存储与逻辑芯片迭代升级 CMP市场迎来新风口

  随着半年报陆续发布 ,以鼎龙股份为代表的国内CMP(化学机械抛光)公司成绩单引人关注。长鑫科技的上市,更让存储芯片技术路线转型的信心倍增 。CMP作为集成电路制造的关键工艺之一,正站在新风口。

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  上海证券报记者调研获悉 ,晶圆制造向高密度、三维化演进 ,直接拉动了抛光步骤和耗材更换频率,CMP材料的市场弹性大幅释放。在本土供应链需求增长和国产替代浪潮的双重驱动下,这一关键工艺环节正迎来前所未有的发展良机 。

  细分领域的大市场

  在集成电路制造关键工艺中 ,CMP通过抛光液的化学作用与抛光垫 、磨粒的机械作用,实现晶圆表面平坦化 。

  亚化询问 负责人夏磊向记者表示,随着先进制程与先进封装的演进 ,CMP已逐渐打破传统辅助工艺的定位,成为与光刻、刻蚀、薄膜沉积并列的集成电路全流程第四大核心工艺。在半导体制造持续向先进制程微缩和三维架构演进的背景下,CMP已成为影响晶圆全局平坦度和工艺良率的重要工序。

  “根据不同工艺制程和技术节点的要求 ,每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的CMP抛光工艺步骤 。”夏磊表示,CMP工艺可应用于硅片制造 、晶圆制造及先进封装等环节。

  据介绍,CMP核心材料包括抛光液和抛光垫。其中:抛光液是决定CMP加工质量和去除效率的核心介质;抛光垫在CMP过程中承担着关键的物理介质与应力传递功能 。抛光液种类繁多 ,在抛光材料中价值占比超过50%,其耗用量随着晶圆产量和CMP平坦化工艺步骤数增加而增加。

  世界 询问 机构TECHCET研究显示,2025年全球半导体CMP抛光材料(包括抛光液和抛光垫 ,其中抛光液占比近60%)市场规模为38亿美元 ,2026年预计增长10.3%至42亿美元。受益于人工智能需求对半导体产业的拉动,以及先进技术节点 、新材料、新工艺带来的CMP步骤增加,TECHCET预计 ,2025年至2030年全球半导体CMP抛光材料市场复合增长率为8.8% 。

  芯片工艺升级推高CMP需求

  记者梳理发现,CMP工艺在GPU、CPU等逻辑芯片及存储芯片制造中均有广泛使用,且随着工艺升级 ,使用频次持续提升。

  “先进制程的不断推进,正快速拉大CMP市场的空间。 ”夏磊表示,随着制程节点的持续微缩 ,多层金属互联(BEOL)的密度与层数显著提升,直接导致CMP工序次数爆发式增长 。例如,在180nm节点 ,逻辑芯片制造仅需约10次CMP工序;演进至14nm节点时,工序增至20次以上;进入7nm及更先进节点后,CMP工序突破30次 ,且伴随着对钴 、钌等新型阻挡层以及导电材料的抛光需求。

  与此同时 ,存储芯片技术路线转型同样贡献了可观的业务增量。多位业内人士向记者表示,长鑫科技的上市,有望推动国内存储芯片技术与市场进一步提升 ,CMP行业也将迎来新的机遇 。

  “CMP行业抓住了本轮AI技术浪潮 。”一位上市公司相关负责人表示,AI技术演进大幅增加了存储需求,尤其是HBM(高带宽存储)、3D堆叠存储器等领域。以HBM为例 ,其采用8层、12层 、16层等DRAM垂直键合+硅通孔(TSV)架构,单颗HBM所需CMP工序较普通DRAM大幅提升,耗材消耗呈非线性增长。

  在晶圆超薄化的趋势中 ,CMP材料应用范围也在扩展 。浙江博来纳润电子公司张泽芳表示,当前晶圆制造超薄化趋势明显,超薄晶圆在减小封装厚度、缩短TSV长度、减少导电电阻 、改善散热等方面具备优势。

  上海新安纳研发总监汪为磊向记者表示 ,半导体行业中,平面化基底、结构三维化、键合精密化和量产系统化均需要CMP在其中发挥重要作用。AI与三维集成的技术趋势正推动CMP抛光液进入“材料复杂度+产能规模”双增阶段 。

  国产化加速磨粒瓶颈仍待突破

  在半导体行业更加看重产业链韧性的当下,CMP本土化进程亦呈现加速态势。

  国内市场方面:安集科技为抛光液行业龙头 ,全球市占率达到13% ,已跻身全球化学机械抛光液主流供应厂商行列;鼎龙股份侧重抛光垫和抛光液协同发展,上海新阳 、江丰电子等紧随其后。

  “受益于产业链本土化,国内CMP市场呈现‘一超多强’格局 。随着市场容量扩大和品类更新 ,未来科技型公司仍有分羹机会。 ”一家初创公司负责人表示。

  不过,也有业内人士关注到本土产业链的技术短板,特别是抛光液主要原材料——磨粒 ,仍高度依赖世界 市场 。

  夏磊表示,CMP抛光材料具备极高的技术壁垒,受限于国内起步较晚 ,核心专利长期被海外巨头垄断。抛光液配方复杂,研发与验证周期冗长,生产工艺与制程控制要求严苛。此外 ,高纯度磨粒长期以来依赖进口,供应链核心上游仍受制于海外企业 。

  “近来 ,国产抛光液技术已达世界 领先水平 ,但部分高端产品仍需外购高纯磨粒 。 ”一家上市公司负责人向记者表示。

  磨粒是构成抛光液的核心原料 ,主流产品包括氧化铈、二氧化硅和氧化铝颗粒。一位研究人士向记者表示,在磨粒方面,28纳米芯片成熟制程国内市场理论上可以实现国产化替代 ,但在更先进制程下,磨粒供应仍存在挑战,这将直接影响抛光液中金属杂质的控制水平 。

  近来  ,安集科技与鼎龙股份已开始布局这一领域。安集科技此前透露,其自产氧化铈磨料在相关产品中的测试论证进展顺利,多款产品已通过客户端的验证并实现量产供应。

(文章来源:上海证券报)

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