中国化学机械抛光设备行业发展现状：国产化逐渐加速

一、化学机械抛光设备行业简介

化学机械抛光设备（CMP设备）是一种结合了化学腐蚀和机械磨削作用的表面处理设备，主要用于半导体制造和微电子工艺中实现材料表面的平整化处理。这种技术能够在纳米级别上实现材料表面的平整度，通过化学机械抛光(CMP)技术，利用与被加工基片相匹配的抛光液在基片表层发生快速化学作用，形成一层相对于基体硬度较软、强度较低、结合力较弱的表面软化层；然后通过抛光垫与被加工基片之间的相对运动，利用抛光液中的磨料和抛光垫对被加工基片表面进行机械去除，降低抛光作用力而获得高品质的加工表面。CMP技术结合了化学腐蚀和机械磨削的作用，能够在纳米级别上实现材料表面的平整度，克服了纯化学抛光中化学腐蚀后表面平面度差的问题，也克服了纯机械抛光过程中表面光洁度差、损伤层厚度大的缺点。

化学机械抛光设备的主要功能部件包括研磨盘与工件固定装置。工件置于研磨盘上方，由工件固定装置施加合适的载荷，在二者共同作用下，工件有规律地运动，在抛光垫与抛光液的化学机械作用下完成抛光。抛光液是影响化学机械抛光质量和效率的关键因素，应根据工件材质的物理化学性质及结构特点选择适合的磨料、氧化剂和其他添加剂进行配制。抛光垫和抛光液作为硅晶圆的关键制造材料，其技术发展直接影响半导体行业的发展。

CMP技术自20世纪80年代中期被IBM公司引入集成电路制造工业以来，经过三十多年的发展，已成为集成电路制造中最关键的工艺之一。它不仅提升了加工质量和成品率，还直接推动了集成电路领域的蓬勃发展。目前，化学机械抛光关键技术仍面临被国际行业巨头卡脖子的局面，技术壁垒较高，但其增长势头和发展前景非常可观。

二、中国化学机械抛光设备行业发展现状

集成电路制造是化学机械抛光设备应用的最主要的场景，重复使用在薄膜沉积后、光刻环节之前，同时除了集成电路制造，化学机械抛光设备还可以用于硅片制造环节、化合物半导体硅片制造与晶圆制造环节。

目前，我国化学机械抛光设备行业国产化逐渐加速，绝大部分高端化学机械抛光设备仍依赖于进口，主要由美国应用材料和日本荏原两家提供，而国内化学机械抛光设备的主要研发生产单位有华海清科和北京烁科精微电子装备有限公司。数据显示，2023年中国化学机械抛光设备行业市场规模约为11亿美元。

图表：2021-2023年中国化学机械抛光设备行业市场规模

三、中国化学机械抛光设备行业重点厂商分析

国内生产化学机械抛光设备的厂商主要是华海清科、烁科精微和杭州众硅。

华海清科成立于2013年，主要产品为12英寸CMP设备、减薄设备、供液系统、晶圆再生、关键耗材与维保服务。其中，CMP设备已实现28nm制程所有工艺全覆盖，目前已批量供货；14nm制程的几个关键工艺CMP设备已经在客户端同步开展验证工作。

晶亦精微成立于2019年9月23日，该公司是8英寸化学机械抛光（CMP）设备境外批量销售的设备供应商，推出了国内首台拥有自主知识产权的8英寸CMP产线量产设备，12英寸CMP设备已在28nm制程国际主流集成电路产线完成工艺验证。同时，晶亦精微把握第三代半导体发展机遇，推出了国产6/8英寸兼容CMP设备，可用于包含碳化硅、氮化镓等第三代半导体材料在内的特殊需求表面抛光处理工艺。

杭州众硅成立于2018年5月，已成功开发6英寸、8英寸和12英寸CMP设备。其产品在知名的集成电路、大硅片和第三代半导体客户大产线应用。

四、化学机械抛光设备行业发展趋势

1、向高精密化与高集成化方向发展

随着半导体技术的进步，芯片集成度不断提高。一方面，芯片制程不断缩小，由12μm-0.35μm（1965年-1995年）到65nm-28nm（2005年-2015年），目前已实现3nm，且仍在向更先进的制程发展；另一方面，晶圆的尺寸在不断扩大，主流晶圆尺寸已经从4英寸、6英寸发展至现阶段的8英寸、12英寸。随着芯片制程的缩减、晶圆尺寸的增长以及芯片内部结构的日趋复杂，半导体制造环节对于CMP设备的平坦化效果、控制精度、系统集成度要求越来越高，CMP设备将向高精密化与高集成化方向发展。

2、随着第三代半导体的发展，CMP设备应用将更为广泛

技术层面，第三代半导体材料硬度相对较大，抛光时需要提供更大的抛光压力，需要配备更大压力的抛光头及更精准的压力控制系统以满足第三代半导体的抛光需求。综上，随着第三代半导体产业的快速发展，CMP设备应用将更为广泛。

《2024-2029年中国半导体设备行业市场分析及发展前景预测报告》由中研普华产业研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。