admin 发表于 2025-1-23 10:17:51

‌CMP抛光材料

CMP 全称为 Chemical Mechanical Polishing,即化学机械抛光

化学机械抛光(CMP)是晶圆制造的关键步骤,其作用在于减少晶圆表面的不平整,而抛光液、抛光垫是CMP技术的关键耗材,价值量较高,分别占CMP耗材49%和33%的价值量,其品质直接影响着抛光效果,因而对提高晶圆制造质量至关重要。

抛光液/垫技术壁垒较高,高品质的抛光液需要综合控制磨料硬度、粒径、形状、各成分质量浓度等要素,而抛光垫则更加看重低缺陷率和长使用寿命。随着制程不断迭代,未来抛光材料将往专用化和定制化方向发展。

随着全球半导体产业规模的增长,CMP抛光液市场规模将进一步扩大,2020年全球抛光液市场规模达18.2亿美元,预计2025有望达到23亿美元,CAGR达4.45%。国产替代大趋势叠加半导体晶圆厂的扩产,国内对CMP耗材需求有着巨大的提升,2020年国内抛光液市场规模为20亿元,预计2025年达到40亿元,CAGR高达15%,远超全球抛光液市场增速,但国内在抛光液领域布局较晚,国产化率较低,国内企业迎发展机遇。


‌CMP抛光材料‌是指用于化学机械抛光(CMP)工艺中的关键耗材,主要包括抛光液和抛光垫。CMP工艺是一种结合了化学和物理两种方法的抛光技术,主要用于半导体制造中实现晶圆表面的高度平坦化。

CMP抛光材料的组成和作用

CMP抛光材料主要包括以下几种:
‌1、抛光液‌:抛光液是研磨材料和化学添加剂的混合物,通过化学作用在晶圆表面生成一层氧化膜,再由抛光液中的磨粒去除,达到抛光的目的。抛光液在CMP工艺中起着关键作用,其品质直接影响抛光效果和晶圆制造质量‌。
‌2、抛光垫‌:抛光垫是CMP环节的核心耗材之一,主要作用是储存和运输抛光液、去除磨屑和维持稳定的抛光环境。抛光垫的品质对抛光效果和晶圆制造的良率有重要影响‌。
3、钻石碟‌:用于维持抛光垫表面一定的粗糙状态,通常与抛光垫配套使用‌。
4、清洗液‌:用于去除残留在晶圆表面的微尘颗粒、有机物、无机物、金属离子、氧化物等杂质,满足集成电路制造对清洁度的极高要求‌。

CMP工艺的基本原理和应用场景
CMP工艺通过化学作用和机械研磨的结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除,从而达到高度平坦化的效果。具体来说,晶圆与抛光垫在一定压力下做相对运动,借助抛光液中的纳米磨料和化学腐蚀作用,将物质从晶圆表面逐层剥离,实现高度平坦化‌。
CMP工艺在集成电路制造全过程中广泛应用,除设计环节外,每一片晶圆在生产过程中都会经历多道CMP工艺步骤‌。


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