一、化學機械拋光設備行業(yè)簡介

化學機械拋光設備（CMP設備）是一種結合了化學腐蝕和機械磨削作用的表面處理設備，主要用于半導體制造和微電子工藝中實現(xiàn)材料表面的平整化處理。這種技術能夠在納米級別上實現(xiàn)材料表面的平整度，通過化學機械拋光(CMP)技術，利用與被加工基片相匹配的拋光液在基片表層發(fā)生快速化學作用，形成一層相對于基體硬度較軟、強度較低、結合力較弱的表面軟化層；然后通過拋光墊與被加工基片之間的相對運動，利用拋光液中的磨料和拋光墊對被加工基片表面進行機械去除，降低拋光作用力而獲得高品質的加工表面。CMP技術結合了化學腐蝕和機械磨削的作用，能夠在納米級別上實現(xiàn)材料表面的平整度，克服了純化學拋光中化學腐蝕后表面平面度差的問題，也克服了純機械拋光過程中表面光潔度差、損傷層厚度大的缺點。

化學機械拋光設備的主要功能部件包括研磨盤與工件固定裝置。工件置于研磨盤上方，由工件固定裝置施加合適的載荷，在二者共同作用下，工件有規(guī)律地運動，在拋光墊與拋光液的化學機械作用下完成拋光。拋光液是影響化學機械拋光質量和效率的關鍵因素，應根據(jù)工件材質的物理化學性質及結構特點選擇適合的磨料、氧化劑和其他添加劑進行配制。拋光墊和拋光液作為硅晶圓的關鍵制造材料，其技術發(fā)展直接影響半導體行業(yè)的發(fā)展。

CMP技術自20世紀80年代中期被IBM公司引入集成電路制造工業(yè)以來，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，已成為集成電路制造中最關鍵的工藝之一。它不僅提升了加工質量和成品率，還直接推動了集成電路領域的蓬勃發(fā)展。目前，化學機械拋光關鍵技術仍面臨被國際行業(yè)巨頭卡脖子的局面，技術壁壘較高，但其增長勢頭和發(fā)展前景非?？捎^。

二、中國化學機械拋光設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

集成電路制造是化學機械拋光設備應用的最主要的場景，重復使用在薄膜沉積后、光刻環(huán)節(jié)之前，同時除了集成電路制造，化學機械拋光設備還可以用于硅片制造環(huán)節(jié)、化合物半導體硅片制造與晶圓制造環(huán)節(jié)。

目前，我國化學機械拋光設備行業(yè)國產(chǎn)化逐漸加速，絕大部分高端化學機械拋光設備仍依賴于進口，主要由美國應用材料和日本荏原兩家提供，而國內(nèi)化學機械拋光設備的主要研發(fā)生產(chǎn)單位有華海清科和北京爍科精微電子裝備有限公司。數(shù)據(jù)顯示，2023年中國化學機械拋光設備行業(yè)市場規(guī)模約為11億美元。

圖表：2021-2023年中國化學機械拋光設備行業(yè)市場規(guī)模

三、中國化學機械拋光設備行業(yè)重點廠商分析

國內(nèi)生產(chǎn)化學機械拋光設備的廠商主要是華海清科、爍科精微和杭州眾硅。

華海清科成立于2013年，主要產(chǎn)品為12英寸CMP設備、減薄設備、供液系統(tǒng)、晶圓再生、關鍵耗材與維保服務。其中，CMP設備已實現(xiàn)28nm制程所有工藝全覆蓋，目前已批量供貨；14nm制程的幾個關鍵工藝CMP設備已經(jīng)在客戶端同步開展驗證工作。

晶亦精微成立于2019年9月23日，該公司是8英寸化學機械拋光（CMP）設備境外批量銷售的設備供應商，推出了國內(nèi)首臺擁有自主知識產(chǎn)權的8英寸CMP產(chǎn)線量產(chǎn)設備，12英寸CMP設備已在28nm制程國際主流集成電路產(chǎn)線完成工藝驗證。同時，晶亦精微把握第三代半導體發(fā)展機遇，推出了國產(chǎn)6/8英寸兼容CMP設備，可用于包含碳化硅、氮化鎵等第三代半導體材料在內(nèi)的特殊需求表面拋光處理工藝。

杭州眾硅成立于2018年5月，已成功開發(fā)6英寸、8英寸和12英寸CMP設備。其產(chǎn)品在知名的集成電路、大硅片和第三代半導體客戶大產(chǎn)線應用。

四、化學機械拋光設備行業(yè)發(fā)展趨勢

1、向高精密化與高集成化方向發(fā)展

隨著半導體技術的進步，芯片集成度不斷提高。一方面，芯片制程不斷縮小，由12μm-0.35μm（1965年-1995年）到65nm-28nm（2005年-2015年），目前已實現(xiàn)3nm，且仍在向更先進的制程發(fā)展；另一方面，晶圓的尺寸在不斷擴大，主流晶圓尺寸已經(jīng)從4英寸、6英寸發(fā)展至現(xiàn)階段的8英寸、12英寸。隨著芯片制程的縮減、晶圓尺寸的增長以及芯片內(nèi)部結構的日趨復雜，半導體制造環(huán)節(jié)對于CMP設備的平坦化效果、控制精度、系統(tǒng)集成度要求越來越高，CMP設備將向高精密化與高集成化方向發(fā)展。

2、隨著第三代半導體的發(fā)展，CMP設備應用將更為廣泛

技術層面，第三代半導體材料硬度相對較大，拋光時需要提供更大的拋光壓力，需要配備更大壓力的拋光頭及更精準的壓力控制系統(tǒng)以滿足第三代半導體的拋光需求。綜上，隨著第三代半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，CMP設備應用將更為廣泛。

《2024-2029年中國半導體設備行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預測報告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。