一、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)簡(jiǎn)介

化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備（CMP設(shè)備）是一種結(jié)合了化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨削作用的表面處理設(shè)備，主要用于半導(dǎo)體制造和微電子工藝中實(shí)現(xiàn)材料表面的平整化處理。這種技術(shù)能夠在納米級(jí)別上實(shí)現(xiàn)材料表面的平整度，通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)，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(xué)作用，形成一層相對(duì)于基體硬度較軟、強(qiáng)度較低、結(jié)合力較弱的表面軟化層；然后通過(guò)拋光墊與被加工基片之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，利用拋光液中的磨料和拋光墊對(duì)被加工基片表面進(jìn)行機(jī)械去除，降低拋光作用力而獲得高品質(zhì)的加工表面。CMP技術(shù)結(jié)合了化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨削的作用，能夠在納米級(jí)別上實(shí)現(xiàn)材料表面的平整度，克服了純化學(xué)拋光中化學(xué)腐蝕后表面平面度差的問(wèn)題，也克服了純機(jī)械拋光過(guò)程中表面光潔度差、損傷層厚度大的缺點(diǎn)。

化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的主要功能部件包括研磨盤(pán)與工件固定裝置。工件置于研磨盤(pán)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(yùn)動(dòng)，在拋光墊與拋光液的化學(xué)機(jī)械作用下完成拋光。拋光液是影響化學(xué)機(jī)械拋光質(zhì)量和效率的關(guān)鍵因素，應(yīng)根據(jù)工件材質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇適合的磨料、氧化劑和其他添加劑進(jìn)行配制。拋光墊和拋光液作為硅晶圓的關(guān)鍵制造材料，其技術(shù)發(fā)展直接影響半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。

CMP技術(shù)自20世紀(jì)80年代中期被IBM公司引入集成電路制造工業(yè)以來(lái)，經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，已成為集成電路制造中最關(guān)鍵的工藝之一。它不僅提升了加工質(zhì)量和成品率，還直接推動(dòng)了集成電路領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。目前，化學(xué)機(jī)械拋光關(guān)鍵技術(shù)仍面臨被國(guó)際行業(yè)巨頭卡脖子的局面，技術(shù)壁壘較高，但其增長(zhǎng)勢(shì)頭和發(fā)展前景非?？捎^。

二、中國(guó)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

集成電路制造是化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備應(yīng)用的最主要的場(chǎng)景，重復(fù)使用在薄膜沉積后、光刻環(huán)節(jié)之前，同時(shí)除了集成電路制造，化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備還可以用于硅片制造環(huán)節(jié)、化合物半導(dǎo)體硅片制造與晶圓制造環(huán)節(jié)。

目前，我國(guó)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)國(guó)產(chǎn)化逐漸加速，絕大部分高端化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備仍依賴(lài)于進(jìn)口，主要由美國(guó)應(yīng)用材料和日本荏原兩家提供，而國(guó)內(nèi)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)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(guó)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為11億美元。

圖表：2021-2023年中國(guó)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

三、中國(guó)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)重點(diǎn)廠商分析

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)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(shè)備、減薄設(shè)備、供液系統(tǒng)、晶圓再生、關(guān)鍵耗材與維保服務(wù)。其中，CMP設(shè)備已實(shí)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(gè)關(guān)鍵工藝CMP設(shè)備已經(jīng)在客戶(hù)端同步開(kāi)展驗(yàn)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(xué)機(jī)械拋光（CMP）設(shè)備境外批量銷(xiāo)售的設(shè)備供應(yīng)商，推出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的8英寸CMP產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn)設(shè)備，12英寸CMP設(shè)備已在28nm制程國(guó)際主流集成電路產(chǎn)線(xiàn)完成工藝驗(yàn)證。同時(shí)，晶亦精微把握第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇，推出了國(guó)產(chǎn)6/8英寸兼容CMP設(shè)備，可用于包含碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)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(kāi)發(fā)6英寸、8英寸和12英寸CMP設(shè)備。其產(chǎn)品在知名的集成電路、大硅片和第三代半導(dǎo)體客戶(hù)大產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用。

四、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1、向高精密化與高集成化方向發(fā)展

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)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(shí)現(xiàn)3nm，且仍在向更先進(jìn)的制程發(fā)展；另一方面，晶圓的尺寸在不斷擴(kuò)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(zhǎng)以及芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)對(duì)于CMP設(shè)備的平坦化效果、控制精度、系統(tǒng)集成度要求越來(lái)越高，CMP設(shè)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(dǎo)體的發(fā)展，CMP設(shè)備應(yīng)用將更為廣泛

技術(shù)層面，第三代半導(dǎo)體材料硬度相對(duì)較大，拋光時(shí)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(zhǔn)的壓力控制系統(tǒng)以滿(mǎn)足第三代半導(dǎo)體的拋光需求。綜上，隨著第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，CMP設(shè)備應(yīng)用將更為廣泛。

《2024-2029年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)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(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。