抛光液已形成七大类产品体系,涵盖硅抛光液、铜及铜阻挡层抛光液、钨抛光液、钴抛光液、层间介质层(ILD)抛光液、浅槽隔离层(STI)抛光液和3D封装硅通孔(TSV)抛光液。产业链上下游的分工协作以“上游原材料供应—中游抛光液配制与制造—下游晶圆厂应用”为核心链条,其中中游抛光液厂商需根据下游晶圆代工厂和存储厂的具体工艺需求(如逻辑芯片的铜布线平坦化、存储芯片的钨塞抛光),定制化调配包含磨粒、氧化剂、络合剂等组分的配方,而上游研磨颗粒和添加剂供应商则为中游提供关键原材料。

上游:研磨颗粒与添加剂供应商

抛光液的核心组分是磨粒,其成本约占原材料成本的50%–70%。目前最常用的磨粒是二氧化硅,生产技术壁垒在于控制所有颗粒的硬度和形状一致,以确保最终产品的稳定性和可靠性。磨粒的核心技术仍主要由海外巨头垄断,国内厂商如新安纳虽有生产能力,但产品线较少;国内抛光液厂商(如安集科技)的磨粒主要采购自日本厂商。此外,抛光液还包含氧化剂、络合剂、表面活性剂、缓蚀剂、pH调节剂和pH缓冲剂等多种添加剂,上游供应商需提供高纯度、性能稳定的化工原料。

中游:抛光液厂商的定制化生产

中游抛光液厂商负责将上游原材料按特定配方混合配制,形成适用于不同工艺环节的七大类产品。例如:

  • 硅抛光液用于单晶硅/多晶硅的初步加工;
  • 铜及铜阻挡层抛光液在逻辑和存储芯片生产中大量使用,用于铜及阻挡层的去除和平坦化;
  • 钨抛光液在存储芯片中用量大,用于钨塞和钨通孔的平坦化,逻辑芯片仅用于部分工艺段;
  • 钴抛光液针对10nm节点以下芯片中钴的去除和平坦化;
  • 层间介质层(ILD)抛光液浅槽隔离层(STI)抛光液分别用于集成电路制造中的电介质层和隔离结构平坦化;
  • 3D封装硅通孔(TSV)抛光液专用于硅通孔的抛光。

配方的Know-how经验是核心壁垒——不同客户对抛光速率、表面质量、选择性等要求各异,厂商需通过长期研发积累找到最优组分比例与稳定工艺。国内代表性厂商安集科技以“total solution”为定位,产品线覆盖七大类,已获得大陆晶圆厂高度认可,并成为台积电的供应商。

下游:晶圆代工厂与存储厂的验证与反馈

下游客户包括晶圆代工厂(如中芯国际、台积电、华虹宏力)和存储芯片制造商(如长江存储、长鑫存储)。晶圆厂根据自身制程节点(如28nm及以上、14nm)和工艺环节,对抛光液进行严格的认证测试,只有通过验证的产品才能进入供应链。例如,铜及铜阻挡层抛光液需满足逻辑芯片多层铜互连的平坦化要求,而钨抛光液则需适配存储芯片中高密度钨塞的去除。下游客户的需求直接推动中游厂商持续改进配方与磨粒性能,形成“需求—研发—验证—量产”的闭环协作。

常见问题

抛光液厂商如何应对下游晶圆厂对产品定制化的高要求?

抛光液厂商通过长期的技术积累和研发尝试,积累配方Know-how经验。由于不同客户的工艺节点和材料不同(如逻辑芯片与存储芯片对铜、钨抛光液的需求差异),厂商需要与客户紧密合作,针对具体工艺参数调整氧化剂、络合剂、磨粒浓度等组分比例,并经过多轮测试验证后才能量产供货。

上游磨粒的国产化进展如何?

目前国内已有新安纳等企业具备磨粒生产能力,但产品线相对较少,核心技术仍由海外巨头主导。国内抛光液厂商(如安集科技)正通过自建材料基地等方式,推进高端磨粒及电子级添加剂的自主研发与生产,以提升原材料自主可控比例。

七类抛光液产品中,哪几类在存储芯片制造中用量较大?

根据官方资料,钨抛光液在存储芯片生产中需大量使用,用于钨塞和钨通孔的平坦化;铜及铜阻挡层抛光液在逻辑和存储芯片中均需大量使用。此外,硅抛光液用于硅晶圆初步加工,是各类芯片制造的基础环节。

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