摘要：近年來，我國大陸CPM設備市場規(guī)模逐年擴大，由2020年的4.29億美元擴大至2022年的6.66億美元。全球CMP設備市場主要由美國應用材料和日本荏原占據(jù)，處于高度壟斷狀態(tài)。我國CMP設備行業(yè)起步較晚，CMP設備技術落后于國際領先企業(yè)，缺乏核心競爭力。未來，我國CMP設備行業(yè)將朝著高精密化、高集成化、以及智能化發(fā)展；且由單頭、雙頭拋光機向多頭拋光機轉變。

一、定義及分類

化學機械拋光（CMP）設備系依托CMP技術的化學-機械動態(tài)耦合作用原理，通過化學腐蝕與機械研磨的協(xié)同配合作用，實現(xiàn)晶圓表面多余材料的高效去除與全局納米級平坦化——全局平整落差5nm以內(nèi)的超高平整度；其是一種集摩擦學、表/界面力學、分子動力學、精密制造、化學/化工、智能控制等多領城最先進技術于一體的設備，是集成電路制造設備中較為復雜和研制難度較大的專用設備之一。根據(jù)應用端需求，CMP設備主要分為8英寸CMP設備、12英寸CMP設備和6/8英寸兼容CMP設備。

二、商業(yè)模式

1、采購模式

企業(yè)根據(jù)客戶訂單或采購意向確定具體投產(chǎn)計劃并形成需求BOM清單（物料清單），供應鏈管理部依據(jù)需求BOM清單確認原材料采購內(nèi)容，依據(jù)投產(chǎn)計劃確認采購周期。CMP設備是實現(xiàn)化學機械拋光工藝的全自動超精密裝備，零部件的精度、潔凈度、穩(wěn)定性、可靠性和一致性對于整機的工藝性能和質量產(chǎn)生較大影響。為保證產(chǎn)品的質量和性能，企業(yè)制定了嚴格的供應商準入和審核制度，根據(jù)供應商技術能力、質量管控能力、生產(chǎn)能力、價格水平、交貨周期、資產(chǎn)管理和服務等因素，選定合格的供應商納入合格供應商名錄。CMP設備生產(chǎn)企業(yè)一般會與主要供應商簽訂框架協(xié)議并以訂單形式具體執(zhí)行采購。對于新品研發(fā)中出現(xiàn)的新物料需求，若現(xiàn)有合格供應商無法供應，則啟動新供應商及相應原材料的評估和驗證，驗證通過后進行采購。

2、研發(fā)模式

CMP設備生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)主要采取自主研發(fā)模式，建立了多部門協(xié)同配合的自主創(chuàng)新機制，研發(fā)實驗室、產(chǎn)品研發(fā)部、工藝技術部和設備技術部對新技術、新產(chǎn)品進行協(xié)同研發(fā)。新產(chǎn)品研發(fā)流程主要包括規(guī)劃與可行性分析階段、開發(fā)實現(xiàn)階段、小批量試制及改進階段、產(chǎn)品定型標準化階段。

3、生產(chǎn)模式

CMP設備生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)模式主要根據(jù)客戶訂單或采購意向確定具體投產(chǎn)計劃，首先進行通用化模塊的生產(chǎn)，后續(xù)按照客戶確認的明確參數(shù)、配置等具體需求完成定制化模塊的生產(chǎn)，模塊生產(chǎn)完成后進行單元組裝及軟件和參數(shù)配置，最終完成整機裝配和測試驗證。

4、銷售模式

在境內(nèi)市場，CMP設備生產(chǎn)企業(yè)銷售模式主要以直銷模式銷售產(chǎn)品，通過與境內(nèi)客戶商業(yè)談判或招投標的方式獲取訂單。在境外市場，CMP設備生產(chǎn)企業(yè)主要以代銷模式銷售產(chǎn)品，通過代銷商協(xié)助進行客戶開拓、維護及售后服務；企業(yè)與最終用戶直接簽署購銷合同并交付產(chǎn)品，同時企業(yè)按照代銷協(xié)議的約定支付代銷商綜合服務費。CMP設備生產(chǎn)企業(yè)設有市場部負責市場分析、市場開發(fā)和產(chǎn)品銷售；設有設備技術部為客戶提供駐場服務，負責企業(yè)產(chǎn)品在客戶端的安裝、調試、質保、維修、技術咨詢及服務等相關工作；通過代銷商為境外客戶提供設備安裝、調試及售后服務。

三、行業(yè)政策

1、主管部門及監(jiān)管體制

CMP設備行業(yè)主管部門為工業(yè)和信息化部和科技部。工信部主要職責包括擬訂并組織實施工業(yè)、通信業(yè)、信息化的發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策，協(xié)調解決新型工業(yè)化進程中的重大問題，推進產(chǎn)業(yè)結構戰(zhàn)略性調整和優(yōu)化升級；監(jiān)測分析工業(yè)、通信業(yè)運行態(tài)勢，統(tǒng)計并發(fā)布CMP設備行業(yè)相關信息，進行預測預警和信息引導；統(tǒng)籌推進國家信息化工作，組織制定CMP設備行業(yè)相關政策并協(xié)調信息化建設中的重大問題等?？萍疾恐饕氊煱〝M訂國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略方針以及科技發(fā)展、引進國外智力規(guī)劃和政策并組織實施；統(tǒng)籌推進國家創(chuàng)新體系建設和科技體制改革，會同有關部門健全CMP設備行業(yè)技術創(chuàng)新激勵機制；牽頭建立統(tǒng)一的國家科技管理平臺和科研項目資金協(xié)調、評估、監(jiān)管機制；擬訂國家基礎研究規(guī)劃、政策和標準并組織實施，組織協(xié)調國家重大基礎研究和應用基礎研究；編制國家重大科技項目規(guī)劃并監(jiān)督實施等。

CMP設備行業(yè)自律組織是中國半導體行業(yè)協(xié)會。中國半導體行業(yè)協(xié)會主要職責包括貫徹落實政府有關的政策、法規(guī)，向政府業(yè)務主管部門提出本行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟、技術和裝備政策的咨詢意見和建議；做好信息咨詢工作。調查、統(tǒng)計、研究、預測CMP設備行業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)與市場，及時向會員單位和政府主管部門提供行業(yè)情況調查、市場趨勢、經(jīng)濟運行預測等信息，做好政策導向、信息導向、市場導向工作；廣泛開展經(jīng)濟技術交流和學術交流活動。組織舉辦CMP設備行業(yè)行業(yè)國內(nèi)外新產(chǎn)品、新技術研討會和展覽會，為企業(yè)開拓國內(nèi)外兩個市場服務；開展國際交流與合作。發(fā)展與國外團體的聯(lián)系，促進CMP設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動CMP設備產(chǎn)業(yè)國際化等。

2、相關政策

近年來，國家大力推進半導體裝備產(chǎn)業(yè)化，政府相繼推出許多相關政策促進CPM設備行業(yè)發(fā)展。如工信部發(fā)布的《首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2019年版）》中將化學機械拋光機作為集成電路生產(chǎn)裝備之一列入該目錄，我國對于CMP設備的支持力度逐漸加大。《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展若干政策》、《做好2022年享受稅收優(yōu)惠政策的集成電路企業(yè)或項目、軟件企業(yè)清單制定工作有關要求的通知》等政策提供了投融資、稅收優(yōu)惠等支持，降低了CMP設備生產(chǎn)企業(yè)的成本和風險，提高了企業(yè)的競爭力?！峨娮有畔⒅圃鞓I(yè)2023—2024年穩(wěn)增長行動方案》提出，聚焦集成電路等領域，推動短板產(chǎn)業(yè)補鏈、優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)延鏈、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升鏈、新興產(chǎn)業(yè)建鏈，促進產(chǎn)業(yè)鏈上中下游融通創(chuàng)新、貫通發(fā)展，全面提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩(wěn)定性。CMP設備企業(yè)將與材料供應商、芯片設計公司、終端應用廠商等建立更緊密的合作關系，加快新技術的應用和推廣。

四、行業(yè)壁壘

1、技術壁壘

CMP等半導體設備行業(yè)是技術高度密集型行業(yè)，研發(fā)及制造過程中涉及微電子、電氣、機械、材料、化學工程、流體力學、自動化、圖像識別、通訊、軟件系統(tǒng)等多學科知識、多領域技術的交叉綜合運用。此外，在CMP等半導體設備行業(yè)中，國際巨頭市場占有率較高，其在大部分技術領域已采取了知識產(chǎn)權保護措施，CMP等半導體設備行業(yè)的技術壁壘較高。

2、驗證壁壘

下游客戶對于CMP等半導體設備產(chǎn)品的技術參數(shù)、運行的穩(wěn)定性有苛刻的要求。為保障生產(chǎn)效率、質量和良率，客戶設有嚴格的認證標準和程序，除了需要通過業(yè)內(nèi)權威的質量管理體系認證以外，還需要經(jīng)過較長時間的采購認證程序，產(chǎn)品通過客戶驗證難度較大。后進入的企業(yè)如果不具備相當?shù)募夹g積累和研發(fā)實力，將難以通過客戶的驗證。

3、資金及人才壁壘

CMP等半導體設備行業(yè)前期研發(fā)投入大，實現(xiàn)量產(chǎn)及盈利周期較長，系資金密集型行業(yè)。研發(fā)投入、廠房建設、購置設備及市場拓展等方面均需要大量資金的支持，進入該行業(yè)的企業(yè)需要具備雄厚的資金實力，資金壁壘較高。CMP等半導體設備的研發(fā)和生產(chǎn)過程較為復雜，涉及多學科領域知識，需要具備綜合專業(yè)知識和豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的復合型人才。要打造一支高技術水平團隊，需要大量的人力資源投入及時間積累，人才壁壘較高。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

我國CMP設備產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、拋光墊、拋光液等。中游則主要為CMP設備的生產(chǎn)制造。下游則主要應用于半導體制造。中國CMP設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

CMP設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

檢測系統(tǒng)

中微半導體設備（上海）股份有限公司

上海精測半導體技術有限公司

北京時代民芯科技有限公司

Applied Materials, Inc.

控制系統(tǒng)

華海清科股份有限公司

中控技術股份有限公司

Schneider Electric

Rockwell Automation, Inc.

拋光墊

寧波江豐電子材料股份有限公司

安集微電子科技（上海）股份有限公司

湖北鼎龍控股股份有限公司

Rohm and Haas Electronic Materials

拋光液

寧波江豐電子材料股份有限公司

安集微電子科技（上海）股份有限公司

湖北鼎龍控股股份有限公司

Chemours

上游

華海清科股份有限公司

北京晶亦精微科技股份有限公司

Applied Materials, Inc.

Ebara Corporation

中游

半導體制造

下游

從上游來看：CMP設備的核心組成部分，如拋光墊、拋光液等，其性能直接影響拋光質量和效率。上游供應商提供的材料若具有更高的性能，將有助于提升CMP設備的整體性能和市場競爭力。且上游原材料的價格波動會影響CMP設備的制造成本。如果上游材料價格上升，可能會導致CMP設備成本增加，從而影響最終產(chǎn)品的定價和利潤空間。

從下游來看：半導體產(chǎn)業(yè)鏈可分為晶圓材料制造、半導體設計、半導體制造、封裝測試四大環(huán)節(jié)，除了半導體設計環(huán)節(jié)，其他領域均有CMP設備應用。在全球半導體市場規(guī)模不斷擴大的影響下，CMP設備的需求也將逐漸增加，半導體制造行業(yè)的發(fā)展直接影響著CMP設備行業(yè)的發(fā)展方向、技術進步和市場策略。

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）華海清科股份有限公司

華海清科股份有限公司成立于2013年，主要從事半導體專用設備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術服務，主要產(chǎn)品為12英寸CMP設備、減薄設備、供液系統(tǒng)、晶圓再生、關鍵耗材與維保服務。華海清科是一家擁有核心自主知識產(chǎn)權的半導體設備制造商。近年來，華海清科營業(yè)收入逐年增加，2023年1-9月華海清科營業(yè)收入達18.4億元，同比增長62.37%。

（2）北京晶亦精微科技股份有限公司

為推進我國半導體高端裝備自立自強，2019年9月，四十五所開展CMP相關技術科技成果轉化投資并與電科裝備、電科投資、爍科精微合伙和國元基金共同設立北京晶亦精微科技股份有限公司，開展CMP設備的技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用。主要從事半導體設備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術服務，主要產(chǎn)品為化學機械拋光（CMP）設備及其配件，并提供技術服務。晶亦精微立足國際市場，是目前國內(nèi)唯一實現(xiàn)8英寸CMP設備境外批量銷售的設備供應商。晶亦精微12英寸CMP設備已在28nm制程國際主流集成電路產(chǎn)線完成工藝驗證，設備性能和技術指標均可滿足該客戶產(chǎn)線要求；同時，晶亦精微把握第三代半導體發(fā)展機遇，推出了國產(chǎn)6/8英寸兼容CMP設備，可用于包含碳化硅、氮化鎵等第三代半導體材料在內(nèi)的特殊需求表面拋光處理工藝。近年來，晶亦精微CMP設備銷售收入逐年增加，2022年，晶亦精微CMP設備銷售收入達4.96億元；2023年1-6月，銷售收入為3億元。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

CMP設備在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著至關重要的角色。是實現(xiàn)晶圓表面平整化的關鍵步驟，對于后續(xù)光刻、蝕刻、離子注入和金屬化等工序具有決定性影響。在先進的制程技術中，化學機械拋光（CMP）過程的精確度直接關系到電路圖案的準確轉移和芯片性能的表現(xiàn)。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)統(tǒng)計，近年來，我國大陸CPM設備市場規(guī)模逐年擴大，由2020年的4.29億美元擴大至2022年的6.66億美元。下游半導體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模逐漸擴大，對CMP設備的需求也在不斷增長，使得CMP設備行業(yè)市場規(guī)模也不斷增加。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家產(chǎn)業(yè)政策的支持

CMP設備行業(yè)是國家產(chǎn)業(yè)政策重點支持發(fā)展的行業(yè)。近年來，我國相繼出臺了多項政策，推動我國CMP設備行業(yè)的發(fā)展并加速了國產(chǎn)化進程?！妒着_（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2019年版）》中將化學機械拋光機作為集成電路生產(chǎn)裝備之一列入目錄；《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中明確集中優(yōu)勢資源攻關核心技術，CMP設備作為集成電路領域的重點裝備亦被納入其中。利好政策相繼出臺，有助于我國CMP設備行業(yè)技術水平的提高和市場規(guī)模的快速提升。

（2）國際半導體產(chǎn)業(yè)逐步向中國大陸轉移

根據(jù)WSTS數(shù)據(jù)，2022年全球半導體市場規(guī)模為5740億美元；根據(jù)中國半導體協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年中國大陸半導體市場規(guī)模為13839億元，市場規(guī)模占比較高。全球半導體產(chǎn)能不斷向中國大陸轉移，產(chǎn)能轉移的同時也帶動了我國半導體的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術水平提高，半導體產(chǎn)業(yè)環(huán)境的良性發(fā)展為我國半導體行業(yè)的升級提供了良好機遇。

（3）國產(chǎn)化趨勢加快

隨著全球半導體產(chǎn)業(yè)逐步向中國大陸轉移，我國開始重視并支持本土CMP設備的研發(fā)和生產(chǎn)。近年來在國家科技重大專項和集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的支持下，我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，特別是國內(nèi)CMP設備制造業(yè)技術水平不斷提高，并涌現(xiàn)一批優(yōu)秀的CMP設備制造企業(yè)。未來半導體的國產(chǎn)化勢必向著CMP設備國產(chǎn)化方向傳導，國產(chǎn)設備進口替代趨勢將日益明顯，國產(chǎn)替代空間巨大。CMP設備國產(chǎn)化趨勢加快，這不僅有助于打破國際巨頭的壟斷，提高本土企業(yè)的市場份額，還能促進技術的迭代創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時，國產(chǎn)化趨勢也有助于降低設備成本，提高國內(nèi)半導體制造企業(yè)的競爭力，從而進一步推動整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

2、不利因素

（1）國際領先企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢

CMP等半導體設備行業(yè)具有投資周期長、研發(fā)投入大等特點，屬于典型的資本密集型和技術密集型行業(yè)。從全球范圍來看，CMP等半導體設備市場份額長期被阿斯麥、美國應用材料等國際巨頭占據(jù)。阿斯麥、美國應用材料、日本荏原等國際CMP設備領先企業(yè)在經(jīng)營規(guī)模、產(chǎn)品認知度、運營時間、客戶資源等方面都存在較大的先發(fā)優(yōu)勢，國產(chǎn)CMP等半導體設備廠商在與其競爭過程中面臨較大的壓力和挑戰(zhàn)。

（2）產(chǎn)業(yè)環(huán)境有待改善

CMP設備等半導體設備屬于超精密的自動化裝備，研發(fā)和生產(chǎn)均需使用高精度元器件，對原材料機械結構的精度和材質要求較高，我國與此相關的核心原材料供應體系尚未完全建立，設備部分零部件需要依賴進口。雖然中國一直致力于建立并完善集成電路制造領域的國產(chǎn)零部件供應鏈體系，但仍然需要一定時日的支持和培育才能達到自主可控的目標。

（3）高端技術人才相對缺乏

CMP設備行業(yè)具有涉及技術領域多、技術要求高的特點，對于技術人員的知識背景、研發(fā)能力及操作經(jīng)驗均有較高要求。半導體工藝節(jié)點的持續(xù)縮減，對CMP技術的精密度和創(chuàng)新性要求越來越高。這需要專業(yè)人才具備深厚的理論知識、豐富的實踐經(jīng)驗以及對新材料、新工藝的敏銳洞察力?，F(xiàn)有人才難以滿足行業(yè)日益增長的人才需求，外部引進高端人才又需要支付較高的人力成本，依靠內(nèi)部培養(yǎng)形成人才梯隊所需時間較長，制約了CMP設備行業(yè)的快速發(fā)展。

八、競爭格局

全球CMP設備市場主要由美國應用材料和日本荏原占據(jù)，處于高度壟斷狀態(tài)。從全球市場來看，2022年，在28nm及以上制程中，應用材料與日本荏原占據(jù)了8英寸CMP設備83%的市場份額，占據(jù)了12英寸CMP設備88%的市場份額。在28nm以下制程中，應用材料與日本荏原近乎占據(jù)了12英寸CMP設備100%的市場份額。我國CMP設備行業(yè)起步較晚，CMP設備技術落后于國際領先企業(yè)，缺乏核心競爭力。

九、發(fā)展趨勢

隨著半導體技術的進步，芯片集成度不斷提高。一方面，芯片制程不斷縮小，另一方面，晶圓的尺寸在不斷擴大。此外，芯片內(nèi)部結構也日趨復雜，隨著芯片制程的縮減、晶圓尺寸的增長以及芯片內(nèi)部結構的日趨復雜，半導體制造環(huán)節(jié)對于CMP設備的平坦化效果、控制精度、系統(tǒng)集成度要求越來越高，CMP設備將向高精密化與高集成化方向發(fā)展。且隨著半導體工業(yè)對芯片性能要求的不斷提高，對晶圓表面的平整度、均勻性和缺陷控制的要求也越來越嚴格。

多頭拋光機的出現(xiàn)是為了提升生產(chǎn)效率、降低成本，并保持高質量的晶圓表面處理。多頭拋光機能夠在同一時間內(nèi)處理多個晶圓，可顯著提高生產(chǎn)量。同時，通過精確的控制和同步拋光過程，多頭拋光機也能保證每個晶圓都能達到相同的拋光標準，這對于大批量生產(chǎn)的集成電路制造尤為重要。同時，CMP設備智能化也是行業(yè)重要發(fā)展趨勢之一。智能化不僅能提高設備的運行效率，還能降低人為因素造成的錯誤。通過集成先進的傳感技術、大數(shù)據(jù)分析和機器學習，CMP設備能夠實現(xiàn)自我優(yōu)化、自動校準和預測性維護，大大提高了生產(chǎn)效率和設備穩(wěn)定性。未來，我國CMP設備行業(yè)將朝著高精密化、高集成化、以及智能化發(fā)展；且由單頭、雙頭拋光機向多頭拋光機轉變。