芯片制程升级带动CMP抛光材料行业增长 抛光垫和抛光液占主导 美日垄断格局被打破

前言：

化学机械抛光(CMP)是目前唯一能兼顾晶圆表面全局和局部平坦化的技术。芯片制程升级带动CMP次数及材料用量上升，全球及我国CMP抛光材料市场规模呈现增长态势。目前抛光垫和抛光液构成CMP 工艺核心耗材，总占比超80%。长期以来，全球CMP抛光材料主要市场被美国和日本企业所占据，但在国内头部厂商的努力之下，美日企业垄断格局正在被打破。

一、CMP是使晶圆表面平坦化关键技术，芯片制程升级带动CMP次数及材料用量增加

观研报告网发布的《中国CMP抛光材料行业现状深度分析与发展前景预测报告（2025-2032年）》显示，化学机械抛光(chemical mechanical polishing, CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键技术。

与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，CMP 工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶元表面微米/纳米级不同材料的去除，从而达到晶圆表面的高度（纳米级）平坦化效应，使下一步的光刻工艺得以进行。CMP 技术结合了机械抛光和化学抛光，相对于其他平坦化技术而言有着极大的优势，它不但能够对硅片表面进行局部处理，同时也可以对整个硅片表面进行平坦化处理, 是目前唯一 能兼顾表面全局和局部平坦化的技术。

CMP 主要用于浅槽隔离(STI)抛光、铜的研磨与抛光、高 k 金属栅的抛光、FinFET 晶体管的虚拟栅 CMP、GST 的 CMP、埋入字线 DRAM 存储器的栅 CMP、高迁移 率沟道材料未来的 CMP 等工艺。

芯片制程升级带动 CMP 次数及材料用量上升。CMP 工艺步骤随着芯片制程缩小而不断增加，以逻辑芯片为例，14nm 技术节点的逻辑芯片CMP 平均步骤数为21次，而7nm 及以下技术节点的逻辑芯片制造工艺所要求的 CMP 工艺步骤数甚至超过30次，为成熟制程 90nm 工艺的 2.5 倍。随着 AI 驱动先进制程占比提升，芯片对于平坦化的要求提高，CMP 步骤增加，CMP 材料需求量增大。

数据来源：观研天下数据中心整理

2022年全球CMP抛光材料市场规模约为35亿美元，预计到2027年全球CMP抛光材料市场规模将增长至44.6亿美元,2022-2027年年复合增长率为5%。

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在国内半导体产业的快速发展、晶圆厂的持续扩产以及国家政策的大力支持下，我国成为全球CMP抛光材料主要市场之一。2022年我国CMP抛光材料市场规模占据全球总市场规模的35%，预计2027年我国CMP抛光材料市场规模达17.8亿美元，2022-2027年年复合增长率为7.8%。

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二、CMP抛光材料以抛光垫和抛光液为主，两者总占比超80%

CMP抛光材料包括CMP抛光垫、CMP 抛光液和 CMP 清洗剂等，其中抛光垫和抛光液构成CMP 工艺核心耗材，占比分别为 49%和 33%。

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三、我国头部厂商快速崛起，打破美日企业垄断CMP抛光材料格局

长期以来，全球CMP抛光材料主要市场被美国和日本企业所占据，但在国内厂商的努力之下，美日企业垄断格局正在被打破，CMP 抛光垫、CMP抛光液领域分别涌现出鼎龙股份、安集科技等优秀企业，加速研发扩产，使我国在该领域拥有了自主供应能力。

具体细分来看，CMP抛光垫主要作用是存储抛光液及输送抛光液至抛光区域，使抛光持续均匀地进行；传递材料，去除所需的机械载荷；将抛光过程中产生的副产物（氧化产物、抛光碎屑等）带出抛光区域；形成一定厚度的抛光液层，提供抛光过程中化学反应和机械去除发生的场所。

从种类上看，CMP 抛光垫可分为聚氨酯类、无纺布类、绒毛结构类。而从作用进行分类，以聚氨酯材料为主的“白垫”起粗抛作用，用于精抛的“黑垫”则主要是无纺布材质，承担抛光最后一道程序，修复前面抛光过程造成的缺陷或瑕疵。黑白垫技术重点不同，但均存在难度。

较高的技术要求，使得CMP 抛光垫市场高度集中，其中美国龙头企业凭借长期的技术积累和持续的创新投入，占据市场主导地位。根据数据，全球CMP 抛光垫前五大公司合计市场份额占比超过90%，前三大公司均为美国企业，其中陶氏化学市场份额达79%，Cabo、Thomas West市场份额达5%、4%。

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鼎龙股份在国内抛光垫领域处于领先地位。鼎龙股份在CMP抛光垫领域布局较早，在 2012 年启动 CMP 抛光垫研发项目，2016 年一期项目正式投产。鼎龙股份是国内唯一掌握 CMP 抛光垫全流程核心研发技术和生产工艺的CMP 抛光垫生产商，在产品品类、产能、供应链管理与产品品质等方面存在优势。2018 年，鼎龙股份CMP抛光垫营收仅为 315 万元，2024 年Q3，鼎龙股份 CMP 抛光垫业务营收达到2.25亿元，同比增长 90%，环比增长 38%，单季度营收创历史新高。

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CMP抛光液的作用是在化学机械拋光过程中与晶片发生化学反应，在其表面产生一层钝化膜，然后由抛光液中的磨粒利用机械力将反应产物去除，从而达到平整加工晶片表面的作用。

根据抛光对象不同，化学机械抛光液可分为铜及铜阻挡层抛光液、介电材料抛光液、钨抛光液、基于氧化铈磨料的抛光液、衬底抛光液和用于新材料新工艺的抛光液等产品。由于互连的金属易磨损也易反应，不同金属离子的电化学行为也有所不同，为合理调整磨粒的抛光作用强度，将抛光速率控制在合适范畴内，体系内要额外添加多种助剂，配方成分复杂。此外，实际应用时，不同被抛对象有着不同的抛光液配方需求。同时，研磨粒子的开发改性是抛光液生产企业的重心之一，研磨粒子开发难度较大，此前多被境外企业垄断。

随着我国成为全球最大的CMP 抛光液销售市场，近年来，国内厂商积极研发加速扩产，逐渐在全球CMP抛光液竞争市场中占据一席之地。从国内龙头--安集科技布局及发展情况来看，安集科技公司铜及铜阻挡层抛光液产品在先进制程持续上量，使用国产研磨颗粒的铜及铜阻挡层抛光液已量产销售，多款氮化硅抛光液在客户端的评估持续推进，使用国产研磨颗粒的氧化物抛光液已量产销售；研发进度方面，安集科技多款钨抛光液在存储和逻辑芯片的先进制程通过验证、实现量产。安集科技使用自研自产的国产氧化铈磨料的抛光液产品首次应用在氧化物抛光中，实现了技术路径的突破，并在客户端量产销售。安集科技研发的新型硅抛光液在客户端顺利上线，性能达到全球领先水平。目前安集科技不仅在国内市场保持领先，在国际市场中也占据一定地位，市场份额跻身全球TOP5。

数据来源：观研天下数据中心整理（zlj）