报告概述

到 2034 年，全球化学机械平坦化市场规模预计将从 2024 年的61 亿美元增长到130 亿美元左右，在预测期内以复合年增长率 7.9% 的速度增长。 2025 年至 2034 年。2024 年，亚太地区 占据主导市场地位，占据超过 45.9%  份额，收入27 亿美元。

化学机械平坦化 (CMP) 是先进晶圆制造的核心，可实现超平坦表面多重图案化、3D NAND 和先进封装。 CMP 需求密切跟踪晶圆产能和设备支出。 SEMI 预计 2025 年全球 300 毫米晶圆厂设备支出将达到 1070 亿美元，2026 年将增至 1160 亿美元，2027 年将增至 1200 亿美元，资本支出节奏支撑着浆料、抛光垫和调节剂的强劲耗材拉动。

• 与此同时，SEMI 预计前端晶圆厂设备将在 2025 年达到1100 亿美元，标志着连续第六年增长——这是 CMP 工具和耗材利用率持续增长的另一个信号。晶圆基本面也在改善：预计 2025 年全球硅晶圆出货量将增长 5.4%，达到12,824 MSI，预计到 2028 年将创下新纪录，直接支持更高的抛光量。

政策和大型项目强化了行业背景。在美国，CHIPS 法案提供了500 亿美元，其中包括390 亿美元对晶圆厂、封装和设备的直接激励，促进了需要大量 CMP 步骤的国内产能增加。台积电亚利桑那州工厂展示了其规模：最初的650亿美元计划现在还计划追加投资> 1000 亿美元 在美国，初步达成 66 亿美元联邦资助协议——每增加一美元的新晶圆产能都会增加下游 CMP 需求。欧洲《芯片法案》到 2030 年增加430 亿欧元公共投资，支持欧盟新产能和先进节点的本地化，这也是 CMP 密集型的。

2025-2028 年 CMP 需求的关键驱动因素包括节点迁移和封装。 SEMI 预计，到 2026 年，WFE 的增长将继续达到1221 亿美元，而全球 300 毫米支出预计在 2026 年之后将再次呈上升趋势；结合行业跟踪机构估计的 2025 年每月约 3360 万片晶圆的产能建设，这表明铜/低 k、钨/钴衬垫、STI 和电介质层的 CMP 工序数将持续增加，再加上积极的 CMP 后清洁。能源密集型推动因素复合了扁平化要求；每个 EUV 扫描仪可以吸取 ~1 MW 的电力，从而锐化对 CMP 工艺效率和低消耗工具的需求。

能源和公用事业是 CMP 工业足迹的核心。国际能源署 (IEA) 估计，大约 60% 的半导体产品制造能源与晶圆和半导体生产工艺相关，其中 40% 用于设施辅助设备，例如超纯水和冷却系统，这些系统与 CMP 浆料、冲洗和 CMP 后清洁密切相关。与此同时，IEA 预计全球数据中心用电量将从 2024 年的约 460 TWh 增加到 2030 年 >1,000 TWh，从而加强持续到 CMP 步骤的多年能力建设。

• 政府计划放大了这一周期。在美国，《CHIPS 和科学法案》总额为 520 亿美元，其中超过 360 亿美元的资金公告和指定赠款包括高达 3.25 亿美元的 Hemlock 半导体（超纯多晶硅）和高达 g>1.25 亿美元用于 GlobalFoundries——为上游材料和晶圆厂扩建提供级联支持，最终增加 CMP 负载。在欧洲，《欧盟芯片法案》到 2030 年将动员430 亿欧元资金，并辅以私人投资，旨在确保整个价值链的领先和专业能力。

关键要点

• 化学机械平坦化市场规模预计价值约为美元到 2034 年，销售额将达到 130 亿美元，从 2024 年的61 亿美元来看，复合年增长率为 7.9%。
• CMP 设备占据主导市场地位，占据整个化学机械平坦化市场58.9%的份额。
• 集成电路占据了市场主导地位，占据了整个化学机械平坦化 (CMP) 市场67.1%的份额
• 亚太地区成为化学机械平坦化(CMP)市场的领先地区，占全球份额45.9%，价值约27亿美元。

按设备分析

由于半导体制造需求的增加，CMP设备占据主导地位，占据58.9%的份额

2024年，CMP设备占据主导市场地位，占据整个化学机械行业58.9%的份额平面化市场。这一增长主要得益于半导体制造设施的快速扩张和先进节点技术的不断采用。 CMP 设备包括抛光工具、平台系统和清洁站，在芯片制造过程中实现晶圆平坦度方面发挥着关键作用。随着主要铸造厂和集成器件制造商扩大了生产线，以满足不断增长的全球芯片需求。

亚太地区的 CMP 设备利用率显着增加，特别是在台湾、韩国和中国，这些地区的大型制造工厂继续推动全球供应。到 2025 年，在 3D NAND 和先进封装技术持续采用的支持下，该设备领域预计将保持领先地位，这些技术需要对每个晶圆层进行多个 CMP 步骤。

按应用分析

在先进芯片制造增长的推动下，集成电路占据主导地位，占据 67.1% 的份额

2024 年， 集成电路占据了市场主导地位，占据了整个化学机械平坦化 (CMP) 市场67.1% 的份额。该细分市场的领先地位很大程度上是由智能手机中使用的高性能芯片的产量不断增加推动的，dATA 中心、电动汽车和人工智能系统。 CMP 在集成电路制造中发挥着至关重要的作用，因为它可以确保晶圆在多个金属和介电层沉积过程中的表面均匀性，这对于 7 nm 以下的先进节点技术至关重要。

2024 年全球半导体制造能力的快速扩张极大地增加了集成电路应用中的 CMP 需求。亚太地区（包括台湾、韩国和中国）的代工厂和逻辑制造商是这一增长的主要贡献者。随着器件不断小型化和芯片架构变得更加复杂，对高精度平坦化的需求急剧上升。在人工智能驱动处理器和 3D NAND 内存生产的大力投资的支持下，这一趋势预计将在 2025 年持续下去，这两者都需要多个 CMP 步骤才能实现所需的设备性能。

关键市场t细分市场

按设备

• CMP设备
  • 单晶圆CMP系统
  • CMP后清洁设备
  • 批量CMP系统
  • 其他
• CMP消耗品
  • CMP浆料
  • 二氧化硅基浆料
  • 氧化铝基浆料
  • 氧化铈基浆料
  • 复合/工程磨料浆料
  • 其他
• 垫
• 其他

按应用

• 集成电路
• 化合物半导体
• MEMS和Nems
• 其他

新兴趋势

混合键合和3D封装正在重塑CMP

化学机械平坦化(CMP)的一个明显的最新趋势是其从“平坦化并继续”快速转变为混合键合和密集 2.5D/3D 封装的精密表面。随着芯片制造商将逻辑与 HBM 和小芯片堆叠在一起，每个添加的接口都需要更平坦、更清洁的表面、更紧密的布线薄晶圆不均匀性和低缺陷率——推动新的浆料、垫和端点控制。

• 国际能源署 (IEA) 预计，在人工智能的推动下，到 2030 年，全球数据中心的用电量将增加一倍，达到~945 TWh。这标志着对依赖混合键合的人工智能芯片和存储器的持久需求，从而依赖于能够在键合前可靠地提供原子级平坦度的 CMP。

公共计划正在加速从实验室到大批量的趋势。在美国，商务部的 CHIPS 研发国家先进封装制造计划 (NAPMP) 从意向转向奖励：意向通知表明为封装研发领域（小芯片、光子/连接器技术、热、EDA 协同设计）提供高达15.5 亿美元的资助，然后于 2025 年 1 月宣布了14 亿美元的最终奖励，以支持国内先进封装能力。这两个步骤都推动混合键合和相关 CMP 模块进入可制造现实。早些时候，NIST 还启动了高达3 亿美元的先进封装研究项目，再次加强了依赖于键合表面可重复 CMP 的生态系统。

驱动因素

封装和高级集成刺激需求

化学机械平坦化 (CMP) 市场的一个主要驱动因素是先进封装和集成需求的爆炸性增长。通过人工智能 (AI) 和高性能计算系统。随着公司构建更加复杂的逻辑、内存和中介层堆栈，对多层晶圆上超平坦表面的要求变得不可协商，而这正是 CMP 发挥关键作用的地方。

• 国际能源署 (IEA) 估计，到 2024 年，仅数据中心的全球耗电量就会从大约 415 太瓦时 (TWh) 上升 — 已经超过占全球电力消耗的1.5% — 到 2030 年达到约945 TWh。数据中心和高强度计算的大规模增长反映了对芯片、封装和互连的后端需求。 

此外，先进封装趋势正在全面爆发：据行业媒体报道，“小芯片的快速采用将继续推动 2025 年晶圆级封装 (WLP) 的增长”。封装越复杂，就越需要平坦化表面以满足覆盖和缺陷控制标准，因此 CMP 是必不可少的。此外，预计 2025 年全球半导体设备支出将达到约 1110 亿美元，2026 年将进一步增至约 1220 亿美元。这些广泛的晶圆厂和组装投资直接增加了 CMP 工具和耗材需求。

政府举措正在放大这些结构性流动。在许多司法管辖区，针对国内企业的激励措施和补贴IC 芯片制造、封装和组装创建了新的晶圆厂项目、测试/封装设施和多层互连。每条新的先进封装生产线都意味着 CMP 需求。例如，随着各国推动人工智能基础设施和存储器堆栈，下游CMP步骤变得紧迫。

限制

资源密集型风险凸显关键限制因素

化学机械平坦化（CMP）工艺的一个重要限制因素是超纯水和相关处理能源的大量消耗，给晶圆厂和 CMP 工具/耗材供应商带来了环境、监管和成本压力。

• 例如，国际能源署指出，单个先进半导体制造工厂每天可使用约1000 万加仑超纯水，相当于大约33,000美国家庭的日常用水量。相关报告发现，27 主要半导体制造商的超纯水使用量到 2022 年将达到约 5.51 亿立方米。

此外，能源与水的关系使事情变得更加复杂。超纯水生产是能源密集型的：将市政用水处理成晶圆所需的纯度需要消耗大量电力，并且 CMP 和冲洗的大部分排放物必须进行处理或回收，进一步增加了能源和资本成本负担。一项讨论描述了 2017 年至 2021 年间半导体公司取水量和能源消耗的镜像增长，以台湾电子公司为例，最终能源使用量每年增长~8.9%，用水量~6.1%。

这些对 CMP 的资源密集型需求不断升级，特别是在需要多个 CMP 步骤（金属、电介质、键合界面）的先进封装和高密度互连领域。王牌）。随着层数的增加，冲洗和清洁周期、垫磨损和耗材吞吐量也会增加，从而增加了资源负担。在现实世界中，这意味着微层抛光步骤不仅增加了每个零件的成本，还增加了数千升的高成本水、千瓦的电力，以及（在某些司法管辖区）监管罚款或供水稀缺的风险。

例如，亚利桑那州的一家晶圆厂计划回收其设施中大约65％的水。监管影响也是真实的：在许多半导体中心地区，政府正在收紧用水许可制度，推动用水效率基准测试，甚至将制造业扩张与可持续用水联系起来。

机遇

先进封装和人工智能基础设施：CMP 的下一个重大机遇

化学机械平坦化 (CMP) 的强大增长机会正处于人工智能的快速发展阶段d 高性能计算基础设施，这取决于更密集的 2.5D/3D 封装、HBM 堆栈和混合键合，每一步都需要超平坦的表面。国际能源署预计，到 2030 年，全球数据中心用电量将大致翻一番，达到~945 TWh（基本案例），这表明对人工智能芯片和内存的持续投资，这些芯片和内存通过金属、电介质和键合接口的多个 CMP 步骤进行。

• 这种需求浪潮已经在设备支出中显现出来：行业协会 SEMI 预测 2025 年半导体设备总销售额将1,255 亿美元，其中后端组装/封装设备增长7.7%，达到 54 亿美元，并测试创纪录的93 亿美元——这是 CMP 工具和消耗品以及沉积、蚀刻和光刻技术不断扩展的背景。

公共政策增加了动力并创造了本地市场开放。在美国，CHIPS 和 Science Act 为半导体研发、激励和计量提供500 亿美元，其中包括与 CMP 密集型流程直接相关的国家先进封装计划。在欧洲，《欧洲芯片法案》到 2030 年动员了超过430 亿欧元公共政策驱动的投资，预计还会有更多私人资本支持新晶圆厂、专业节点和先进封装厂，从而提高 CMP 步骤数。

对于 CMP 供应商来说，机会不仅在于数量，还在于价值。工具制造商和消耗品供应商可以通过针对钴、钌和混合键氧化物表面调整的高选择性浆料来区分； low-downforce pads that protect fragile stacks;端点控制可缩短抛光时间，同时收紧晶圆内的不均匀性。可持续发展特征越来越决定着胜利：晶圆厂寻求可衡量地减少每次抛光的能源和水，以及氧化剂负荷和废物。

随着人工智能数据中心增长的加速、公用事业和政府将收紧可持续性要求；能够以相同去除率记录更低 kWh/晶圆和 L/晶圆的供应商将符合 CHIPS 和欧盟政策优先事项，同时降低晶圆厂运营成本。在需求方面，IEA 指出，到 2030 年，美国将在数据中心电力增长中占据最大份额，欧盟和中国也很重要——为 CMP 平台和耗材创建多区域销售渠道。

区域洞察

亚太地区以 45.9% 的份额引领化学机械平坦化市场价值27亿美元

2024年，亚太地区成为化学机械平坦化(CMP)市场的领先地区，占全球份额45.9%，价值约27亿美元。该地区的主导地位主要是由半导体公司的强大影响力推动的导体制造中心遍布中国、台湾、韩国和日本，这些国家合计贡献了全球半导体晶圆制造能力的 70% 以上。快速的工业化、政府支持的半导体开发计划以及领先代工厂不断增加的资本支出增强了该地区 CMP 的采用。

台湾和韩国等国家/地区（台积电和三星电子等主要芯片生产商的所在地）在 2024 年大幅提高了晶圆产量，直接推动了 CMP 设备和耗材需求。中国还根据“中国制造2025”计划等国家举措扩大了国内半导体生产，旨在提高芯片制造的自给自足能力。这导致对 CMP 工具和材料的大量投资，以支持 10 纳米以下的先进工艺技术。

主要地区和国家见解

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 南部韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 海湾合作委员会
  • 南部非洲
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

应用材料公司：应用材料公司长期以来一直是 CMP 设备的主要供应商，特别是在先进逻辑和内存制造领域。例如，其“Opta™ CMP”平台被描述为在金属和非金属应用中提供高吞吐量密度和灵活性。该公司利用其全球安装基础（历史上已发货超过 2,000 个系统）继续推动流程继续辊和均匀性的改进。

Ebara Corporation：日本的 Ebara 通过其系统设备部门已成为 CMP 系统的全球领导者。它提供 200 毫米和 300 毫米晶圆的 CMP 工具，已累计交付超过 3,000 台。该公司的技术还通过合作联盟定位于面板级有机中介层应用。

DuPont de Nemours Inc.：杜邦是 CMP 市场领先的耗材供应商，为先进节点提供广泛的垫和浆料产品组合。其“Ikonic™ 9000”焊盘系列最近因人工智能驱动的半导体制造增强而获得业界认可。杜邦强调材料科学创新、更长的焊盘使用寿命以及对 14 nm 以下和 3D-IC 技术的支持。

主要参与者展望

• Applied Materials Inc.
• Entegris Inc.
• Ebara Corporation
• Lapmaster Wolters Gmbh
• Dupont De Nemours Inc.
• Fujimi Incorpo评级
• Revasum Inc.
• Resonac Holdings Corporation
• Okamoto Corporation
• Fujifilm Corporation
• Tokyo Seimitsu Co. Ltd

近期行业发展

2024 年 3 月 31 日 Fujimi杜邦公司报告净销售额为 514.23 亿日元，较上年的 583.94 亿日元下降，下降 11.9%。

2024 年，杜邦报告净销售额为 123.86 亿美元，较上年增长 3%，营业 EBITDA 为 31.44 亿美元，利润率为25.4%。