CMP制程工艺材料细分市场分析及竞争格局相关企业
1、CMP抛光材料市场概况
近年来全球及我国抛光材料市场规模不断扩大，下游晶圆需求上升、晶圆厂产能逐步增加及先进制程带动市场对于抛光材料的需求。
CMP（化学机械抛光）抛光工艺旨在通过化学腐蚀与机械研磨实现晶圆表面多余材料的去除与全局纳米级平坦化。半导体前道工序中CMP工艺实现晶圆表面平坦化以衔接不同薄膜工艺；后道工序中，则作为光刻、蚀刻等工序的中间工序广泛应用于先进封装。根据公开数据显示，2023年全球半导体CMP抛光材料（包括抛光液和抛光垫，其中抛光液占比超过50%）市场规模超33亿美元，受益于全球晶圆产能的持续增长以及先进技术节点、新材料、新工艺的应用需要更多的CMP工艺步骤，预计2027年全球半导体CMP抛光材料市场规模将超过44亿美元。
2、CMP制程工艺材料细分市场分析
（1）CMP抛光垫
CMP抛光垫的主体是基底，通常由聚氨酯加工制成，在化学机械抛光过程中，抛光垫的作用主要有：存储抛光液及输送抛光液至抛光区域，使抛光持续均匀的进行；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，各有各的技术难度。
（2）CMP抛光液
CMP抛光液主要由溶剂、磨料、pH 值调节剂、分散剂、氧化剂等复配而成，在 CMP中起着至关重要的作用。CMP抛光液的作用是在化学机械抛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。
抛光液方面，美国和日本厂商占据主导地位。其中主要供应商包括CMC materials（原Cabot，现被Entegris收购）、Versum Materials、日立（Hitach）、富士美（Fujimi）和陶氏（Dow）等。不同企业生产CMP抛光液品类所有侧重，富士美主要生产硅抛光液和金属（铜、铝等）抛光液；CMC materials和Versum Materials产品类型较全，日立则主要生产氧化物抛光液。日立和富士美为日本企业，2021年TECHCET统计其市占率分别为13%/10%，日本厂商合计占据市场近1/4的份额。抛光垫方面，据公开数据显示，2023年美国杜邦公司占据市场主要份额（70%），其他供应商包括Entegris（10.5%）、鼎龙（6.8%）、富士纺（4.7%）等。
（3）清洗液
清洗是贯穿半导体产业链的重要工艺环节。半导体清洗是指针对不同的工艺需求，对晶圆表面进行无损伤清洗，以去除半导体制造过程中的颗粒、自然氧化层、金属污染、有机物、牺牲层、抛光残留物等杂质，避免杂质影响芯片良率和产品性能。随着芯片制造工艺的持续升级，对晶圆表面污染物的控制要求不断提高，每一步光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后都需要清洗。CMP清洗液的难点是如何将配方比例调配合适，既要保证清洁能力，也要保证后道防腐蚀能力。
清洗工艺进步带来清洗步骤增加。随着晶圆制造工艺不断向精密化方向发展，芯片结构的复杂度不断提高，芯片对杂质含量的敏感度也相应提高，微小杂质将直接影响到芯片产品的良率。而在芯片制造的数百道工序中，不可避免地会产生或者接触到大量的微小污染物，为最大限度地减少杂质对芯片良率的影响，当前的芯片制造流程在光刻、刻蚀、沉积等重复性工序后均设置了清洗工序，清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的 30%以上，是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序，而且随着技术节点的继续进步，清洗工序的数量和重要性将继续随之提升，在实现相同芯片制造产能的情况下，对清洗液的需求量也将相应增加。
根据 TECHCET，受益于逻辑和存储芯片技术节点进步、掩膜步骤数、3DNAND 层数、刻蚀及刻蚀后去除步骤数增加，全球半导体关键清洗材料（包括刻蚀后残留物清洗液和抛光后清洗液）保持增长。
先进制造技术和设计需求使逻辑半导体的复杂性将显著增加，主要体现在层数的增多和晶体管结构的复杂化，技术进步对CMP抛光工艺提出更高的要求。1）先进封装，2.5D和3D IC集成需要复杂的多层结构，集成层内需要精确的平面化来保证芯片的性能；集成层间则涉及复杂层间互连，对CMP工艺的精度要求和CMP材料的使用量均远大于传统封装。2）在存储技术（如3D NAND）中，存储层数的增加需要多次CMP步骤来保证每一层的平整度。3）新材料的使用，AI和其他高性能计算应用推动了新半导体材料（如SiC和GaN）的使用，对应的CMP工艺需要专门的抛光液配方和抛光垫材料来适应这些材料的独特性质。
3、行业竞争格局
CMP制程工艺材料主要依托 CMP技术的化学-机械动态耦合作用原理，通过化学腐蚀与机械研磨的协同配合作用，实现晶圆表面多余材料的高效去除与全局纳米级平坦化；其涉及力学、化学、摩擦学、高分子材料学、固体物理和机械工程学等多学科的交叉，研发制造难度大。
CMP抛光材料市场集中度较高，竞争格局呈现寡头垄断，主要原因是技术门槛高、龙头企业专利及产品丰富且客户粘性强。芯片先进制程对 CMP抛光材料提出了更高的要求，当前 IC 芯片要求全局平整落差10-100nm 的超高平整度，对抛光工艺要求十分严格。在超高精细度的同时，晶圆代工厂要求抛光材料具有极高的良率和稳定性，因此一旦形成稳定的供应体系，一般情况下晶圆代工厂不会轻易更换抛光材料供应商。
国外龙头企业的产品由于技术先进、产品线更为成熟，处于中国市场的第一梯队，国内 CMP抛光材料产业起步慢，正在逐步实现国产替代。半导体CMP制程工艺材料领域相关企业如下：
资料来源：普华有策
（1）杜邦（Dupont）
化学机械平坦化抛光垫、浆料和应用专业知识的全球领导者，服务于半导体芯片制造行业和其他先进的基板抛光应用，杜邦可提供全系列的抛光垫和抛光液，CMP抛光垫产品占全球市场份额 75%以上。
（2）卡博特（CMC Materials）
CMC Materials是一家为半导体制造提供关键材料的全球供应商，提供抛光垫及抛光液产品。
（3）TWI（Thomas west Inc）
TWI 初始提供用于硬盘驱动器（HDD）的抛光、纹理化和擦拭胶带，在 1990 年代开始利用该技术尝试进入CMP抛光垫市场，2000 年推出 CMP抛光垫产品。
（4）富士纺（Fujibo）
Fujibo是半导体产业链重要供货商，主要开发高附加价值的研磨材料及 CMP制程中使用的抛光垫。
（5）力森诺科（Resonac Corporation）
Resonac Corporation原日本昭和电工，主要从事半导体和电子材料业务，是抛光液产品的主要供应商。
（6）湖北鼎龙控股股份有限公司
鼎龙股份掌握CMP抛光垫全流程核心研发技术和生产工艺，打破国外垄断，成为国内主要供应商；多线布局多晶硅制程、金属铜制程、金属钨制程、介电层制程等系列近 40 种抛光液产品。
（7）安集微电子科技（上海）股份有限公司
安集科技主营产品为不同系列的化学机械抛光液和光刻胶去除剂，主要应用于集成电路制造和先进封装领域。
《2024-2030年CMP制程工艺材料行业市场调研及发展趋势预测报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模，产业政策/规划、相关技术/专利、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家，企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测，投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。