半导体材料抛光液按应用领域可分为七大类,各类市场规模的增长驱动力,主要由下游芯片类型、制程演进方向以及单片晶圆用量变化共同决定。其中,铜及铜阻挡层抛光液主要受益于逻辑芯片先进制程互连层数增加,钨抛光液则主要受益于3D NAND层数堆叠带来的存储芯片用量提升。
七大类抛光液的应用领域与驱动逻辑
抛光液的分类体系与晶圆表面的材料相匹配,具体可分为以下七类:
| 产品类别 | 应用领域 | 需求驱动核心 |
|---|---|---|
| 硅抛光液 | 单晶硅/多晶硅抛光,用于硅晶圆初步加工 | 硅片出货面积 |
| 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 | 逻辑芯片先进制程互连层数增加 |
| 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 | 3D NAND层数堆叠带来的存储芯片用量提升 |
| 钴抛光液 | 10nm节点以下芯片中钴的去除和平坦化 | 先进制程节点下新型金属材料的引入 |
| 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 | 芯片制造工序中平坦化次数 |
| 浅槽隔离层抛光液 | 浅槽隔离的抛光 | 芯片制造工序中隔离结构需求 |
| 3D封装硅通孔抛光液 | 对硅通孔(TSV)的抛光 | 先进封装技术渗透率 |
铜抛光液:逻辑芯片先进制程的核心受益者
铜及铜阻挡层抛光液在七大类中需求体量突出,因为逻辑芯片和存储芯片的生产都需要大量使用。其市场增长的核心驱动力来自逻辑芯片先进制程的演进——随着制程节点不断缩小,芯片内部的互连层数持续增加,每一层互连结构都需要经过铜及阻挡层的抛光步骤,单片晶圆的抛光次数随之上升,带动抛光液用量增长。
钨抛光液:3D NAND层数堆叠的直接受益者
钨抛光液的市场增长逻辑与铜抛光液形成互补。官方资料显示,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,而逻辑芯片仅用于部分工艺段。因此,钨抛光液的市场规模与存储芯片的产能扩张高度相关,尤其是3D NAND闪存持续向更高层数堆叠演进时,存储芯片制造过程中的钨填充结构数量增加,单片晶圆的抛光液消耗量也随之提升,构成该类抛光液需求增长的核心动力。
常见问题
七大类抛光液中,哪几类市场规模最大?
铜及铜阻挡层抛光液和钨抛光液是需求体量最大的两类。前者因逻辑和存储芯片均需大量使用而需求广泛,后者因存储芯片的规模化生产而用量突出。其余类别如硅抛光液、钴抛光液、层间介质层抛光液等,分别对应特定工艺环节或特定制程节点,市场规模相对更聚焦。
为什么先进制程会带动铜抛光液用量增加?
先进制程芯片的互连结构更复杂,互连层数增加意味着每一层都需要经过铜及阻挡层的化学机械抛光步骤。单片晶圆上需要执行的抛光工序次数增多,直接带动铜及铜阻挡层抛光液的消耗量上升,这是该类抛光液需求增长的核心逻辑。
3D NAND层数增加如何影响钨抛光液需求?
3D NAND通过堆叠更多存储层来提升容量,层数增加后,芯片内部需要填充的钨塞和钨通孔结构数量增多。钨抛光液正是用于这些结构的平坦化,因此存储芯片制造过程中对钨抛光液的用量随层数堆叠而提升,构成该类抛光液市场增长的主要驱动力。