CMP(化学机械抛光)工艺通过化学腐蚀与机械研磨的协同作用,将晶圆表面平整度控制在纳米级,是先进制程与高密度存储芯片制造中不可或缺的全局平坦化手段。其市场规模增长主要由先进制程节点对平坦化精度的刚性要求、3D NAND堆叠层数增加带来的CMP步骤数上升,以及成熟制程持续扩产对抛光材料用量的拉动三大因素共同驱动。
先进制程:精度要求驱动用量提升
随着逻辑芯片制程向更小节点推进,晶圆表面的平坦化精度要求随之提高,CMP工艺步骤数量与抛光材料消耗量同步增加。官方资料显示,针对10nm节点以下芯片的钴抛光液已被列为独立品类,用于钴的去除和平坦化;同时,铜及铜阻挡层抛光液在逻辑芯片生产中需大量使用。这意味着越先进的制程,对CMP材料种类和用量的需求越大。
3D NAND:堆叠层数增加带来步骤数上升
存储芯片是CMP材料的另一大需求来源。在3D NAND制造中,随着堆叠层数不断增加,每一层都需要经过平坦化处理,CMP步骤数随之上升。官方资料指出,钨抛光液用于芯片中钨塞和钨通孔的平坦化,生产存储芯片需大量使用;铜及铜阻挡层抛光液同样在存储芯片生产中大量使用。堆叠层数的增加直接带动了CMP材料用量的增长。
成熟制程与国产化:市场基本盘持续扩大
除先进制程外,成熟制程的持续扩产同样为CMP材料市场提供稳定需求。资料显示,国内抛光垫厂商的硬垫产品已覆盖28nm以上全部制程,并进入长江存储、中芯国际等国内主流晶圆厂供应体系。在抛光材料成本构成中,抛光液与抛光垫合计占比达82%,是CMP环节的核心耗材。随着国内晶圆厂产能扩张,CMP材料的市场需求保持增长态势。
常见问题
CMP工艺在半导体制造中的重要性如何?
CMP是仅次于光刻、刻蚀和薄膜沉积的第四大半导体制造工艺,其作用是对晶圆进行全局平坦化处理,使表面平整度达到纳米级,为添加下一层电路特征创造条件。随着制程推进和存储芯片堆叠层数增加,CMP的重要性持续提升。
抛光液和抛光垫在CMP材料中的价值占比是多少?
抛光液价值量占比为49%,抛光垫占比为33%,两者合计占CMP抛光材料成本的82%,是两大核心材料。抛光液中的磨粒是核心组分,占原材料成本的50%-70%。
国内CMP材料厂商的竞争力如何?
国内抛光液厂商安集科技已实现七大类抛光液产品的全面布局,产品获得大陆晶圆厂高度认可并进入台积电供应链;抛光垫厂商鼎龙股份实现了量产,硬垫产品覆盖28nm以上全部制程,并计划拓展海外市场。