化学机械抛光（CMP）设备行业发展状况和发展前景
思瀚产业研究院 晶亦精微    2023-09-14

（1）CMP 设备基本情况

1）CMP 设备的主要类型

CMP 设备主要用于半导体制造领域，根据应用端需求，可分为 8 英寸 CMP设备、12 英寸 CMP 设备和 6/8 英寸兼容 CMP 设备。

2）CMP 设备的主要应用领域

从产业上下游关系来看，半导体产业链可分为晶圆材料制造、半导体设计、半导体制造、封装测试四大环节，除半导体设计环节外，其他领域均有 CMP 设备应用：

①晶圆材料制造环节

晶圆材料制造过程主要可分为拉晶、切割、研磨、抛光、清洗等，在完成拉晶、切割、研磨环节后，在抛光环节需要应用 CMP 设备得到平整的晶圆材料。

②半导体制造环节

在半导体制造环节，半导体制造过程按照技术分工主要可分为薄膜沉积、CMP、光刻及显影、刻蚀、离子注入等工艺，半导体制造中的 CMP 工艺环节是CMP 设备最主要的应用场景。

③封装测试环节

在封装测试环节，CMP 设备主要应用于先进封装测试环节，其中硅通孔（TSV）技术、2.5D 转接板（Interposer）、3D IC 等环节将应用到大量 CMP 工艺。

（2）CMP 设备市场发展状况

根据 SEMI 数据，近年来全球 CMP 市场规模总体呈增长趋势。2017 年及2018 年，全球 CMP 设备的市场规模分别为 22.65 亿美元及 25.82 亿美元，同比增速分别为 29.36%及 14.00%，市场规模呈现快速增长趋势；2019 年及 2020年，受全球半导体景气度下滑影响，全球 CMP 设备的市场规模有所下降；2021年，随着半导体行业景气度回暖，全球 CMP 设备市场规模迅速回升至 27.83 亿美元。2022 年，全球 CMP 设备市场规模为 27.78 亿美元，市场规模保持稳定。

根据 SEMI 数据，2020 年至 2022 年，中国大陆 CMP 设备市场规模分别为4.29 亿美元、4.90 亿美元和 6.66 亿美元。全球 CMP 设备市场中，中国大陆市场规模连续 3 年保持全球第一。

（3）CMP 设备行业发展前景

为实现芯片垂直空间的有效利用，多层金属化技术被应用到半导体制造工艺中。随着各种工艺层被刻蚀成图形，晶圆表面变得高低起伏，导致晶圆表面呈现出不同的反射性质，难以达到良好的分辨率；同时，电路电阻值增高，稳定性下降。化学机械抛光技术依靠其优秀的全局平坦化能力、广泛的适用性以及低成本特点逐渐成为半导体制造过程中的主流平坦化技术。随着半导体技术的发展、芯片集成度的提高，CMP 设备的重要性以及在半导体产业链中的投资占比也逐步增加。

近年来，我国陆续推出了多项产业支持政策，推动了半导体设备行业发展并加速了半导体设备的国产化进程。《国家集成电路产业发展推进纲要》明确指出：鼓励企业在集成电路关键装备和材料领域进行技术突破；《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2019 年版）》中将化学机械抛光机作为集成电路生产装备之一列入目录；《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》中明确集中优势资源攻关核心技术，半导体设备作为集成电路领域的重点装备亦被纳入其中。

中国大陆是全球最大的电子终端消费市场和半导体销售市场，吸引着全球半导体产业向大陆的迁移。近年来，中美贸易摩擦凸显出供应链安全的重要性和急迫性，半导体设备制造作为半导体产业的基石将迎来高速发展。

综上，在半导体技术高速发展、国家产业政策支持、半导体产业迁移等多重利好因素的驱动下，中国 CMP 设备行业有望进入快速增长阶段。