化学机械抛光（CMP）是半导体先进制程的关键工序，其工作原理是指在一定压力和抛光液的作用下，借助纳米磨料的机械研磨作用和化学试剂的腐蚀作用，实现对晶圆表面缺陷的去除和高度平坦化。
化学机械抛光的效果直接影响到最终芯片的性能和成品率，已成为 0.35μm 以下制程不可或缺的平坦化工艺。化学机械抛光材料主要包括抛光液、抛光垫、清洗液等，其中抛光液在 CMP 工艺中至关重要，占 CMP 材料成本的 50%以上。CMP 抛光液的核心作用是在化学机械抛光过程中与晶圆发生化学反应，使其表面产生一层钝化膜，并借助抛光液中研磨颗粒的机械力将反应物去除，以实现晶圆表面的平坦化。
CMP 抛光液的核心组分包括研磨颗粒、pH 调节剂、分散剂、氧化剂功能性添加剂及高纯度去离子水，其中，研磨颗粒是 CMP 抛光液的关键原材料，主要起到机械研磨作用，以实现晶圆表面多余材料的高效去除和全局纳米级平坦化。研磨颗粒的硬度、粒径、形状和浓度对抛光效率、抛光质量起到直接决定性影响，根据材料种类的不同，研磨颗粒可分为二氧化硅、氧化铝、氧化铈等种类，不同研磨颗粒的性能特点和应用情况如下：
二氧化硅（SiO₂）。性能特点：硬度适中（莫氏硬度约 7），与硅片硬度接近；分散性好，在水中形成稳定的硅溶胶；机械作用与化学作用并重，通过形成可溶性硅酸盐实现温和去除。应用情况：应用最广泛的磨料，主要用于硅衬底粗抛和精抛，介质层和软金属抛光
氧化铝（Al₂O₃）。性能特点：硬度高（莫氏硬度 9），多为棱角分明的块状或片状，机械去除能力强。应用情况：常用于钨、铜等等金属互连层快速去除，蓝宝石、碳化硅等硬质衬底抛光，以及多层布线中金属凸块的平坦化
氧化铈（CeO₂）。性能特点：硬度适中（莫氏硬度 7-8），高选择比；多呈规则多面体，切削刃口锋利，不易破碎；化学作用主导，通过 Ce-O-Si 键形成加速材料去除，抛光效率高。应用情况：半导体工艺中的浅槽隔离和层间介质抛光
全球 CMP 抛光液市场呈现高度集中的竞争格局，市场份额长期为美国和日本等外资厂商所占据，包括 CMC Materials（卡博特，Entegris 旗下公司）、VersumMaterials（Merck 旗下公司）、Hitachi（日立化成，已合并为 Resonac）、富士美（Fujimi）、陶氏（Dow）、杜邦（DuPont）等，2023 年前二大厂商 CMC Material和 Fujimi 占据 50%以上的全球市场份额。目前，我国抛光液领先企业为安集科技、鼎龙股份等，但在高端先进抛光液技术领域受限，与国际头部厂商仍存差距，亟需化解“卡脖子”风险，推动国产替代进程。
在半导体芯片制程向先进技术节点持续演进的过程中，芯片结构多层化、集成化以及布线微细化发展趋势，使得 CMP 抛光液与研磨颗粒不断向高端化方向发展，对纳米级均一粒径、精准形貌及优异分散性等性能指标提出更高要求。
在7nm 以下半导体先进制程的 CMP 抛光中，金属栅极抛光作为铜等金属布线精细加工的关键环节，对研磨颗粒的“精准研磨”与“低损伤”特性提出严格要求，纳米氧化铝凭借其高硬度、稳定的晶体结构等性能，可实现物理研磨的高效性与一致性，已成为该场景的重要适配选项。目前，国内虽在中低端 CMP 抛光液材料领域实现突破，但高端 CMP 抛光液研磨颗粒仍主要依赖进口，国产替代需求强劲。
伴随半导体芯片制程向 7nm 以下先进技术节点迈进，晶圆制造需要更多次的 CMP 抛光步骤以实现极致的平坦化，直接带动抛光液和研磨颗粒需求的快速提升。例如，14nm 以下的逻辑芯片抛光次数超过 20 次，7nm 以下的逻辑芯片抛光次数甚至达 30 次，远超 28nm 制程的 12-13 次，同时，存储芯片向 3D NAND的技术演进趋势亦使得抛光次数成倍提升。
根据 TECHCET 数据，2024 年全球半导体 CMP 抛光材料市场规模为 34.2 亿美元，其中抛光液占比近 60%，预计到2028 年全球半导体 CMP 抛光材料市场规模将达到 44 亿美元，2024-2028 年复合增长率（CAGR）为 5.6%。
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