占49%、抛光垫占33%,是两大核心材料。
与硅片、光刻胶主要由日企主导不同,抛光液和抛光垫由美企主导。抛光垫的难点在于聚氨酯的孔洞结构规整程度——孔洞结构的规整程度直接决定抛光效率,是衡量抛光垫质量的核心指标之一,而相关生产专利长期掌握在海外巨头手中,厂商之间通过合作形成较强的利益关系网。正因如此,国内晶圆厂对CMP材料的国产化诉求很高。
中国位置:从应用专利走向原材料端
国内抛光垫领域的追赶,呈现出从应用端向原材料端延伸的路径。截至2018年8月,国内抛光垫领域专利数排序中,中芯国际以20件居首,鼎龙化学与南京航空航天大学各7件,上海华虹NEC电子6件,贝达先进材料公司4件。其中,中芯国际的专利更多集中在应用领域,而鼎龙填补了国内在抛光垫原材料和制作方面的专利空白。
鼎龙股份最初从事打印耗材业务,在材料领域有较强技术积累,因抛光垫所需材料与高分子合成技术相通,于2012年左右进入半导体材料领域。2021年,鼎龙实现核心原材料自产化,意味着国产抛光垫的突破不再局限于产品本身,而是向材料端上游延伸。
在产品端,鼎龙的硬垫产品覆盖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,部分晶圆厂内达到一供地位;14nm节点部分已认证通过、部分测试推进中。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。
客观看待差距与追赶节奏
从全球份额看,海外厂商仍占据绝大多数市场,国内企业整体份额有限。孔洞规整程度等核心工艺专利仍主要掌握在海外厂商手中,这是国产化的关键门槛。中国半导体材料在抛光垫环节的进步,更多体现为从无到有的突破和原材料自产化的推进,而非对海外主导地位的整体替代。后续国产化能达到何种程度,需结合各厂商产能释放、客户认证进展与公开数据持续观察。
常见问题
全球抛光垫市场目前由哪些厂商主导?
2019年全球抛光垫竞争格局中,美国杜邦以79%的份额居首,美国卡博特微电子占5%,美国TWI占4%,日本富士纺占2%,日本JSR株式会社占1%,其余厂商合计占9%,供应高度集中于海外。
鼎龙股份在抛光垫国产化中处于什么位置?
鼎龙股份是国内实现抛光垫产品量产的企业,截至2018年8月在国内抛光垫领域拥有专利7件,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年实现核心原材料的自产化,硬垫产品覆盖28nm以上全部制程。
国产抛光垫与海外厂商的差距主要在哪里?
核心差距在于聚氨酯孔洞结构规整程度相关的生产专利,这部分专利长期掌握在海外巨头手中。国内企业已在原材料自产化和全制程产品覆盖上取得进展,但整体市场份额与海外主导厂商相比仍有明显距离。