CMP制程工藝材料細分市場分析及競爭格局相關企業
1、CMP拋光材料市場概況
近年來全球及我國拋光材料市場規模不斷擴大，下游晶圓需求上升、晶圓廠產能逐步增加及先進制程帶動市場對于拋光材料的需求。
CMP（化學機械拋光）拋光工藝旨在通過化學腐蝕與機械研磨實現晶圓表面多余材料的去除與全局納米級平坦化。半導體前道工序中CMP工藝實現晶圓表面平坦化以銜接不同薄膜工藝；后道工序中，則作為光刻、蝕刻等工序的中間工序廣泛應用于先進封裝。根據公開數據顯示，2023年全球半導體CMP拋光材料（包括拋光液和拋光墊，其中拋光液占比超過50%）市場規模超33億美元，受益于全球晶圓產能的持續增長以及先進技術節點、新材料、新工藝的應用需要更多的CMP工藝步驟，預計2027年全球半導體CMP拋光材料市場規模將超過44億美元。
2、CMP制程工藝材料細分市場分析
（1）CMP拋光墊
CMP拋光墊的主體是基底，通常由聚氨酯加工制成，在化學機械拋光過程中，拋光墊的作用主要有：存儲拋光液及輸送拋光液至拋光區域，使拋光持續均勻的進行；傳遞材料，去除所需的機械載荷；將拋光過程中產生的副產物（氧化產物、拋光碎屑等）帶出拋光區域；形成一定厚度的拋光液層，提供拋光過程中化學反應和機械去除發生的場所。
從種類上看，CMP拋光墊可分為聚氨酯類、無紡布類、絨毛結構類。而從作用進行分類，以聚氨酯材料為主的“白墊”起粗拋作用，用于精拋的“黑墊”則主要是無紡布材質，承擔拋光最后一道程序，修復前面拋光過程造成的缺陷或瑕疵。黑白墊技術重點不同，各有各的技術難度。
（2）CMP拋光液
CMP拋光液主要由溶劑、磨料、pH 值調節劑、分散劑、氧化劑等復配而成，在 CMP中起著至關重要的作用。CMP拋光液的作用是在化學機械拋光過程中與晶片發生化學反應，在其表面產生一層鈍化膜，然后由拋光液中的磨粒利用機械力將反應產物去除，從而達到平整加工晶片表面的作用。根據拋光對象不同，化學機械拋光液可分為銅及銅阻擋層拋光液、介電材料拋光液、鎢拋光液、基于氧化鈰磨料的拋光液、襯底拋光液和用于新材料新工藝的拋光液等產品。
由于互連的金屬易磨損也易反應，不同金屬離子的電化學行為也有所不同，為合理調整磨粒的拋光作用強度，將拋光速率控制在合適范疇內，體系內要額外添加多種助劑，配方成分復雜。此外，實際應用時，不同被拋對象有著不同的拋光液配方需求。同時，研磨粒子的開發改性是拋光液生產企業的重心之一，研磨粒子開發難度較大，此前多被境外企業壟斷。
拋光液方面，美國和日本廠商占據主導地位。其中主要供應商包括CMC materials（原Cabot，現被Entegris收購）、Versum Materials、日立（Hitach）、富士美（Fujimi）和陶氏（Dow）等。不同企業生產CMP拋光液品類所有側重，富士美主要生產硅拋光液和金屬（銅、鋁等）拋光液；CMC materials和Versum Materials產品類型較全，日立則主要生產氧化物拋光液。日立和富士美為日本企業，2021年TECHCET統計其市占率分別為13%/10%，日本廠商合計占據市場近1/4的份額。拋光墊方面，據公開數據顯示，2023年美國杜邦公司占據市場主要份額（70%），其他供應商包括Entegris（10.5%）、鼎龍（6.8%）、富士紡（4.7%）等。
（3）清洗液
清洗是貫穿半導體產業鏈的重要工藝環節。半導體清洗是指針對不同的工藝需求，對晶圓表面進行無損傷清洗，以去除半導體制造過程中的顆粒、自然氧化層、金屬污染、有機物、犧牲層、拋光殘留物等雜質，避免雜質影響芯片良率和產品性能。隨著芯片制造工藝的持續升級，對晶圓表面污染物的控制要求不斷提高，每一步光刻、刻蝕、沉積等重復性工序后都需要清洗。CMP清洗液的難點是如何將配方比例調配合適，既要保證清潔能力，也要保證后道防腐蝕能力。
清洗工藝進步帶來清洗步驟增加。隨著晶圓制造工藝不斷向精密化方向發展，芯片結構的復雜度不斷提高，芯片對雜質含量的敏感度也相應提高，微小雜質將直接影響到芯片產品的良率。而在芯片制造的數百道工序中，不可避免地會產生或者接觸到大量的微小污染物，為最大限度地減少雜質對芯片良率的影響，當前的芯片制造流程在光刻、刻蝕、沉積等重復性工序后均設置了清洗工序，清洗步驟數量約占所有芯片制造工序步驟的 30%以上，是所有芯片制造工藝步驟中占比最大的工序，而且隨著技術節點的繼續進步，清洗工序的數量和重要性將繼續隨之提升，在實現相同芯片制造產能的情況下，對清洗液的需求量也將相應增加。
根據 TECHCET，受益于邏輯和存儲芯片技術節點進步、掩膜步驟數、3DNAND 層數、刻蝕及刻蝕后去除步驟數增加，全球半導體關鍵清洗材料（包括刻蝕后殘留物清洗液和拋光后清洗液）保持增長。
先進制造技術和設計需求使邏輯半導體的復雜性將顯著增加，主要體現在層數的增多和晶體管結構的復雜化，技術進步對CMP拋光工藝提出更高的要求。1）先進封裝，2.5D和3D IC集成需要復雜的多層結構，集成層內需要精確的平面化來保證芯片的性能；集成層間則涉及復雜層間互連，對CMP工藝的精度要求和CMP材料的使用量均遠大于傳統封裝。2）在存儲技術（如3D NAND）中，存儲層數的增加需要多次CMP步驟來保證每一層的平整度。3）新材料的使用，AI和其他高性能計算應用推動了新半導體材料（如SiC和GaN）的使用，對應的CMP工藝需要專門的拋光液配方和拋光墊材料來適應這些材料的獨特性質。
3、行業競爭格局
CMP制程工藝材料主要依托 CMP技術的化學-機械動態耦合作用原理，通過化學腐蝕與機械研磨的協同配合作用，實現晶圓表面多余材料的高效去除與全局納米級平坦化；其涉及力學、化學、摩擦學、高分子材料學、固體物理和機械工程學等多學科的交叉，研發制造難度大。
CMP拋光材料市場集中度較高，競爭格局呈現寡頭壟斷，主要原因是技術門檻高、龍頭企業專利及產品豐富且客戶粘性強。芯片先進制程對 CMP拋光材料提出了更高的要求，當前 IC 芯片要求全局平整落差10-100nm 的超高平整度，對拋光工藝要求十分嚴格。在超高精細度的同時，晶圓代工廠要求拋光材料具有極高的良率和穩定性，因此一旦形成穩定的供應體系，一般情況下晶圓代工廠不會輕易更換拋光材料供應商。
國外龍頭企業的產品由于技術先進、產品線更為成熟，處于中國市場的第一梯隊，國內 CMP拋光材料產業起步慢，正在逐步實現國產替代。半導體CMP制程工藝材料領域相關企業如下：
資料來源：普華有策
（1）杜邦（Dupont）
化學機械平坦化拋光墊、漿料和應用專業知識的全球領導者，服務于半導體芯片制造行業和其他先進的基板拋光應用，杜邦可提供全系列的拋光墊和拋光液，CMP拋光墊產品占全球市場份額 75%以上。
（2）卡博特（CMC Materials）
CMC Materials是一家為半導體制造提供關鍵材料的全球供應商，提供拋光墊及拋光液產品。
（3）TWI（Thomas west Inc）
TWI 初始提供用于硬盤驅動器（HDD）的拋光、紋理化和擦拭膠帶，在 1990 年代開始利用該技術嘗試進入CMP拋光墊市場，2000 年推出 CMP拋光墊產品。
（4）富士紡（Fujibo）
Fujibo是半導體產業鏈重要供貨商，主要開發高附加價值的研磨材料及 CMP制程中使用的拋光墊。
（5）力森諾科（Resonac Corporation）
Resonac Corporation原日本昭和電工，主要從事半導體和電子材料業務，是拋光液產品的主要供應商。
（6）湖北鼎龍控股股份有限公司
鼎龍股份掌握CMP拋光墊全流程核心研發技術和生產工藝，打破國外壟斷，成為國內主要供應商；多線布局多晶硅制程、金屬銅制程、金屬鎢制程、介電層制程等系列近 40 種拋光液產品。
（7）安集微電子科技（上海）股份有限公司
安集科技主營產品為不同系列的化學機械拋光液和光刻膠去除劑，主要應用于集成電路制造和先進封裝領域。
《2024-2030年CMP制程工藝材料行業市場調研及發展趨勢預測報告》涵蓋行業全球及中國發展概況、供需數據、市場規模，產業政策/規劃、相關技術/專利、競爭格局、上游原料情況、下游主要應用市場需求規模及前景、區域結構、市場集中度、重點企業/玩家，企業占有率、行業特征、驅動因素、市場前景預測，投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調研項目、產業研究報告、產業鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規劃、項目后評價報告、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、國家級制造業單項冠軍企業認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。