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化學機械拋光(CMP)設備行業(yè)發(fā)展狀況和發(fā)展前景
思瀚產業(yè)研究院 晶亦精微    2023-09-14

(1)CMP 設備基本情況

1)CMP 設備的主要類型

CMP 設備主要用于半導體制造領域,根據應用端需求,可分為 8 英寸 CMP設備、12 英寸 CMP 設備和 6/8 英寸兼容 CMP 設備。

2)CMP 設備的主要應用領域

從產業(yè)上下游關系來看,半導體產業(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),除半導體設計環(huán)節(jié)外,其他領域均有 CMP 設備應用:

①晶圓材料制造環(huán)節(jié)

晶圓材料制造過程主要可分為拉晶、切割、研磨、拋光、清洗等,在完成拉晶、切割、研磨環(huán)節(jié)后,在拋光環(huán)節(jié)需要應用 CMP 設備得到平整的晶圓材料。

②半導體制造環(huán)節(jié)

在半導體制造環(huán)節(jié),半導體制造過程按照技術分工主要可分為薄膜沉積、CMP、光刻及顯影、刻蝕、離子注入等工藝,半導體制造中的 CMP 工藝環(huán)節(jié)是CMP 設備最主要的應用場景。

③封裝測試環(huán)節(jié)

在封裝測試環(huán)節(jié),CMP 設備主要應用于先進封裝測試環(huán)節(jié),其中硅通孔(TSV)技術、2.5D 轉接板(Interposer)、3D IC 等環(huán)節(jié)將應用到大量 CMP 工藝。

(2)CMP 設備市場發(fā)展狀況

根據 SEMI 數據,近年來全球 CMP 市場規(guī)??傮w呈增長趨勢。2017 年及2018 年,全球 CMP 設備的市場規(guī)模分別為 22.65 億美元及 25.82 億美元,同比增速分別為 29.36%及 14.00%,市場規(guī)模呈現快速增長趨勢;2019 年及 2020年,受全球半導體景氣度下滑影響,全球 CMP 設備的市場規(guī)模有所下降;2021年,隨著半導體行業(yè)景氣度回暖,全球 CMP 設備市場規(guī)模迅速回升至 27.83 億美元。2022 年,全球 CMP 設備市場規(guī)模為 27.78 億美元,市場規(guī)模保持穩(wěn)定。

根據 SEMI 數據,2020 年至 2022 年,中國大陸 CMP 設備市場規(guī)模分別為4.29 億美元、4.90 億美元和 6.66 億美元。全球 CMP 設備市場中,中國大陸市場規(guī)模連續(xù) 3 年保持全球第一。

(3)CMP 設備行業(yè)發(fā)展前景

為實現芯片垂直空間的有效利用,多層金屬化技術被應用到半導體制造工藝中。隨著各種工藝層被刻蝕成圖形,晶圓表面變得高低起伏,導致晶圓表面呈現出不同的反射性質,難以達到良好的分辨率;同時,電路電阻值增高,穩(wěn)定性下降?;瘜W機械拋光技術依靠其優(yōu)秀的全局平坦化能力、廣泛的適用性以及低成本特點逐漸成為半導體制造過程中的主流平坦化技術。隨著半導體技術的發(fā)展、芯片集成度的提高,CMP 設備的重要性以及在半導體產業(yè)鏈中的投資占比也逐步增加。

近年來,我國陸續(xù)推出了多項產業(yè)支持政策,推動了半導體設備行業(yè)發(fā)展并加速了半導體設備的國產化進程?!秶壹呻娐樊a業(yè)發(fā)展推進綱要》明確指出:鼓勵企業(yè)在集成電路關鍵裝備和材料領域進行技術突破;《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裝備之一列入目錄;《中華人民共和國國民經濟和社會發(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,半導體設備作為集成電路領域的重點裝備亦被納入其中。

中國大陸是全球最大的電子終端消費市場和半導體銷售市場,吸引著全球半導體產業(yè)向大陸的遷移。近年來,中美貿易摩擦凸顯出供應鏈安全的重要性和急迫性,半導體設備制造作為半導體產業(yè)的基石將迎來高速發(fā)展。

綜上,在半導體技術高速發(fā)展、國家產業(yè)政策支持、半導體產業(yè)遷移等多重利好因素的驅動下,中國 CMP 設備行業(yè)有望進入快速增長階段。

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