中商情报网讯：化学机械抛光（CMP）设备是集成电路制造中获得全局平坦化的一种手段，这种工艺就是为了能够获得既平坦、又无划痕和杂质玷污的表面而专门设计的。

市场现状

中国CMP设备市场整体较为平稳，2020年受到半导体行业不景气的影响，市场规模出现下降，约为4.3亿美元，同比下降6.52%。未来随着工艺技术进步，CMP设备在整体生产链条中的使用频次将进一步增加，预计2022年将增长至5.1亿美元。

数据来源：SEMI、中商产业研究院整理

2020年全球CMP设备市场中，中国大陆市场规模已跃升至全球第一，约为4.3亿美元，市场份额27%，中国台湾市场规模仅次于中国大陆，约为3.88亿美元，市场份额25%，韩国拥有23%的市场份额，居于第三。

数据来源：SEMI、中商产业研究院整理

发展趋势

1.CMP设备抛光头分区精细化

为了提高集成度，逻辑芯片特征线宽已经降到10 nm以下。芯片集成度的提升对抛光的均匀性提出了更高的要求，全局均匀性的控制要求从几十纳米提高到几纳米。为了满足抛光均匀性的要求，需要将抛光头设置更加合理、精细的分区，并配合智能算法解决多分区相互耦合的问题，大幅提升抛光头压力控制的精准度。

2.CMP设备工艺控制智能化

CMP是一个受多因素影响的工艺过程。抛光盘的转动、承载头的转动、修整器的摆动、承载头各分区的载荷、保持环压力、抛光垫磨损、抛光液供给、抛光液温度等因素的微小变化都会影响抛光结果的变化。

在人工智能和大数据的助推下，实现多因素智能控制成为一种可能。CMP设备可以充分考虑设备运行的多种过程参数对抛光结果的影响，引入智能算法，构建智能控制模型，提升CMP设备的智能化工艺控制水平，减少耗材等因素的影响，提高工艺一致性与产品良率。

3.清洗单元多能量组合化

当特征尺寸降至14nm以下后，线宽不断接近物理基础尺寸，纳米级的颗粒污染都有可能会对芯片的性能和可靠性产生重要影响。因此，随着互连线宽特征尺寸的不断减小，对表面污染物残留的控制更加严苛。简单的清洗方式组合难以有效去除纳米级的细微污染物。CMP设备中的清洗单元需综合考虑兆声振动、机械柔性刷洗、表面张力等多种能量，并采取科学合理组合，同时借助科学的化学清洗剂形成有效的保护和辅助，提高清洗效果。

4.预防性维护精益化

CMP设备配置部件状态监测装置，实时监控易损易耗部件如保持环、抛光垫、清洗刷等的使用状态。根据人工智能和大数据技术，智能预测易损易耗部件的更换周期。在保证部件使用性能的前提下，尽可能延长其使用寿命，控制设备的预防性维护成本。

另一方面，通过结构设计或引入新材料，实现更换后的易损易耗部件快速进入良好的工作状态，即缩短耗材部件的磨合时间，从而提升CMP设备生产效率，降低生产成本。

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国半导体行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。