在半导体芯片（以下简称芯片或半导体芯片）制造过程中，半导体硅片（以下简称晶圆） 经过刻蚀、离子注入等工艺过程中，其晶圆表面会变得凹凸不平，并产生多余的表面物等， 为降低晶圆表面的粗糙度和起伏不平度，去除晶圆表面多余物，有效地进行下一道加工程序， 则需使用抛光垫及抛光液，在专用设备（CMP 设备）上对晶圆进行多次抛光处理，这一过 程被称为 CMP（Chemical Mechanical Polishing），中文全称为化学机械抛光。CMP 是一种 实现晶圆表面平坦化的关键工艺技术，是当今最主流的晶圆抛光技术。

　　在整个半导体产业链中，晶圆加工是最重要的核心环节，CMP 则贯穿晶圆加工的整个 工艺流程，随着芯片制程越来越小，内部结构也越来越复杂，CMP 工艺也变得越发重要， 经过 CMP 处理的晶圆表面平坦度可小于 1nm，可满足各种制程芯片的下一步加工流程需 要。可以说，CMP 是晶圆加工过程中的 C 位要素角色之一。

　　CMP 是半导体芯片制造工艺提升过程中不可或缺的环节。自 1965 年由 Walsh 等人提 出 CMP 抛光应用概念以来，CMP 工艺技术发展和半导体芯片制程发展高度相关。从 0.35 μm~0.25μm的半导体制程技术节点开始，CMP技术是唯一可实现全局平坦化的关键技术， 奠定了 CMP 工艺技术发展的基础；而到了 0.18～0.13μm 技术节点阶段，随着半导体芯片 制程工艺快速提升，CMP 的作用和其不可替代性更加凸显。现阶段，CMP 技术已成为半导 体芯片制造工艺中不可或缺的核心技术环节。

　　芯片制程的创新提高是 CMP 创新发展的重要驱动力。随着芯片制程减小趋势的加快， 芯片的内部结构也越来越复杂，对晶圆的表面平坦度要求也越来越高，为保证每个制造步骤 达到对应的平坦程度，则必须增加 CMP 的抛光次数和抛光液种类，提升 CMP 的工艺技术 创新水平，以达到晶圆表面的纳米级平坦化要求，工艺技术难度大幅度提升，这就反向促进 了 CMP 行业的工艺技术的繁荣发展。

　　CMP 抛光材料用量和晶圆芯片的制程变化高度相关。以逻辑芯片和存储芯片为例，在 晶圆芯片制造加工过程中，晶圆制造工艺制程缩小或存储容量的变化等，都将带来 CMP 工艺步骤的增加，同步带动 CMP 抛光材料的消耗量增加。根据安集科技年报及 Cabot Microelectronics 数据显示，14 纳米的逻辑芯片要求的 CMP 工艺步骤由 180 纳米的 10 次 增长到 20 次以上，而 7 纳米及以下则需要超 30 次及以上的抛光工艺步骤。同样地，存储 芯片由 2DNAND 向 3DNAND 升级过程中，CMP 工艺步骤由 2DNAND 的 7 次增长到 15 次，呈倍数级增长。可以说，随着半导体芯片的制程提升，CMP 工艺步骤亦同步提升，带 动 CMP 材料需求量同步增长。

　　CMP 抛光液决定晶圆抛光质量和抛光效率，晶圆厂和 CMP 抛光液供应商相互促进。 在半导体芯片制造抛光过程中，晶圆厂会根据每一步晶圆芯片平坦度的加工要求，选择符合 去除率（MRR）和表面粗糙度（Ra）等指标要求的 CMP 抛光液，使抛光工艺中的化学反应 作用和机械反应作用相互促进，来提高抛光效率和产品良率。为达到上述目的，CMP 抛光 液供需双方，需相互紧密配合，投入大量研发成本不断试错，去调试符合晶圆厂物理化学性 能及抛光性能要求的抛光液，直到生产出符合晶圆表面质量要求、并达到较高产品良率的抛 光液产品。

　　CMP 抛光垫是实现平坦化抛光的核心要件之一。在晶圆进行化学机械抛光过程中，CMP 抛光垫的作用主要有：存储 CMP 抛光液及输送 CMP 抛光液至抛光区域，使抛光持续均匀 的进行，之后去除所需的机械负荷，并将抛光过程中产生的副产品（氧化产物、抛光碎屑等） 带出抛光区域，形成一定厚度的 CMP 抛光液层，为抛光过程中化学反应和机械去除提供场 所。CMP 抛光垫通过影响抛光液的流动和分布，决定抛光效率和表面平坦性，对实现晶圆 平坦化至关重要。

　　一方面，我国是半导体芯片需求大国，但所需芯片高度依赖进口，仅 2022 年，我国就 进口集成电路芯片 5384 亿块，近五年累计进口数量总额 25801 亿片，扣除出口的 12796 亿 片，净进口量仍然维持在 13004 亿片的绝对高位量，进口份额全球第一。另一方面，半导体 芯片的国产化产品供需缺口巨大。从我国的 IC 市场规模及 IC 产值来看，2021 年，我国的 IC 市场规模为 1870 亿美元；中国 IC 产值为仅 312 亿美元，国产化自给率不足 17%，供需 缺口巨大，庞大的需求缺口高度依赖海外大厂的供给。

　　在全球化贸易体制被严重破坏的当下，我国的半导体产业链安全经受巨大威胁，特别是 2018 年以来，美日等发达国家相继对其半导体高端芯片及设备的出口进行严格限制，更加 剧了我国半导体芯片供给的不确定性，促使我国出台了一系列政府补贴和激励政策等措施， 大力推进我国半导体行业自主安全发展，国产替代的潜在市场规模空间巨大，发展前景广阔。

　　从全球半导体芯片的产业发展历史来看，晶圆厂建设是半导体芯片产业的核心环节，晶 圆厂扩建扩产迫在眉睫。自 2022 年以来，尽管全球半导体行业周期向下，但我国晶圆厂产 能却不断逆势扩产，半导体芯片国产化替代需求逆势增加。从新建大规模晶圆厂来看，SEMI 预计，在 2021 至 2023 年，全球半导体行业将建设 84 座大规模晶圆厂，仅中国将新建 近 20 座晶圆工厂/产线mm 晶圆产能角度看，SEMI 在《300mm 晶圆厂展望报告-2026 年》中显示，中国的 300mm 前端 Fab 厂的晶圆产能，预计其全 球份额将从 2021 年的 19%，增加到 2025 年的 23%，达到 230 万 wpm，晶圆产能接近全 球领先的韩国，并有望在 2024 年左右，超过目前排名第二的中国地区。国内晶圆厂的 大规模逆势扩建，一方面提高了国产芯片的自给率，减少芯片绝对进口数量，缓解我国半导 体芯片供给不确定性的矛盾，打造自主可控的国产半导体产业链；另一方面，因内资晶圆产 能增加而新增的半导体材料需求，也为国产半导体材料供给商提供很大的市场开拓空间。

　　我国不但是半导体材料需求大国，而且还是全球成长最快的市场。中商产业研究院相关 报告的数据显示，从 2006 年到 2023 年，中国半导体材料市场规模全球占比逐年提升， 从 6.38%上升到约 20.49%，到 2023 年，中国半导体材料的市场规模将达到 1024.34 亿元（同比增长 12.02%），这得益于我国晶圆厂的持续扩建扩产，而国内半导体材料公司也 不断提高研发技术水平，积极抢占国内的增量市场份额，使得我国半导体材料国产化进程有效推进，成就了我国成为全球成长最快的半导体材料市场。其中，CMP 抛光材料成本在半 导体材料成本中占比约为 7%，随着半导体材料市场的持续增长，CMP 抛光市场有望也同步 受益成长。

　　我国 CMP 抛光液市场规模逐年提升，行业需求增速高于全球平均增速水平。CMP 抛 光液作为抛光材料中占比最高（49%）的核心工艺耗材，全球市场规模逐年稳步提升。根据 Cabot Microelectronics、TECHCET 和观研天下数据测算，全球 CMP 抛光液 2016 年市场 规模为 11.0 亿美元，2021 年为 18.9 亿美元（CMP 抛光材料市场规模约为 38.58 亿美元）， 预计 2026 年将达到 25.3 亿美元，全球 CAGR 为 6.0%。近年来，随着我国晶圆厂持续扩产 扩建等因素，我国CMP抛光液需求持续增长，预计2021-2028年市场规模CAGR为12.0%， 显著高于全球平均增速水平。

　　国内厂商打破了长期的外资垄断局面，实现了从 0 到 1 的国产替代突破后，增长迅猛。 长期以来，全球 CMP 抛光液由美日企业垄断，2000 年，美企卡博特（Cabot）全球市占率 在 80%，随着市场全球化的发展变化，2019 年，全球 CMP 抛光液市场格局中，卡博特 （Cabot）占比为 33%，日立（Hitachi）占比 13%，Fujimi 占比 10%，CR4 均为美日外企， 集中度达 89%。中国厂商安集科技全球占比仅 2%，排名第 5。近年来，安集科技成功打破 国外厂商对 CMP 抛光液的高度垄断，全球市占率不断提升（2021 年为 5%），中国市 占率更是增速迅猛，提升到 30.8%，实现了从 0 到 1 的国产替代突破。

　　根据 TECHCET 数据显示，与 CMP 抛光液市场一样，全球 CMP 抛光垫市场规模也呈 逐步增长态势，2016 年市场规模为 6.5 亿美元，2021 年为 11.3 亿美元，5 年 CAGR 为 11.7%。在中国市场，CMP 抛光垫市场规模也是逐年上升，2021 年达到 13.85 亿元， 同比增长 15.9%，随着国内晶圆厂持续扩产扩建，需求增速明显高于全球平均增速水平。

　　根据 Cabot Microelectronics 数据，全球 CMP 抛光垫市场格局中，陶氏杜邦占比 79%， 占据市场绝对主导地位，卡博特（Cabot）与 Thomas West 分别占比 5%及 4%。目前，尽 管国产 CMP 抛光垫产品市场渗透率极低，但我国的鼎龙股份已实现技术突破，掌握 CMP 抛光垫全套核心技术，率先打破外企垄断，打入国内主流晶圆厂供应链，使国内 CMP 抛光 垫市场，由外企绝对垄断的竞争格局产生变化。未来，像鼎龙股份这样优先实现国产替代的 头部企业，有望从国内的 CMP 抛光垫存量市场，及内资晶圆厂扩建扩产带来的增量市场中， 双重受益，成长空间巨大。

　　综上，CMP 材料作为半导体芯片加工环节的核心材料之一，近年来，随着我国内资晶 圆厂不断扩产，以及晶圆制程工艺不断的提高，对国产 CMP 材料的需求不断加大。一方面， 鉴于我国已是全球半导体需求最大的市场，半导体材料作为半导体产业的重要组成，而作为 半导体材料核心的 CMP 材料，自给率仅 17%，国产替代仍有较大的提升空间；另一方面， 本土 CMP 材料供应商已部分实现技术突破，产品性能可对标海外 CMP 材料大厂产品，随 着本土 CMP 抛光材料企业逐步切入高端市场，将加速 CMP 材料国产化进场，争夺海外企 业已占据国内存量市场规模的同时，又享受内资晶圆厂扩建带来的增量红利，快速提升国内市场渗透率。因此，我们认为，随着内资晶圆厂扩产以及国内晶圆制程工艺的突破，国内 CMP 材料需求量增速将远超全球行业水平，为国产 CMP 材料厂商奠定健康的发展基础，优先实 现国产替代的本土 CMP 材料企业将从存量及增量市场中双重受益。

　　CMP 抛光材料行业主要有两大壁垒，分别是技术壁垒以及客户壁垒，核心体现在产品 性能、认证周期以及扩产能力等方面。

　　专利壁垒是指企业依靠技术垄断优势，利用专利制度的法律保护，为保护自身的市场份 额和谋求最大利益的手段，是技术壁垒中常见的一类。 从 CMP 抛光垫专利来看，2004 年到 2009 年期间，全球申请专利数量处于高峰期，而 自 2010 年之后，新增专利申请数量有所下降，主要系 CMP 抛光垫技术迭代放缓。而受益 于 CMP 抛光垫技术迭代放缓，给予国内企业时间实现技术追赶和突破，专利申请因此逐年 提升。目前，以鼎龙股份为例，公司由 8 英寸无窗口 CMP 抛光垫入手实现突破后，快速切 入 12 英寸硅片用的 CMP 抛光垫，产品目前已到客户测试阶段，有望打破国内从 0 到 1 的 局面，一旦公司产品实现技术突破，便能够利用自身的专利形成技术壁垒，侵蚀外企所占有 的存量市。