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CMP工藝中的拋光液

關鍵詞 拋光液|2024-07-19 14:27:14|來源 半導體知識學習
摘要 根據SEMI數據,全球CMP材料成本占比中,拋光液用量最大,其中拋光液占比49%,拋光墊占比33%,合計占比82%,鉆石碟占比9%,清洗液占比5%。拋光液是影響化學機械拋光質量和拋...

        根據 SEMI 數據,全球 CMP 材料成本占比中,拋光液用量最大,其中拋光液占(zhan)比(bi) 49%,拋(pao)光(guang)(guang)墊(dian)占(zhan)比(bi) 33%,合計占(zhan)比(bi) 82%,鉆石碟占(zhan)比(bi) 9%,清洗液占(zhan)比(bi) 5%。拋(pao)光(guang)(guang)液是影響化(hua)學機械拋(pao)光(guang)(guang)質量和(he)拋(pao)光(guang)(guang)效率(lv)的(de)(de)(de)關(guan)鍵因素之(zhi)一。一般通(tong)過測定材料去除率(lv)(MRR)和(he)表面粗糙度(du)(Ra)的(de)(de)(de)方法來評(ping)價拋(pao)光(guang)(guang)液性能(neng)優良(liang)程(cheng)度(du)。拋(pao)光(guang)(guang)液的(de)(de)(de)組(zu)分(fen)一般包括磨粒、氧化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)其它添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)(ji),添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)(ji)一般包括絡合劑(ji)(ji)(ji)(ji)、螯合劑(ji)(ji)(ji)(ji)、緩(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)(ji)、表面活性劑(ji)(ji)(ji)(ji),以(yi)及(ji) pH 值(zhi)調節劑(ji)(ji)(ji)(ji)等,通(tong)常根據被(bei)拋(pao)光(guang)(guang)材料的(de)(de)(de)物理化(hua)學性質及(ji)對拋(pao)光(guang)(guang)性能(neng)的(de)(de)(de)要求(qiu),來選擇所需的(de)(de)(de)成分(fen)配置拋(pao)光(guang)(guang)液。

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        在各組(zu)分中,研(yan)磨粒(li)子是(shi)最關鍵(jian)的(de)原材(cai)料(liao)(liao),占(zhan)據(ju)(ju)生產成本的(de) 60%左右。研(yan)磨顆(ke)粒(li)本身并不是(shi)化學機(ji)械拋光(guang)液的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu),但對研(yan)磨顆(ke)粒(li)的(de)深刻了解和應用是(shi)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)的(de)保證,根據(ju)(ju)國內(nei) CMP 領先(xian)廠家(jia)安集科(ke)技(ji)招股說明書顯示(shi),2016-2018 年,研(yan)磨顆(ke)粒(li)在其主要原材(cai)料(liao)(liao)采購金額中占(zhan)比分別為 68%、62%、57%,遠高于化工原料(liao)(liao)等原材(cai)料(liao)(liao)。

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        常見的(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)包(bao)括二氧化(hua)硅、鎢(wu)、鋁和(he)銅(tong)(tong)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)。根據應用(yong)(yong)(yong)領域,拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)可分為(wei)硅拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)、銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)阻擋層(ceng)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)、鎢(wu)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)、鈷拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)、介質層(ceng)(TDL)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)、淺槽(cao)隔離層(ceng)(STI)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)和(he) 3D 封(feng)裝硅通孔(TSV)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)。硅拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)對(dui)硅晶圓的(de)(de)初步加工;銅(tong)(tong)及(ji)銅(tong)(tong)阻擋層(ceng)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)對(dui)銅(tong)(tong)和(he)銅(tong)(tong)阻擋層(ceng)進行拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang),在 130nm 及(ji)以(yi)下(xia)技(ji)術(shu)節(jie)(jie)點邏輯芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)制(zhi)造工藝中(zhong)較常見;鎢(wu)拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)制(zhi)造存儲芯(xin)(xin)片(pian),在邏輯芯(xin)(xin)片(pian)中(zhong)只用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)部分工藝段;鈷拋(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)(ye)(ye)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu) 10nm 節(jie)(jie)點以(yi)下(xia)芯(xin)(xin)片(pian)。

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        CMP 拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)市場廠商(shang)主要來自于美(mei)國和(he)(he)日(ri)本,Entegris 為(wei)安集科技目(mu)前國內(nei)市場上的(de)(de)主要競爭對(dui)手。CMP 拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)市場上的(de)(de)廠商(shang)主要來自于美(mei)國和(he)(he)日(ri)本,其中(zhong) Entegris, Inc.是全球領先(xian)(xian)的(de)(de)半(ban)導體及其他(ta)(ta)高(gao)科技行業先(xian)(xian)進材(cai)料(liao)和(he)(he)工(gong)(gong)藝解決方(fang)案(an)供(gong)(gong)應(ying)商(shang),2022 年 7 月(yue)完成對(dui)全球第一大(da)(da)化學(xue)機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)供(gong)(gong)應(ying)商(shang)、第二大(da)(da)化學(xue)機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)墊供(gong)(gong)應(ying)商(shang) CMC Materials, Inc.的(de)(de)收購。CMP 拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)龍頭卡博特(te)(te)(te)微(wei)電(dian)子(Cabotelectronics,簡稱 CMC)原為(wei)美(mei)國卡博特(te)(te)(te)公司(Cabot Corporation)CMP 業務部門(men),2020 年 10 月(yue) 1 日(ri),改名為(wei) CMC Materials。Entegris 擁有(you)特(te)(te)(te)殊化學(xue)品(pin)和(he)(he)工(gong)(gong)程(cheng)材(cai)料(liao)、先(xian)(xian)進平坦化解決方(fang)案(an)、微(wei)污染控制、先(xian)(xian)進材(cai)料(liao)處理(li)四(si)大(da)(da)業務板(ban)(ban)塊(kuai)。其中(zhong),特(te)(te)(te)殊化學(xue)品(pin)和(he)(he)工(gong)(gong)程(cheng)材(cai)料(liao)板(ban)(ban)塊(kuai)提供(gong)(gong)高(gao)性能和(he)(he)高(gao)純度的(de)(de)工(gong)(gong)藝化學(xue)品(pin)、氣體和(he)(he)材(cai)料(liao)以及材(cai)料(liao)輸送系(xi)統,先(xian)(xian)進平坦化解決方(fang)案(an)板(ban)(ban)塊(kuai)提供(gong)(gong)化學(xue)機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)、拋(pao)(pao)光(guang)(guang)墊、配方(fang)清洗(xi)液(ye)(ye)及其他(ta)(ta)電(dian)子化學(xue)品(pin)。

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