硅片抛光液与铜抛光液的需求景气度差异,根源于它们所服务的制造环节不同:硅抛光液用于硅晶圆的初步加工,对应硅片制造端的扩产节奏;而铜及铜阻挡层抛光液用于芯片中铜互连结构的去除与平坦化,生产逻辑、存储芯片均需大量使用,其需求与晶圆制造端的资本开支及制程升级更直接相关。因此,两者虽同属CMP抛光液的七大品类,但下游驱动的“时钟”并不一致。

品类定位与下游驱动

抛光液按应用领域可分为硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、层间介质层抛光液、浅槽隔离层抛光液和3D封装硅通孔抛光液七大类。从用途看:

  • 硅抛光液:用于单晶硅/多晶硅的抛光,主要服务于硅晶圆的初步加工环节;
  • 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,逻辑芯片与存储芯片制造中均需大量使用;
  • 钨抛光液:用于钨塞和钨通孔的平坦化,其中存储芯片需大量使用,逻辑芯片仅部分工艺段使用。

由此可看出,硅抛光液对应的是硅片制造环节,而铜抛光液对应的是晶圆制造的前道工序,两者处于产业链的不同位置,需求节奏自然由不同的资本开支周期主导。

需求节奏为何分化

不同晶圆厂的扩产节奏与制程升级路径,直接决定了各类抛光液的需求景气度错位。

硅片抛光液的需求与硅片厂商的产能扩张同步——硅片产线投产、拉晶与切磨抛环节放量时,硅抛光液用量随之提升。而铜抛光液的需求则与晶圆厂的建设投产及工艺演进绑定更紧:在先进制程中,铜互连层数增加,抛光步骤相应增多;同时存储芯片向3D架构演进时,对平坦化工艺的要求也持续提升,带动铜及阻挡层抛光液的用量增长。

因此,二者的景气度差异本质上反映的是上游硅片扩产周期与中游晶圆制造扩产周期之间的时间差。当硅片厂商集中扩产时,硅抛光液需求率先受益;而当晶圆厂密集投片、制程升级加快时,铜抛光液等前道材料的需求弹性则更为突出。

常见问题

为什么铜抛光液在逻辑芯片中用量更大?

逻辑芯片的制造高度依赖铜互连结构,每一层金属布线都需要通过铜及铜阻挡层抛光液进行平坦化处理,制程越先进、互连层数越多,用量越大。而存储芯片虽然也使用铜抛光液,但其对钨抛光液的需求更为突出。

硅片抛光液和铜抛光液可以互相替代吗?

不可以。硅抛光液针对的是单晶硅/多晶硅材料,用于硅晶圆的初步加工;铜抛光液则针对芯片内部的铜金属层及其阻挡层材料。两者抛光的对象、化学体系和应用环节均不同,不存在替代关系。

如何看待不同品类抛光液的需求前景?

各类抛光液的需求取决于其对应下游环节的扩产进度。硅片制造、逻辑芯片制造、存储芯片制造的扩产节奏各不相同,导致不同品类的需求周期出现错位。判断某一品类的景气度,需结合对应环节的资本开支计划与工艺升级方向综合评估。