液体抛光液配方(潜力新材料——化学机械抛光(CMP)材料)

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液体抛光液配方(潜力新材料——化学机械抛光(CMP)材料)

上榜理由

集成电路化学机械抛光工艺必不可少的耗材

化学机械抛光工艺是半导体制造过程中的关键流程之一,抛光材料则是该工艺必不可少的耗材。在整个半导体材料成本中,抛光材料仅次于硅片、电子气体和掩膜板,占比7%,是半导体制造的重要材料之一。


材料简介

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺,通过采用较软的材料来实现高质量的表面抛光。抛光材料是CMP工艺必不可少的耗材。


图片来源:新材料在线®


根据功能的不同,可划分为抛光垫、抛光液、调节器,以及清洁剂等,主要以抛光垫和抛光液为主。

抛光材料分类及特点


本文重点介绍用于晶圆加工领域的化学机械抛光。


应用领域

晶圆加工、金属及非金属的表面加工…


CMP抛光原理

CMP利用晶圆和抛光头之间的相对运动来实现平坦化,抛光头以一定压力压在旋转的抛光垫上,研磨液在硅片表面和抛光垫之间流动,在抛光垫的传输和离心力的作用下,均匀分布在硅片和抛光垫之间,形成一层研磨液液体薄膜。主要包含以下2个过程:

1. 化学过程:研磨液中的化学品和硅片表面发生化学反应,生成比较容易去除的物质;

2. 物理过程:研磨液中的磨粒和硅片表面材料发生机械物理摩擦,去除化学反应生成的物质。


行业发展目标

工业和信息化部印发的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》中对CMP材料的发展要求如下:

CMP抛光液:小于45纳米线宽集成电路制造用CMP抛光液系列产品,包括铜抛光液、铜阻挡层铜抛光液、氧化物铜抛光液、多晶硅铜抛光液、钨抛光液等;200~300mm硅片工艺用抛光液;

CMP抛光垫、CMP修整盘:200~300mm集成电路制造CMP工艺用抛光垫、修整盘;200~300mm硅片工艺用抛光垫、修整盘。


市场规模预测

据Mordor Intelligence的统计及预测数据显示,2019年化学机械抛光(设备+材料)的市场规模为45.45亿美元,预计到2025年将增长至70.10亿美元,2020-2025年的复合年增长率为7.49%。


主要研究单位/公司

国内:鼎龙股份、江丰电子、时代立夫、安集微电子、天津西丽卡、天津晶岭、湖南皓志、台湾三方化学…

国外:富士、Hinomoto Kenmazai、卡博特、杜邦公司、Rodel、Eka、ACE、日本东丽、3M…

以上排名不分先后,名称均为简称

应用案例

半导体:化学机械抛光…


经CMP处理的芯片

图片来源:图虫创意

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