CMP抛光液按应用领域可分为硅、铜及铜阻挡层、钨、钴、层间介质层、浅槽隔离层、3D封装硅通孔七大类,分别对应不同晶圆材料与工艺环节;其下游需求结构呈现明显的**“按芯片类型分化”**特征——逻辑与存储芯片是铜及铜阻挡层抛光液的主要用量来源,存储芯片还需大量使用钨抛光液,而钴抛光液则集中于10nm节点以下的先进制程。这种“一种材料对应一道工序”的定制化属性,决定了半导体材料企业的产品结构必须紧跟下游晶圆厂的技术路线与产能布局。
七类抛光液与晶圆材料的对应关系
CMP抛光液的分类体系与晶圆表面材料直接匹配,七大类产品各有明确的应用指向:
| 抛光液类型 | 对应晶圆材料/工艺环节 |
|---|---|
| 硅抛光液 | 单晶硅/多晶硅,用于硅晶圆初步加工 |
| 铜及铜阻挡层抛光液 | 芯片中铜及阻挡层的去除和平坦化 |
| 钨抛光液 | 芯片中钨塞和钨通孔的平坦化 |
| 钴抛光液 | 10nm节点以下芯片中钴的去除和平坦化 |
| 层间介质层(ILD)抛光液 | 层间电介质和金属间电介质的去除和平坦化 |
| 浅槽隔离层(STI)抛光液 | 集成电路制造中浅槽隔离的抛光 |
| 3D封装硅通孔(TSV)抛光液 | 硅通孔的抛光 |
抛光液成分复杂,包含氧化剂、磨粒、络合剂、表面活性剂、缓蚀剂、pH调节剂及pH缓冲剂等组分,其中磨粒是核心组分,约占总原材料成本的50%—70%。由于不同客户、不同工艺对配方要求各异,抛光液的定制化程度很高,配方与稳定工艺的积累主要依赖企业长期的Know-how经验。
下游需求结构的核心特征
从芯片类型看,铜及铜阻挡层抛光液在逻辑芯片和存储芯片的生产中均需大量使用,是需求覆盖面最广的品类;钨抛光液则表现出更明显的结构分化——存储芯片需大量使用(用于钨塞和钨通孔的平坦化),而逻辑芯片仅在部分工艺段使用。钴抛光液的需求则与制程节点强相关,主要应用于10nm节点以下的先进制程芯片。
这种需求结构意味着,下游晶圆厂的产品组合(逻辑为主还是存储为主)、制程节点布局,会直接影响其对不同品类抛光液的需求量配比。对于抛光液供应商而言,产品线是否覆盖七大类、能否针对不同客户定制配方,决定了其在下游客户中的供应地位。
常见问题
为什么钨抛光液在存储芯片中用量更大?
存储芯片的制造需要大量形成钨塞和钨通孔结构,这些结构需要通过钨抛光液进行平坦化处理;而逻辑芯片中钨的应用集中在部分工艺段,因此整体用量相对较少。
钴抛光液的应用范围是什么?
钴抛光液主要用于10nm节点以下先进制程芯片中钴的去除和平坦化,属于面向更先进制程的细分品类,需求与晶圆厂的先进制程产能布局直接相关。
抛光液供应商需要具备什么能力?
由于不同客户、不同工艺对抛光液配方的要求各异,供应商需要具备覆盖七大类产品的全产品线能力,并拥有配方开发和稳定工艺的Know-how积累,才能满足下游晶圆厂的定制化需求。