CMP拋光液( chemical mechanical polishing化學機械拋光，簡稱CMP)是平坦化精密加工工藝中超細固體研磨材料和化學添加劑的混合物，CMP拋光液一般由提供研磨作用的超細固體粒子如納米級SiO₂、Al₂O₃粒子等和提供腐蝕溶解作用的表面活性劑、穩定劑、氧化劑等組成。它廣泛用于各類集成電路、半導體、藍寶石、LED行業及其他領域的拋光過程，用來輔助拋光、保護硅片等材料免受劃傷，因此在國產芯片的發展歷程中是離不開它的。本文將對中國CMP拋光液行業現狀與機遇進行分析。

       CMP技術是目前集成電路硅晶片拋光的充分條件

       CMP技術通過化學腐蝕和機械研磨綜合發揮作用，它利用了磨損中的“軟磨硬”原理，即用較軟的材料來打磨較硬的拋光工件。施加一定壓力和拋光漿料，使拋光工件相對于拋光墊作往復運動，借助于納米粒子的研磨作用和氧化劑的腐蝕作用的結合，在被拋光的工件表面形成較高質量的光潔表面。從而避免了單純化學拋光易造成的拋光速度慢、表面不平整、拋光一致性差和單純機械拋光造成的表面損傷等缺點。

       在集成電路(IC)和超大規模集成電路中(ULSI)對基體材料硅晶片的拋光上，CMP技術應用最為廣泛。目前，國際上普遍認為，器件特征尺寸小于0.35μm時，為了保證光刻影像傳遞的精確度和分辨率必須進行全局平面化，而CMP是現在幾乎唯一可以滿足全局平面化需求的技術。

       目前，CMP技術己經發展成以化學機械拋光機為主體，將在線檢測、終點檢測、清洗等工藝流程融于于一體的系統技術，產生于集成電路向薄型化、平坦化、微細化、多層化工藝發展過程。同時也是晶圓向更大直徑過渡，提高生產率，降低制造成本，襯底全局平坦化所必需的工藝技術。

       作為CMP技術的最重要構成，CMP拋光液一般由磨料、PH值調節劑、氧化劑、分散劑和去離子水等添加劑組成，如表1所示。

表1 CMP拋光液的構成及簡介

來源：學術期刊整理

       國內市場被國外企業壟斷，國內企業主導中低端產品

       2017年，中國CMP拋光液消費量達到了2137萬升，預計2025年將達到9653萬升。

圖1 國內市場上主流廠商銷量（萬升）及占比

來源：中商產業研究院

       國內市場芯片用拋光液主要由Cabot Microelectronics、Dow Electronic Materials、Fujimi Incorporated、Air Products/Versum Materials、Fujifilm、Hitachi Chemical和安集微電子等主導。2017年，國外廠商的銷量市場總占有率超過65.7%，呈現壟斷的格局。

       在高端半導體領域，國內廠商目前主要是安集微電子一家，公司客戶遍及除大陸之外的美國、新加坡、馬來西亞、臺灣、歐洲等地區，其中包括數家全球知名的晶圓制造企業，如中芯國際、臺積電和Intel等。半導體用CMP拋光液技術壁壘高，市場集中度極高，中國市場，高端產品主要被日美企業壟斷。

       在中低端領域己基本國產化。國內廠商如上海新安納電子科技有限公司、湖北海力天恒納米科技有限公司、湖南皓志科技股份有限公司、深圳市力合材料有限公司、無錫易潔工業介質有限公司等，占有重要地位。

       2017年，中國國內企業CMP拋光液產量達到了538萬升，預計2025年將達到4100萬升，2017年產值為1.37億元，預計2025年達到10億元，2018~2025年復合增長率為21.9%。通過對比國內CMP拋光液的產量和消費量，我們可以發現目前CMP拋光液的缺口很大，尤其是高端產品，國產化率較低，需要大量依賴進口。

       產業化瓶頸：投入風險大，國外壟斷，供應鏈不完善

       用于晶圓前道生產工藝中的國內材料科技一直是空白。比如，用于晶圓表面的SiO₂拋光液，SiO₂漿料是整個配方成分的核心，它目前處于國外企業壟斷中。半導體材料產業鏈的上游被國外企業掌控，決策權在國外公司，考慮問題很難從中國市場出發。隨著集成電路的發展，它的負面影響會越來越大。國內的材料企業的優勢是對市場的反應速度快，服務也跟得上。但是是缺少含金量的技術工藝。

       目前本土廠商面臨著以下制約因素:

       一是集成電路材料領域新產品新技術迭代需要投入大量時間，從研發、中試到產業化，最終才能在用戶端獲得大規模應用，風險高，很多時候產品尚未成型，企業已經面臨資金斷裂的風險。

       二是國外競爭對手常常利用其市場壟斷地位，進行產品捆綁、連帶等違規操作，先發制人阻止本地產品進入市場，擴大市場占有率，本土企業甚至已經失去了模仿跟進的機會。

       三是供應鏈不完善，很多高端原材料（如膠體二氧化鈰、超高純膠體二氧化硅）都需要從歐洲、美國和日本進口，導致國內企業只能從低端開始，技術與市場競爭從開始就處于被動的局面。

       芯片國產化拉動CMP拋光液的市場需求

       十年以前，國內拋光液市場有90%的產品需要依賴進口，其中高端產品如8英寸、12英寸的芯片用拋光液，國內無法生產，全部依賴進口。今年，中興芯片事件引發了國人對芯片行業的集體焦慮。預計在不久的將來，更多的政策利好和資金扶持還會不斷出現，集成電路的上游行業會快速發展，CMP拋光液的需求規模也將大大提升。