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CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光）设备，是半导体制造中唯一能实现晶圆表面原子级全局平坦化的核心装备，通过化学腐蚀与机械研磨的协同作用，去除晶圆表面多余材料，保障芯片制程精度与良率，是先进制程不可或缺的关键设备。
种类：按应用场景可分为晶圆制造用CMP设备（占比97%，核心赛道）与先进封装用CMP设备（占比3%）；按晶圆尺寸可分为8英寸CMP设备（成熟制程，需求稳定）与12英寸CMP设备（先进制程，增长核心）；按抛光材料可分为硅氧化物抛光设备、金属（铜、钨）抛光设备、化合物半导体抛光设备等。构成：核心由抛光头系统、抛光盘系统、终点检测系统、清洗模块四大核心模块组成，配套高精度传感器、特种电机、控制系统等零部件，需与抛光液、抛光垫等耗材协同适配才能发挥最优性能。用途：贯穿半导体制造全流程，主要应用于三大场景——硅片制造的最终抛光（3%）、集成电路前道工艺的层间平坦化（87%）、先进封装的TSV和键合表面处理（10%），制程节点越先进，应用频次越高，以逻辑芯片为例，65nm制程芯片需经历约12道CMP步骤，而当制程工艺推进至7nm时，所需的抛光步骤会增加至30余道。 在14nm FinFET工艺中，CMP步骤可能达到18-20步，远高于65nm节点的约12步。
在先进封装领域，CMP工艺会越来越多被引入并大量使用，其中硅通孔（TSV） 技术、扇出（Fan-Out）技术、2.5D 转接板（interposer）、3D IC 等将用到大量 CMP 工艺，这将成为 CMP 设备除 IC 制造领域外一个大的需求增长点。
技术原理：核心是“化学腐蚀+机械研磨”协同作用，化学试剂先对晶圆表面材料进行微腐蚀，形成易研磨的软化层，再通过抛光头带动晶圆与抛光盘高速相对运动，去除软化层，最终实现纳米级平坦化，核心难点的是压力均匀性、终点控制精度与污染防控。
核心需求方为全球晶圆制造企业（占比90%以上），包括逻辑芯片晶圆厂、存储芯片晶圆厂、化合物半导体晶圆厂；次要需求方为半导体设备代理商、晶圆代工配套企业，以及科研机构（用于技术研发）。需求的频率：单次采购金额高（单台12英寸设备约1000-3000万美元），采购频率与晶圆厂扩产节奏、制程升级周期强相关；成熟制程（28nm及以上）设备替换周期约5-7年，先进制程（7nm及以下）设备替换周期约3-5年（因工艺迭代快、设备损耗大）；单条晶圆产线需配套5-20台CMP设备，先进制程产线配套数量显著高于成熟制程（7nm以下产线配套15-20台）。
增长驱动因素：1. 制程升级（7nm及以下先进制程CMP设备单价较28nm成熟制程高60%-100%，且使用频次提升2-3倍）；2. 国产替代（中国CMP设备国产化率从2018年不足5%提升至2024年28%，预计2029年达60%，年替代增速约10%）；3. 存储芯片扩产（3D NAND、HBM内存量产，带动CMP设备需求，单条3D NAND产线CMP设备投入超5亿美元）；4. 化合物半导体发展（碳化硅、氮化镓等领域CMP设备需求崛起，年增速超30%）；5. 设备替换周期（2024-2027年进入成熟制程设备替换高峰期，年均替换需求约150台）。市场规模与增长速度：2024年全球CMP设备市场规模约110亿美元，中国市场约85亿元人民币；3年（2027年）：全球约180亿美元（CAGR 18.5%，高速增长），中国约160亿元（CAGR 23.5%，高速增长）；5年（2029年）：全球约250亿美元（CAGR 18%，高速增长），中国约280亿元（CAGR 23%，高速增长）。
主要参与者：全球参与者数量较少（不足20家），以海外大企业为主，中国本土企业逐步崛起。1. 海外企业（3家主导）：美国泛林集团（Lam Research）、美国应用材料（AMAT）、日本荏原（EBARA），泛林集团市占率40%以上，应用材料市占率30%左右，荏原市占率20%左右，华海清科市占率约25%，其他本土企业市占率约3%；中国本土企业：华海清科、晶亦精微、众硅科技等，以民企为主，规模中等，聚焦细分赛道突围；3. 其他参与者：少量中小型企业，主要聚焦8英寸成熟制程或低端封装用CMP设备，竞争力较弱，市场份额不足5%。润平电子成立于2021年，构建了“抛光垫+抛光液+抛光头”的全链条产品矩阵，覆盖CMP工艺所需的核心耗材。其多晶硅抛光液已实现全链路100%国产化，已进入国内12寸头部存储芯片厂和逻辑芯片厂，获得中芯国际、长江存储等大厂的稳定订单，完成了从技术研发到产业化落地的关键跨越。博来纳润，自主研发的半导体CMP材料产品已覆盖“CMP磨料+抛光液+抛光垫”三大类别，构建出完整的CMP材料整体解决方案产品矩阵。公司产品广泛应用于集成电路制造（芯片制造、封测）、硅衬底制造CMP工艺、碳化硅衬底制造CMP工艺，以及其他泛半导体材料的CMP工艺环节。禾臣新材料成立于2016年，主要研发生产新型显示/光学/半导体类精抛材料和光掩膜板基材，聚焦于国内新型显示和半导体领域的卡脖子材料的国产替代。盈鑫半导体公司成立于2021年6月，公司是一家集研发、制造和销售为一体的综合型CMP制程材料供应商，聚焦于泛半导体领域的卡脖子材料的国产替代。杭州众硅自主研发的12英寸大硅片CMP量产设备就被认定为国内首台（套）重大技术装备，并在2023年开始向国内头部晶圆厂商交付投入产线运营。
半导体CMP设备产业链清晰，分为上游（核心零部件+耗材）、中游（CMP设备制造）、下游（应用端）三大环节，各环节分工明确，协同性强，核心价值集中在上游核心零部件与中游设备制造环节。
上游：核心零部件+耗材（价值占比约55%-60%）：1. 核心零部件，价值占比40%-45%：包括抛光头、抛光盘、终点检测传感器、特种电机、控制系统等，特点是技术壁垒高、精度要求高，全球供应商集中（如传感器主要由美国KLA、日本基恩士供应，特种电机主要由日本松下、德国西门子供应），国产化率低，是制约中国CMP设备国产化的核心瓶颈；2. 耗材（价值占比15%-20%）：包括抛光液、抛光垫、研磨颗粒等，特点是需求刚性、消耗量大，与设备适配性要求高，全球供应商主要为美国卡博特、陶氏化学，中国本土企业（如安集科技）逐步突破，国产化率约30%，耗材是设备企业长期盈利的重要配套（海外巨头采用“设备低价+耗材高价”模式）。中游：CMP设备制造（价值占比约30%-35%）：核心环节，负责零部件集成、系统调试、客户验证与交付，特点是技术壁垒高、资金密集、客户粘性强，行业集中度高，全球仅少数企业具备规模化生产能力；中国本土企业聚焦中低端设备制造，逐步向高端突破，核心竞争力在于性价比与本土服务优势，价值主要体现在系统集成与工艺适配能力，毛利率约40%-55%。下游：应用端（价值占比约5%-10%）：主要包括晶圆制造、先进封装、科研机构等，特点是需求集中、采购量大、付款能力强，下游客户的扩产节奏直接决定中游设备的需求规模；全球下游需求集中在头部晶圆厂（台积电、三星、中芯国际等）。
1. 精度持续提升：向纳米级、原子级精度突破，抛光头分区精细化（从当前主流24区提升至256区），压力控制精度提升至±0.1psi，满足3nm及以下先进制程需求；2. 智能化升级：引入AI技术，通过机器学习分析抛光数据，缩短工艺调试时间（从72小时缩短至8小时），降低耗材浪费（减少15%），实现设备状态实时监控与故障预警；4. 一体化集成：将CMP设备与清洗、检测设备集成，实现“抛光-清洗-检测”一站式作业，提升生产效率，降低客户设备投入成本；5. 化合物半导体适配：针对碳化硅、氮化镓等材料的特性，开发专用CMP设备，提升抛光粗糙度（控制在1nm以下），满足第三代半导体制造需求。
中国本土企业与海外三巨头仍存在明显差距，主要体现在3点：1. 先进制程适配性：海外企业已实现3nm及以下制程设备量产，中国本土企业仍以28nm及以上成熟制程为主，7nm制程设备处于验证阶段，尚未批量交付；2. 核心性能指标：国产设备抛光速率（约200片/小时）低于国际水平（300片/小时），缺陷率（0.5/片）高于国际水平（0.2/片），中国本土企业仍以设备销售为主，耗材配套与售后服务能力较弱，核心零部件依赖进口。
1. 中游设备制造企业（核心标的）：优先选择具备先进制程突破能力、本土客户资源丰富、研发投入持续、业绩增速稳定的企业，核心标的为华海清科（国内CMP设备龙头，12英寸设备批量交付，国产化率持续提升，2024年市占率约25%，市值约685亿元）；关注晶亦精微（聚焦8英寸设备，化合物半导体领域突破，市占率高）、众硅科技（多抛光盘兼容设计，差异化竞争）。2. 上游核心零部件企业（潜力标的）：优先选择具备核心零部件进口替代能力、与中游设备企业深度合作的企业，重点关注抛光头、终点检测传感器、特种电机领域的本土企业（目前国产化率低，替代空间大）；关注耗材领域龙头。3. 排除标的：中小型企业（技术薄弱、同质化竞争、业绩不稳定）、依赖海外核心零部件且无突破能力的企业、聚焦低端市场且无转型计划的企业。本公众号更多半导体设备相关行业研究：离子注入设备行业研究先进封装行业研究存储芯片行业研究光通信芯片行业研究半导体刻蚀设备行业研究先进光刻胶行业研究CPO深度行业研究薄膜沉积设备行业研究半导体光刻机行业研究显示驱动芯片行业研究