前言:
CMP抛光垫是半导体化学机械抛光工艺中的核心耗材,承担着存储输送抛光液、去除磨削副产物、维持抛光环境稳定等多重功能,其材质结构与表面特性直接决定晶圆平坦化的效率和表面质量。近年来,随着中芯国际、华虹半导体、晶合集成等本土晶圆厂产能持续扩张,以及长江存储、长鑫存储等存储厂商的产线爬坡,国内CMP抛光垫市场需求基石不断夯实;与此同时,先进制程向7nm及以下节点演进带来CMP步骤成倍增加,先进封装技术的兴起也为行业创造了额外的增量空间。
在市场需求与技术演进的双轮驱动下,中国CMP抛光垫市场规模已从2020年的约10亿元增长至2024年的23亿元,并预计2025年将进一步扩容至29亿元左右。从竞争格局来看,当前市场仍由美国杜邦等海外巨头高度垄断,全球前四大供应商合计市场份额超过90%;但以鼎龙股份为代表的本土企业正加速突围,通过全品类产品布局和规模化产能扩张,逐步切入主流晶圆厂供应链,国产化替代进程有望迎来历史性窗口期。
1、CMP抛光垫是实现平坦化抛光的核心要件之一
根据观研报告网发布的《中国CMP抛光垫行业现状深度分析与发展前景预测报告(2026-2033年)》显示,在晶圆进行化学机械抛光过程中,CMP抛光垫的作用主要有:存储CMP抛光液及输送 CMP 抛光液至抛光区域,使抛光持续均匀的进行,之后去除所需的机械负荷,并将抛光过程中产生的副产品(氧化产物、抛光碎屑等)带出抛光区域,形成一定厚度的CMP抛光液层,为抛光过程中化学反应和机械去除提供场所。CMP抛光垫通过影响抛光液的流动和分布,决定抛光效率和表面平坦性,对实现晶圆平坦化至关重要。
抛光垫按照材质结构分类
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分类标准 |
分类名称 |
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按是否含有磨料 |
磨料抛光垫 |
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无磨料抛光垫 |
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按基材 |
聚氨酯抛光垫 |
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无纺布抛光垫 |
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复合型抛光垫 |
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按表面结构 |
平面型抛光垫 |
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网格型抛光垫 |
资料来源:观研天下整理
抛光材料考量标准
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标准 |
解释说明 |
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平均磨除率 |
在标准时间内磨除材料的厚度 |
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平整度和均匀性 |
平整度是硅片某处CMP前后台阶高度之差占CMP前台阶高度的百分比 |
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选择比 |
对不同材料的抛光速率是影响硅片平整度和均匀性的重要因素 |
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表面缺陷 |
CMP工艺造成的硅片表面缺陷包括擦伤或沟、凹陷、侵蚀、残留物和颗粒污染 |
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设备过程变量 |
作用压力、硅片和CMP抛光垫之间的相对速度、抛光时间、抛光区域温度及分布 |
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硅片 |
表面应力分布、图案密度、形状 |
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CMP抛光液 |
化学性质、成分、PH值、粘度、温度、供给速度、磨粒尺寸、分布、硬度、形状 |
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CMP抛光垫 |
材料、密度、物理化学性质、硬度、厚度、粗糙度、结构、表面形态、稳定性 |
资料来源:观研天下整理
2、晶圆产能扩张,奠定CMP抛光垫市场需求基石
晶圆产能扩张是驱动CMP抛光垫市场增长的最根本、最直接的动力。CMP抛光垫作为消耗品,其需求量与晶圆的加工面积(产量×层数)直接正相关。随着中芯国际、长江存储、长鑫存储等本土晶圆厂的产能持续爬坡和新厂建设,国内晶圆产能进入高速扩张期。直接体现在市场规模上,中国CMP抛光垫市场规模已从2020年的约10亿元增长至2024年的约23亿元,并预计在2025年扩容至29亿元左右。这一增长的根本来源,就是日益增多的晶圆加工对抛光垫产生的巨大消耗需求。
数据来源:观研天下整理
近期我国主要晶圆厂产能扩张建设项目汇总
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公司 |
项目名称 |
投资规模 |
新增产能 |
工艺节点 |
地点 |
时间节点 |
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晶合集成 |
四期项目 |
355亿元 |
5.5万片/月(12英寸) |
40nm、28nm(CIS、OLED、逻辑) |
合肥新站 |
2026年Q4搬入设备,2028年Q2达满产 |
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华虹半导体 |
收购华力微 |
82.68亿元 |
新增3.8万片/月 |
65/55nm、40nm逻辑及特色工艺 |
上海 |
重组完成后华力微成为全资子公司 |
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中芯国际 |
先进制程扩产 |
— |
7nm以下:从<2万片/月→10万片/月(1-2年内)→50万片/月(2030年目标) |
7nm、5nm |
上海、北京 |
1-2年目标10万片/月,2030年目标50万片/月 |
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中芯国际 |
中芯南方(SN2) |
— |
3.5万片/月 |
先进制程 |
上海 |
规划建设中 |
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中芯国际 |
中芯北方整合 |
— |
中芯北方成为全资子公司 |
12英寸(逻辑、射频、高压等) |
北京亦庄 |
2025年底完成股权收购 |
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上海华力 |
康桥二期 |
— |
两个Fab(FabX、FabY) |
— |
上海康桥 |
2024年开始招标建设 |
资料来源:观研天下整理
3、技术演进双轮驱动,为CMP抛光垫行业创造增量空间
在产能扩张的基础上,技术的持续进步对CMP抛光垫的需求量和性能提出了更高要求,是市场增长的核心催化剂。
一是,先进制程的步骤增加与材料革新。随着逻辑芯片制程向7nm、5nm乃至更先进节点演进,芯片内部的层数增加,对晶圆全局平坦化的要求达到极致,导致CMP工艺步骤成倍增加。例如,FinFET工艺相比平面工艺,CMP步骤显著增多;而进入GAA架构后,对抛光选择比、缺陷控制等提出了原子级的严苛要求(如铜/阻挡层选择比需超过100:1,表面粗糙度低于0.3nm)。此外,新材料的引入(如10nm以下技术节点中钴将部分替代铜作为导线)也要求开发与之匹配的全新抛光垫,为能够快速响应的供应商创造了新机遇。
二是,先进封装成为市场新增长极。以Chiplet、3D NAND、HBM为代表的先进封装技术,正在成为CMP需求的新增长极。这些技术需要在封装环节进行多次晶圆键合和介质层平坦化,对CMP工艺提出了更多需求。市根据相关资料预测,到2028年,先进封装技术将为全球CMP市场贡献额外15~20% 的需求增长。
4、CMP抛光垫市场竞争格局:海外巨头主导,本土龙头突围
当前,全球及中国CMP抛光垫市场均呈现出高度集中的寡头垄断格局。从全球范围看,海外巨头长期占据主导地位,其中美国杜邦(DuPont)是该领域的绝对领导者,凭借深厚的技术积累和客户基础,长期占据全球超过75%的市场份额;包括杜邦、Entegris、日本Fujibo在内的全球前四大供应商(CR4)合计市场份额超过90%,构成了稳固的第一梯队。
数据来源:观研天下整理
与此同时,本土力量正在快速崛起,深刻改变着中国市场的竞争格局。其中,湖北鼎龙股份是中国CMP抛光垫行业的绝对龙头,也是打破国外垄断的先行者。该公司不仅实现了抛光垫全品类、全技术节点的布局,还横向拓展至抛光液、清洗液等领域,已成功进入中国主流晶圆厂的供应链体系。根据其产能规划,到2026年第一季度末,武汉本部的抛光硬垫月产能将提升至5万片(约合年产60万片),潜江的软垫产能也将达到20万片/年。此外,彤程新材等公司也在CMP抛光垫领域有所布局,共同推动国产化替代进程。
鼎龙股份布局CMP抛光垫及抛光垫上游供应链
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产品 |
上游供应链布局 |
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抛光硬垫 |
·预聚体持续稳定供应;缓冲垫在潜江稳定生产;自制微球于2025年Q1在仙桃产业园进入试生产阶段。·氧化硅磨料:仙桃产业园产能稳定攀升;搭载自主化氧化硅研磨粒子的铜及阻挡层抛光液在客户端验证持续推进。 |
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抛光液 |
·氧化铈磨料:完成工程化产线建设,搭载其生产的浅槽隔离抛光液已送至客户端验证。·氧化铝磨料:金属栅极抛光液(铝栅极,钨栅极)应用自产氧化铝研磨粒子,在客户端稳定放量供应。自研铝研磨粒子的CMP抛光液已在国内某主流厂商实现量产导入,月供应量达到“数百桶”规模。 |
资料来源:观研天下整理(WYD)
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