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企业竞争图谱：2025年CMP设备头豹词条报告系列

于利蓉

2025-02-21未经平台授权，禁止转载

摘要CMP设备通过化学腐蚀与机械研磨协同作用，实现晶圆表面高效去除与全局纳米级平坦化，是集成电路制造的关键工艺。随着集成电路线宽不断细小化，CMP技术日益重

要，步骤不断增加。CMP设备涉及多学科交叉，研发制造难度大。中国CMP设备市场规模受半导体技术发展和下游市场需求拉动，国家政策推动国产化进程。未来，先进

制程升级和多层金属化技术广泛应用将增加CMP设备需求，市场前景广阔。

行业定义

CMP设备（ChemicalMechanicalPolishing）化学机械抛光设备，是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——全局平整落差5nm以内的超高平整度，主要用于集成电路制造领域。目前集成电路组件普遍采用多层立体布线，

集成电路制造的工艺环节要进行多次循环，每完成一层布线都需要对晶圆表面进行全局平坦化和除杂，从而进行下一层布线。CMP设备在晶圆完

成每层布线后实现全局纳米级平坦化与表面多余材料的高效去除，保证光刻工艺套刻精度和多层金属互联的高质量实现。

行业分类

CMP设备根据应用端需求的不同，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。

CMP设备基于应用端需求的分类

8英寸CMP设备、12英寸CMP设备和6/8英寸兼容CMP设备。

8英寸CMP设备

应用于8英寸晶圆的CMP设备。

12英寸CMP设备

应用于12英寸晶圆的CMP设备。

6/8英寸兼容CMP设备

应用于6英寸碳化硅和其他适型晶圆的CMP设备。

行业特征

CMP设备的行业特征包括是实现晶圆表面平坦化的关键工艺、CMP工艺被引入先进封装领域并广泛应用、涉及多学科的交叉，研发制造难度

大。

1是实现晶圆表面平坦化的关键工艺

CMP技术结合机械抛光和化学抛光各自长处，通过化学和机械的组合技术避免由单纯机械抛光造成的芯片表面损伤，利用磨损中的“软磨

硬”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光，将化学腐蚀和机械研磨作用达到一种平衡，最终实现晶圆表面的超高平整

度，是目前唯一能兼顾表面全局和局部平坦化的抛光技术。

2CMP工艺被引入先进封装领域并广泛应用

随着超大规模集成电路制造的线宽不断细小化而产生对平坦化的更高要求，CMP在先进工艺制程中具有不可替代且愈发重要的作用。随着

摩尔定律的延续，当制造工艺不断向先进制程节点发展时对CMP技术的要求相应提高、步骤也会不断增加，例如制程节点发展至7nm以下

时，芯片制造过程中CMP的应用在最初的氧化硅CMP和钨CMP基础上新增包含氮化硅CMP、鳍式多晶硅CMP、钨金属栅极CMP等先进

CMP技术，所需的抛光步骤也增加至30余步，大幅刺激了集成电路制造商对CMP设备的采购和升级需求。

3涉及多学科的交叉，研发制造难度大

CMP设备主要依托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；其涉及集成电路、机械、材料、物理、力学、化学、化工、电子、计算机、仪器、光学、控制、软件工程等多学科

的交叉，研发制造难度大。

发展历程

1965年，美国孟山都公司（Monsanto）首次提出CMP技术，CMP设备市场开始萌芽。1988年，IBM公司将CMP技术应用于4MDRAM芯片

的制造，CMP设备市场逐渐形成。1999年，美国应用材料兼并Obsidian公司，成为CMP设备市场霸主，CMP设备市场进入高速发展期。2019

年，中国将CMP设备作为集成电路生产装备之一列入《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2019年版）》，而后中国企业华海清科

CMP设备技术水平达到国内外领先水平，CMP设备行业进入成熟期。

萌芽期1965-01-01~1984-01-01

1965年，美国孟山都公司（Monsanto）首次提出CMP技术；1967年，美国应用材料公司成立；CMP技术开始被用于获取高质量的

玻璃表面，如军用望远镜等。

CMP技术理论首次提出，CMP设备市场开始萌芽。

启动期1985-01-01~1997-01-01

1988年，IBM公司将CMP技术应用于4MDRAM芯片的制造；1990年，IBM公司向MicronTechno