化学机械抛光（CMP）是集成电路制造过程中实 现晶圆表面平坦化的关键工艺。CMP 技术是使用效果最好，应用最广泛的平坦化 技术，同时也是目前实现全局平坦化的唯一技术。

CMP 工艺是机械抛光和化学抛光相结合的技术。单纯的机械抛光表面一致性好， 平整度高，但表面容易出现损失；化学抛光速率快，表面光洁度高，损失低，但表 面平整度差。CMP 工艺则两种抛光的完美结合，既可获得较为完美的表面，又可 得到较高的抛光速率，得到的平整度比其他方法高两个数量级。

CMP 工艺通过表面化学作用和机械研磨技术相结合实现晶圆表面的平坦化，其工 作原理是通过各类化学试剂的化学作用，结合纳米磨料的机械研磨作用，在一定压 力下被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动，从而使得被抛光的晶圆表面达到高度平坦 化、低表面粗糙度和低缺陷的要求。

CMP 工艺过程用到的材料有抛光液、抛光垫、调节器等，其中抛光液和抛光垫是 最核心的材料，占比分别为 49%和 33%。

CMP材料下游市场应用规模比重分析

数据统计：中金企信国际咨询

（1）抛光液：抛光液的主要成分包含研磨颗粒、各种添加剂和水，其中研磨颗粒主要为硅溶胶和 气相二氧化硅。抛光液原料中添加剂的种类可根据实际需求进行配比，如金属抛光 液中有金属络合剂、腐蚀抑制剂等，非金属抛光液中有各种调节去除速率和选择比 的添加剂。

抛光液的核心技术是添加剂配方，这直接决定了最终的抛光效果。根据抛光的对象 不同，可以调整抛光液的配方，从而达到更好的抛光效果。目前，抛光液的配方是 各个公司的核心技术，也是抛光液的技术壁垒所在。

（2）抛光垫：抛光垫粘附在转盘的上表面，它是在 CMP 中决定抛光速率和平坦化能力的一个重 要部件。为了能控制磨料，抛光垫通常用聚亚胺脂做成，因为聚亚胺脂有像海绵一 样的机械特性和多孔吸水特性。抛光垫中的小孔能帮助传输磨料和提高抛光均匀性。

抛光垫表面会变得平坦和光滑，达到一种光滑表面的状态，这种光滑表面的抛光垫 不能保存抛光磨料，会显著降低抛光速率。因此抛光垫要求进行定期修整来降低光 滑表面的影响。修整的目的是要在抛光垫的寿命期间获得一致的抛光性能。

CMP 技术中，在抛光垫的寿命期间，控制抛光垫的性质以保证重复的抛光速率是 一项最大的挑战。抛光速率是在平坦化过程中材料被去除的速度，单位通常是纳米 每分钟。

抛光垫的技术壁垒主要是沟槽的设计及提高使用寿命。沟槽使得抛光过程中的碎屑 更容易流走，从而得到更为平整的硅片表面。抛光垫由于是消耗品，所以提高使用 寿命能降低工艺成本。

CMP 抛光材料市场情况：据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国化学机械抛光市场运营格局及投资潜力研究预测报告》统计数据显示：2016 年、2017 年和 2018 年全 球化学机械抛光液市场规模分别为 11.0 亿美元、12 亿美元和 12.7 亿美元，预计2017-2020 年全球 CMP 抛光液材料市场规模年复合增长率为 6%。抛光垫方面， 2016-2018 年全球化学机械抛光垫市场规模分别为 6.5 亿美元、7 亿美元和 7.4 亿 美元。

2016-2018年全球CMP抛光液及抛光垫市场规模分析

单位：亿美元

数据统计：中金企信国际咨询

全球化学机械抛光液市场主要被美国和日本企业垄断，主要企业包括美国的 Cabot Microelectronics、Versum 和日本的 Fujifilm 等。其中，2017 年，Cabot Microelectronics 是全球抛光液市场的龙头企业，市占率最高，但已经从 2000 年的 约 80%下降至 2017 年的约 35%。国内方面，在高端半导体领域用抛光液领域，安 集科技是龙头企业。公司已完成铜及铜阻挡层等不同系列 CMP 抛光液产品的研发 及产业化，部分产品技术水平处于国际先进地位。

在抛光垫方面，全球市场几乎被美国陶氏所垄断，陶氏占据了全球抛光垫市场约 79% 的市场份额。国外其他抛光垫生产商有美国的 Cabot Microelectronics、日本东丽、 台湾三方化学等。目前国内从事抛光垫材料生产研究的只有两家企业：鼎龙股份和 江丰电子。鼎龙股份目前是国内抛光垫研发和生产龙头企业，8 英寸抛光垫已经获 得国内晶圆代工厂订单，12 英寸抛光垫已经获得中芯国际的认证，2019 年上半年 也获得第一张 12 英寸抛光垫订单。江丰电子联合美国嘉柏微电子材料股份有限公 司，就抛光垫项目进行合作。