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半導體材料行業專題報告:CMP核心材料迎來國產化加速期(3)

發布時間:2020年05月14日 06:37 來源:網絡搜索 手機版

拋光墊的自身硬度、剛性、可壓縮性等機械物理性能對拋光質量、材料去除率>

目前最新趨勢,國際先進廠家在 3D-Nand 等更高要求的生產環節中應用固定研 磨顆粒的拋光墊,其產品融合了原本存在于拋光液的拋光顆粒,顯現拋光墊重 要性進一步提高。

CMP 拋光墊具有技術、專利、客戶體系等較高行業壁壘

CMP 拋光墊具有較高技術要求、持續較大資金投入、核心客戶認證體系是主要 進入壁壘。對于行業現有龍頭企業而言,為了打擊后發企業的競爭優勢,往往 會發揮市場壟斷支配地位,通過采取差異性定價策略鎖定下游晶圓廠的長期合 同,從而建立自身的行業護城河。

拋光墊是 CMP 工藝中重要耗材。聚胺脂有像海綿一樣的機械特性和多孔吸水 特性,具有良好的耐磨性、較高的拋光效率, 在集成電路晶圓的 CMP 中應用 非常廣泛。主要型號有 IC1000、IC1400、IC2000、SUBAIV 等,其中 IC1000 和 SUBAIV 是用得最廣的。拋光墊表面包括一定密度的微凸峰,也有許多微孔, 不僅可以去除硅片表面材料,而且還起到存儲和運輸拋光液、排除拋光過程產 物的作用。墊上有時開有可視窗,便于線上檢測。拋光墊是 CMP 工藝中重要 的耗材,同時需要定時整修。

國產拋光墊最大的痛點之一在于專利技術積累較淺。

日本、美國在拋光墊領域技術積累較厚實,中國排名第 5。據《集成電路制造 業用高分子聚合物拋光墊專利分析》一文統計,截至 2017 年,在全球 2918 個 專利中,有效專利約 1511 個,而其中日本有效專利占比達 41%,美國有效專 利占比達 33%,分別位居第一第二,中國近年來有所提升,有效專利數占比達 16%。

海外拋光墊龍頭企業羅門哈斯(被陶氏收購)擁有較多和 CMP PAD 相關的高 質量及基礎專利。截止 2017 年 9 于月,通過代表專利質量指標的引用次數指 標顯現,羅門哈斯的專利被引用次數在全球范圍內所有申請人中最多,達 451 次,其總計擁有 201 個拋光墊的設計和制造方面的專利族,154 個拋光墊在拋 光方面的應用專利,123 個拋光層方面的專利族,8 個拋光墊表面的專利族。

陶氏 2009 年收購羅門哈斯后,進一步鞏固了拋光墊市場份額。預估目前陶氏 20英寸拋光墊占據國內85%左右的市場份額,30英寸拋光墊的市占率則更高。國內企業在化學機械拋光領域起步較晚,僅有以鼎龍股份為代表的企業少量生 產中低端產品。

國內拋光墊領先企業鼎龍股份,2019 年共擁有專利 555 項,其中拋光墊制造 及工藝相關發明及創新有效專利約 54 項,與海外企業具有一定差距。

以主要應用在 300mm 晶圓方面的開窗口的拋光墊為例,專利被美國應用材料 公司占有,國內僅陶氏獲得授權生產及銷售。而鼎龍為代表國內廠商從無窗口 200mm 拋光墊入手,依靠成本優勢和優質服務來開拓市場,進而積累技術水平 向高端領域進軍。

二、從技術壁壘上看,拋光墊技術難點在需要持續試錯,找到合適材料配方、 穩定制作工藝及設計圖案,從而獲得較好的、穩定的拋光速率和拋光效果。

企業研究 CMP 耗材時間成本較高,可能需要較長時間來試錯摸索工藝指標、 產品配方等對物理參數及性能的影響結果,形成較深的 Knowhow 壁壘。 http://www.fyeahblog.com/chaogufangfa/181485.html

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