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CMP工艺中的抛光液

关键词 抛光液|2024-07-19 14:27:14|来源 半导体知识学习
摘要 根据SEMI数据,全球CMP材料成本占比中,抛光液用量最大,其中抛光液占比49%,抛光垫占比33%,合计占比82%,钻石碟占比9%,清洗液占比5%。抛光液是影响化学机械抛光质量和抛...

        根据 SEMI 数据,全球 CMP 材料成本占比中,抛光液用量最大,其中抛光液占比 49%,抛光垫占比 33%,合计占比 82%,钻石碟占比 9%,清洗液占比 5%。抛光液是影响化学机械抛光质量和抛光效率的关键因素之一。一般通过测定材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)的方法来评价抛光液性能优良程度。抛光液的组分一般包括磨粒、氧化剂和其它添加剂,添加剂一般包括络合剂、螯合剂、缓蚀剂、表面活性剂,以及 pH 值调节剂等,通常根据被抛光材料的物理化学性质及对抛光性能的要求,来选择所需的成分配置抛光液。

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        在各组分中,研磨粒子是最关键的原材料,占据生产成本的 60%左右。研磨颗粒本身并不是化学机械抛光液的核心技术,但对研磨颗粒的深刻了解和应用是核心技术的保证,根据国内 CMP 领先厂家安集科技招股说明书显示,2016-2018 年,研磨颗粒在其主要原材料采购金额中占比分别为 68%、62%、57%,远高于化工原料等原材料。

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        常见的抛光液包括二氧化硅、钨、铝和铜抛光液。根据应用领域,抛光液可分为硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、介质层(TDL)抛光液、浅槽隔离层(STI)抛光液和 3D 封装硅通孔(TSV)抛光液。硅抛光液主要用于对硅晶圆的初步加工;铜及铜阻挡层抛光液用于对铜和铜阻挡层进行抛光,在 130nm 及以下技术节点逻辑芯片的制造工艺中较常见;钨抛光液主要用于制造存储芯片,在逻辑芯片中只用于部分工艺段;钴抛光液主要用于 10nm 节点以下芯片。

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        CMP 抛光液市场厂商主要来自于美国和日本,Entegris 为安集科技目前国内市场上的主要竞争对手。CMP 抛光液市场上的厂商主要来自于美国和日本,其中 Entegris, Inc.是全球领先的半导体及其他高科技行业先进材料和工艺解决方案供应商,2022 年 7 月完成对全球第一大化学机械抛光液供应商、第二大化学机械抛光垫供应商 CMC Materials, Inc.的收购。CMP 抛光液龙头卡博特微电子(Cabotelectronics,简称 CMC)原为美国卡博特公司(Cabot Corporation)CMP 业务部门,2020 年 10 月 1 日,改名为 CMC Materials。Entegris 拥有特殊化学品和工程材料、先进平坦化解决方案、微污染控制、先进材料处理四大业务板块。其中,特殊化学品和工程材料板块提供高性能和高纯度的工艺化学品、气体和材料以及材料输送系统,先进平坦化解决方案板块提供化学机械抛光液、抛光垫、配方清洗液及其他电子化学品。

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