中國化學機械拋光設備行業發展現狀：國產化逐漸加速

一、化學機械拋光設備行業簡介

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材料表面的平整化處理。這種技術能夠在納米級別上實現材料表面的平整度，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，其技術發展直接影響半導體行業的發展。

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以來，經過三十多年的發展，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展。目前，化學機械拋光關鍵技術仍面臨被國際行業巨頭卡脖子的局面，技術壁壘較高，但其增長勢頭和發展前景非常可觀。

二、中國化學機械拋光設備行業發展現狀

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、光刻環節之前，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節、化合物半導體硅片制造與晶圓制造環節。

目前，我國化學機械拋光設備行業國產化逐漸加速，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，而國內化學機械拋光設備的主要研發生產單位有華海清科和北京爍科精微電子裝備有限公司。數據顯示，2023年中國化學機械拋光設備行業市場規模約為11億美元。

圖表：2021-2023年中國化學機械拋光設備行業市場規模

三、中國化學機械拋光設備行業重點廠商分析

國內生產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，主要產品為12英寸CMP設備、減薄設備、供液系統、晶圓再生、關鍵耗材與維保服務。其中，CMP設備已實現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，推出了國內首臺擁有自主知識產權的8英寸CMP產線量產設備，12英寸CMP設備已在28nm制程國際主流集成電路產線完成工藝驗證。同時，晶亦精微把握第三代半導體發展機遇，推出了國產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6英寸、8英寸和12英寸CMP設備。其產品在知名的集成電路、大硅片和第三代半導體客戶大產線應用。

四、化學機械拋光設備行業發展趨勢

1、向高精密化與高集成化方向發展

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3nm，且仍在向更先進的制程發展；另一方面，晶圓的尺寸在不斷擴大，主流晶圓尺寸已經從4英寸、6英寸發展至現階段的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部結構的日趨復雜，半導體制造環節對于CMP設備的平坦化效果、控制精度、系統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展。

2、隨著第三代半導體的發展，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業的快速發展，CMP設備應用將更為廣泛。

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