半导体材料抛光液按应用领域可分为七大类,分别对应硅片、逻辑芯片、存储芯片等不同下游。其中,铜及铜阻挡层抛光液与钨抛光液是需求结构演变的两条主线:铜抛光液的核心拉动来自先进逻辑芯片互连层数增加,而钨抛光液的核心拉动来自3D NAND与DRAM存储芯片的用量提升。
七大类抛光液与下游对应关系
抛光液的分类体系与晶圆表面的材料相匹配,可分为七类产品,各自面向不同的制造环节:
| 抛光液类型 | 主要应用领域 |
|---|---|
| 硅抛光液 | 单晶硅/多晶硅抛光,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,生产逻辑、存储芯片需大量使用 |
| 钨抛光液 | 芯片中钨塞和钨通孔的平坦化,生产存储芯片需大量使用,逻辑芯片只用于部分工艺段 |
| 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 |
| 浅槽隔离层抛光液 | 集成电路制造工艺中浅槽隔离的抛光 |
| 3D 封装硅通孔抛光液 | 对硅通孔(TSV)的抛光 |
铜抛光液:逻辑芯片互连与存储布线的双重拉动
铜及铜阻挡层抛光液用于芯片中铜及阻挡层的去除和平坦化,逻辑芯片和存储芯片的生产都需要大量使用。在先进逻辑芯片中,随着制程推进,互连层数持续增加,每一层铜互连的平坦化都依赖铜抛光液,这是其需求增长的核心来源。与此同时,存储芯片内部的铜布线同样需要铜抛光液完成平坦化,因此存储芯片的产能扩张也会同步拉动该品类需求。
钨抛光液:存储芯片用量提升是主引擎
钨抛光液用于芯片中钨塞和钨通孔的平坦化,其需求结构与铜抛光液有明显差异:存储芯片需大量使用钨抛光液,而逻辑芯片仅部分工艺段使用。在 3D NAND 与 DRAM 存储芯片的制造中,随着堆叠层数增加和器件结构复杂化,钨塞与钨通孔的数量和工艺步骤相应增多,直接推动钨抛光液用量提升。因此,存储芯片的扩产与技术升级是钨抛光液需求结构演变的主导力量。
常见问题
铜抛光液和钨抛光液的应用场景有何不同?
铜及铜阻挡层抛光液主要用于芯片中铜互连及阻挡层的去除和平坦化,逻辑芯片和存储芯片都需大量使用;钨抛光液主要用于钨塞和钨通孔的平坦化,存储芯片用量大,逻辑芯片仅部分工艺段使用。
逻辑芯片和存储芯片对抛光液的需求拉动有何差异?
逻辑芯片的拉动主要体现在先进制程下互连层数增加,带动铜抛光液用量增长;存储芯片的拉动则同时覆盖铜抛光液(布线需求)和钨抛光液(钨塞与钨通孔平坦化),后者是存储芯片用量提升最集中的方向。
七大类抛光液的需求结构未来会如何演变?
整体看,铜抛光液受益于逻辑芯片先进制程与存储芯片布线的双重需求,钨抛光液受益于 3D NAND 与 DRAM 存储芯片的扩产和结构升级,两者的需求增长方向各有侧重,共同推动七大类抛光液的需求结构向先进制程与存储芯片相关品类倾斜。