CMP（Chemical Mechanical Planarization，化学机械抛光）
先进制程多达 20+ 次抛光。化学腐蚀 + 机械研磨双重作用实现晶圆表面纳米级平坦化。Applied Materials 全球第一（份额 40%+），中国 华海清科 打破垄断，杭州众硅 2026 被 中微公司 64.69% 收购（据2-10）。
是什么
- 化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing/Planarization）：通过抛光垫机械摩擦 + 抛光液化学反应，将晶圆表面磨平
- 是唯一能实现全局平坦化的工艺（local + global planarity）
- 三大消耗品：
- CMP 抛光液（Slurry） — 含纳米颗粒 + 化学试剂
- CMP 抛光垫（Pad） — 聚氨酯多孔结构
- 修整器（Conditioner） — 金刚石盘
- 工艺类型：氧化硅 CMP / 钨 CMP / 铜 CMP / 钴 CMP / STI CMP / ILD CMP 等
在 AI 产业链中的角色
- 先进制程必备：3nm 节点 CMP 工序 20+ 次，每多一个金属层就多一次 CMP
- HBM 多层堆叠关键：每层 DRAM 晶圆减薄 + CMP 平坦化 + TSV 互连
- 先进封装 CoWoS 必备：硅中介层 TSV 后 CMP、RDL 多层间 CMP
- 后段铜互连：Cu / Co / Ru 等金属 CMP 是 BEOL 工艺核心
- STI 浅沟槽隔离：前段最先一道 CMP，决定器件均匀性
主要玩家
设备（全球）
| 厂商 | 份额 | 强项 |
|---|---|---|
| Applied Materials | 40%+ | Reflexion / Mirra 系列，全工艺覆盖 |
| 荏原 Ebara | 30%+ | F-REX 系列，日本第一 |
| 其他 | 30% | 多家 |
设备（中国）
- 华海清科（688120.SH）— 国内第一，打破 AMAT 垄断，已入 中芯国际 / 长江存储 / 长鑫存储
- 杭州众硅（未上市）— 2026-01 被 中微公司 64.69% 收购（2026-01-中微公司收购杭州众硅）
- 昆山国芯达 — CMP + 晶圆再生
材料（全球与中国）
- 抛光液：Cabot Microelectronics 35%+ / Fujimi / 安集科技 全球 7%
- 抛光垫：DuPont 80%+（垄断）/ 鼎龙股份 打破日美垄断
关键参数
- 表面粗糙度：<1nm RMS
- 全局平坦度：<100nm（300mm 晶圆）
- 速率：~3000 Å/min（氧化硅）
- 选择比：可调，氧化硅:氮化硅 50:1
- 一台设备价格：~$2-5M
关键技术挑战
- 碟形效应（Dishing） — 大面积铜区域过度抛光
- 侵蚀（Erosion） — 致密图案区域整体下凹
- 划伤（Scratch） — 颗粒造成的缺陷
- 缺陷颗粒清洗 — Post-CMP 清洗与 CMP 同等重要
- 新材料 CMP — Co / Ru / 低 K 介质 / III-V 等先进材料 CMP 配方
中国国产化
- 设备：华海清科 已规模量产，杭州众硅 / 中微公司（收购后）
- 抛光液：安集科技 全球份额 3% → 7%（2018-2024），打破 Cabot/Fujimi 垄断
- 抛光垫：鼎龙股份 国内独家量产，打破 DuPont 80% 垄断
- 整合趋势：中微公司 + 杭州众硅 切入 CMP，形成"刻蚀+CMP"双轮平台
相关概念
关键来源
∈ belongs_to::2-10-半导体设备与核心材料