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2024年-2026年半導體CMP拋光材料產(chǎn)業(yè)競爭分析報告匯報人:陳綺心2024-08-01半導體CMP拋光材料定義產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷程政治環(huán)境商業(yè)模式政治環(huán)境目錄經(jīng)濟環(huán)境社會環(huán)境技術環(huán)境發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘行業(yè)風險行業(yè)現(xiàn)狀目錄行業(yè)痛點問題及解決方案行業(yè)發(fā)展趨勢前景機遇與挑戰(zhàn)競爭格局行業(yè)定義01什么是半導體CMP拋光材料CMP拋光材料是應用于CMP工藝中的拋光材料,而CMP工藝是在半導體工業(yè)中使器件在各階段實現(xiàn)全局平坦化的關鍵步驟。其原理是在一定壓力和拋光液環(huán)境下,被拋光工件相對于拋光墊做相對運動,通過拋光液中固體粒子的研磨作用和氧化劑的腐蝕作用,使工件形成平坦光潔的表面。CMP拋光材料包括拋光液、拋光墊、調(diào)節(jié)器、清潔劑和其他材料,其中拋光液和拋光墊是凝集CMP工藝核心技術的關鍵材料。CMP拋光液由超細固體粒子研磨劑、氧化劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑等物質(zhì)組成。CMP拋光液中發(fā)揮主要作用的是固體粒子研磨劑和氧化劑,固體粒子研磨劑一般為納米級,發(fā)揮研磨作用,氧化劑發(fā)揮腐蝕溶解作用。拋光液濃度、研磨劑種類和大小、酸堿性、流速等對拋光速度和加工質(zhì)量均有影響,拋光液的技術難點在于需根據(jù)不同的材料調(diào)整配方組合,以改善拋光速度和效果。根據(jù)拋光對象的不同,拋光液可分為硅拋光液、硅氧化物拋光液、銅拋光液、鎢拋光液等。根據(jù)酸堿性不同,拋光液可分為酸性拋光液和堿性拋光液,酸性拋光液常用于拋光金屬材料,如銅、鎢、鈦等;堿性拋光液常用于拋光非金屬材料,如硅、硅氧化物等。CMP拋光墊由高分子材料制成,主要為發(fā)泡體固化的聚氨酯。這種材料使拋光墊具有多孔性和表面粗糙性,可發(fā)揮打磨、傳導壓力、傳送拋光液、收集去除物等作用。拋光墊的硬度、密度、孔隙大小、彈性、修整頻率等性能會對拋光效果產(chǎn)生影響,其技術難點在于溝槽設計和使用壽命。拋光墊在使用后會逐漸“釉化”,為保持拋光墊使用效果,需要用調(diào)節(jié)器定期整修使其恢復粗糙,或更換新的拋光墊,拋光墊使用壽命在45至75小時之間。根據(jù)軟硬程度,拋光墊分為軟墊和硬墊,硬墊有助于提高材料去除率,軟墊有利于整體平面度,形成無缺陷表面。定義產(chǎn)業(yè)鏈02原材料供應商、研磨劑企業(yè)、化工企業(yè)、包裝材料企業(yè)上游CMP拋光液、CMP拋光墊中游集成電路、分立器件、光電子器件、傳感器下游產(chǎn)業(yè)鏈010203發(fā)展歷程0304政治環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER描述:《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》:將集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略。:《中國制造2025》:制定了至2020年集成電路自給率將達到40%、2025年達到50%的目標,國家對集成電路領域整體的推動利好CMP拋光材料等細分領域的發(fā)展。發(fā)改委:《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄》:將集成電路材料中使用的拋光液、研磨液列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品,引導社會資源對集成電路產(chǎn)業(yè)加大投入,推動CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展。政治環(huán)境1政治環(huán)境《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》:將集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略?!吨袊圃?025》:制定了至2020年集成電路自給率將達到40%、2025年達到50%的目標,國家對集成電路領域整體的推動利好CMP拋光材料等細分領域的發(fā)展。發(fā)改委05商業(yè)模式FROMBAIDUWENKUCHAPTER06經(jīng)濟環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,幾度趕超世界各國,一躍而上,成為GDP總量僅次于美國的唯一一個發(fā)展中國家。我國經(jīng)濟趕超我國人口基數(shù)大,改革開放后人才競爭激烈,大學生就業(yè)情況一直困擾著我國發(fā)展過程中。就業(yè)問題挑戰(zhàn)促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關注并及時解決,個人需提前做好職業(yè)規(guī)劃與人生規(guī)劃重中之重。公平就業(yè)關注經(jīng)濟環(huán)境07社會環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER總體發(fā)展穩(wěn)中向好我國總體發(fā)展穩(wěn)中向好,宏觀環(huán)境穩(wěn)定繁榮,對于青年人來說,也是機遇無限的時代。關注就業(yè)公平與提前規(guī)劃促進社會就業(yè)公平問題需持續(xù)關注并及時解決,對于個人來說提前做好職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃也是人生發(fā)展的重中之重。就業(yè)問題與人才競爭我國人口基數(shù)大,就業(yè)問題一直是發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn),人才競爭激烈,大學生畢業(yè)后就業(yè)情況、失業(yè)人士困擾國家發(fā)展。政治體系與法治化進程自改革開放以來,政治體系日趨完善,法治化進程也逐步趨近完美,市場經(jīng)濟體系也在不斷蓬勃發(fā)展。中國當前的環(huán)境下描述了當前技術發(fā)展的日新月異,包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術的涌現(xiàn)。技術環(huán)境需求增長、消費升級、技術創(chuàng)新等是行業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素,推動了行業(yè)的進步。發(fā)展驅(qū)動因素行業(yè)壁壘包括資金、技術、人才、品牌、渠道等方面的優(yōu)勢,提高了新進入者的難度。行業(yè)壁壘我國經(jīng)濟不斷發(fā)展08技術環(huán)境FROMBAIDUWENKUCHAPTER技術驅(qū)動技術環(huán)境的發(fā)展為行業(yè)帶來了新的機遇,是行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。創(chuàng)新動力技術環(huán)境的不斷創(chuàng)新和進步,為行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了有力支持。人才需求技術環(huán)境的發(fā)展促進了人才的需求和流動,為行業(yè)的人才隊伍建設提供了機遇。團隊建設技術環(huán)境的發(fā)展要求企業(yè)加強團隊建設,提高員工的技能和素質(zhì),以適應快速變化的市場需求。合作與交流技術環(huán)境的發(fā)展促進了企業(yè)間的合作與交流,推動了行業(yè)的整體發(fā)展。技術環(huán)境010203040509發(fā)展驅(qū)動因素FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展驅(qū)動因素中國政策對半導體行業(yè)發(fā)展的鼓勵和國際政策策對半導體材料的出口管制促進中國半導體CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展。一方面,中國政府對半導體產(chǎn)業(yè)高度重視,出臺各項政策并成立國家產(chǎn)業(yè)基金大力扶持;另一方面,作為半導體產(chǎn)業(yè)中的關鍵材料,國際政府對CMP拋光材料進行出口管制,利好中國CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展。內(nèi)外政策促進中國行業(yè)發(fā)展在需求方面,集成電路技術的進步使CMP拋光材料行業(yè)市場擴容。在供給方面,CMP拋光材料是高價值、高消耗材料,資本進入該領域動力大,推動中國半導體CMP拋光材料供應企業(yè)數(shù)量增加;需求和供應動力強勁一方面,中國政府對半導體產(chǎn)業(yè)高度重視,出臺各項政策并成立國家產(chǎn)業(yè)基金大力扶持。另一方面,作為半導體產(chǎn)業(yè)中的關鍵材料,外國政府對CMP拋光材料進行出口管制,利好中國CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展;中國和國際策促進行業(yè)發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移對上游國產(chǎn)材料產(chǎn)生大量需求,促使CMP拋光材料等一系列配套材料本土化生產(chǎn),實現(xiàn)大規(guī)模進口替代,改善當前半導體CMP拋光材料進口依賴度達90%以上的局面。全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,進口替代空間大10行業(yè)壁壘FROMBAIDUWENKUCHAPTER11行業(yè)風險FROMBAIDUWENKUCHAPTER12行業(yè)現(xiàn)狀FROMBAIDUWENKUCHAPTER市場情況描述行業(yè)現(xiàn)狀隨著半導體工業(yè)飛速發(fā)展,電子器件的尺寸越來越小,對半導體原材料晶片表面的平整度要求也越來越高,達到納米級別。對晶片表面處理的傳統(tǒng)的平坦化技術有熱流法、旋轉(zhuǎn)玻璃法、回蝕法、選擇淀積等,但這些都只能做到局部的平面化,不能達到全局平面化?;瘜W機械拋光(CMP)不但能夠?qū)杵砻孢M行局部處理,同時也可以對整個硅片表面進行平坦化處理,是目前唯一能兼顧表面全局和局部平坦化的技術。它可以平整晶片表面的不平坦區(qū)域,屬于化學作用和機械作用相結(jié)合的技術,使芯片制造商能夠繼續(xù)縮小電路面積并擴展光刻工具的性能。每個晶圓的生產(chǎn),都需要對晶片進行多次CMP拋光才得以實現(xiàn)。行業(yè)現(xiàn)狀01市場份額變化半導體CMP拋光材料在集成電路的制造成本中約占7%左右,是半導體產(chǎn)業(yè)中的高端耗材,與下游芯片產(chǎn)量正向相關。得益于中國半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,下游行業(yè)對半導體CMP拋光材料的需求穩(wěn)步增長。中國半導體CMP拋光材料的市場銷售規(guī)模在2018年達到20億元,2014年至2018年年復合增長率為9%。2019年至2023年中國CMP拋光材料市場將繼續(xù)以9%的增速增長,在2023年達到37億元,其中,CMP拋光液的市場規(guī)模約為CMP拋光墊的7倍。CMP拋光液市場銷售規(guī)模從2014年的11億元增長到2018年的17億元,年復合增長率為0%,CMP拋光液2019年至2023年的年復合增長率為9%,在2023年市場規(guī)模將達到24億元。CMP拋光墊過去五年年復合增長率為7%,2018年市場規(guī)模為3億元,將以0%的年復合增長率繼續(xù)增長,至2023年市場規(guī)模為13億元。行業(yè)現(xiàn)狀拋光液是CMP技術決定性因素拋光液市場占整個半導體材料的3~4%。拋光液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑,主要起到拋光、潤滑、冷卻的作用。是CMP技術中的決定性因素之一,其性能直接影響被加工工件表面的質(zhì)量以及拋光加工的效率。從拋光液全球市場格局來看,全球主要供應商主要為7-8家。長期以來,全球化學機械拋光液市場被美日企業(yè)所壟斷。全球拋光液行業(yè)市場TOP3分別是:卡博特市占率為33%、日立市占率為13%、富士美市占率為10%。其中卡博特全球拋光液市場占有率最高,但已從2000年的約80%下降至2019年的約36%,表明全球拋光液市場正朝多元化方向發(fā)展,地區(qū)本土化自給率提升。01拋光墊拋光墊一般由聚胺脂做成,有像海綿一樣的機械特性和多孔吸水特性,主要型號有IC1000、IC1400、IC2000、SUBAIV等,其中IC1000和SUBAIV是用得最廣的。拋光墊表面包括一定密度的微凸峰,也有許多微孔,不僅可以去除硅片表面材料,而且還起到存儲和運輸拋光液、排除拋光過程產(chǎn)物的作用。拋光墊全球市場集中,前5大廠商占據(jù)91%的份額,目前中國大陸僅鼎龍股份有能力提供。鼎龍股份原為打印機耗材龍頭,但早早地就看到半導體材料的前景,從13年開始立項,熬到16年8月才完成建廠,一直到17年才拿到第一張訂單。2018年,鼎龍股份的CMP拋光墊賣出314萬元,2019年賣出1230萬元,2020年上半年賣出2102萬元,增長迅猛,但和巨頭比差距甚大。而且因為專利壁壘,代表未來趨勢的12英寸晶圓用的開窗口拋光墊專利被美國公司占有,國內(nèi)僅有DOW獲得授權生產(chǎn)銷售,鼎龍股份是從8英寸無窗口拋光墊入手,12英寸硅片用的拋光墊還處在客戶測試階段。0213行業(yè)痛點FROMBAIDUWENKUCHAPTER國際專利保護、技術封鎖阻礙發(fā)展國際專利保護和技術封鎖是中國半導體CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展的障礙之一。半導體CMP拋光材料行業(yè)屬于技術密集型行業(yè),國際巨頭擁有先發(fā)優(yōu)勢,掌握核心技術,對專有技術嚴格保密并申請專利保護,從產(chǎn)品的外形、設計、功能、工藝、生產(chǎn)過程、相關因素等方面申請專利,形成專利包,其他企業(yè)一旦使用相關技術便會侵犯專利,對中國半導體CMP拋光材料企業(yè)的研發(fā)產(chǎn)生不利影響。如美國嘉柏的拋光液產(chǎn)品使用3D氣相研磨顆粒技術,由二氧化硅在1,700至1,800攝氏度燒制而成。美國嘉柏對該項技術進行專利申請,導致中國企業(yè)無法使用該項技術生產(chǎn)產(chǎn)品,限制產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。下游認證壁壘高、周期長制約發(fā)展下游客戶認證壁壘高、周期長,對中國半導體CMP拋光材料企業(yè)的銷售產(chǎn)生制約。芯片生產(chǎn)采取大批量制作模式,工藝復雜、流程多,需要歷經(jīng)2,000~5,000道工序,每一道工序使用材料的穩(wěn)定性對最終晶圓良率有重大影響。若拋光材料的品質(zhì)無法保持穩(wěn)定,將造成大批量硅片磨損,損失巨大。同時,更換CMP材料供應商意味著對已形成穩(wěn)定的工藝流程進行調(diào)整,需要花費很多的人力和成本,產(chǎn)生不可控制的風險,影響最終成品質(zhì)量。故下游客戶對材料供應商的認證十分嚴格,整個認證周期可達1~2年,需要經(jīng)過初評、產(chǎn)品報價、樣品檢測、穩(wěn)定性檢測、考察關鍵指標、與主流產(chǎn)品對比分析、長達半年至一年的小批量試用、生產(chǎn)線考察等認證步驟。高端人才緊缺限制發(fā)展中國半導體行業(yè)高端人才緊缺,限制中國半導體CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展。半導體CMP拋光材料技術含量高,中國缺少在研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面的專業(yè)技術人員。一方面,專業(yè)人才在研究背景和實踐操作方面都需具有豐富經(jīng)驗,理解生產(chǎn)工藝中的關鍵技術節(jié)點;另一方面,專業(yè)人才還需把握半導體整個產(chǎn)業(yè)和技術未來的發(fā)展趨勢,配合下游產(chǎn)業(yè)開發(fā)出客戶需要的產(chǎn)品,并在之后的供應中提供專業(yè)技術支持。而中國目前在半導體領域的人才儲備少、企業(yè)院校對人才的培養(yǎng)滯后導致專業(yè)人才匱乏,制約半導體CMP拋光材料行業(yè)發(fā)展。030201行業(yè)痛點14問題及解決方案FROMBAIDUWENKUCHAPTER15行業(yè)發(fā)展趨勢前景FROMBAIDUWENKUCHAPTER發(fā)展趨勢前景描述發(fā)展低端、大批量應用產(chǎn)品:在中國半導體CMP拋光材料發(fā)展的初期,開發(fā)低端、大批量應用拋光材料可成為中國企業(yè)快速擴張、占領市場、實現(xiàn)盈利的有效策略。在低端應用領域,如分立器件,對CMP拋光材料的要求相對集成電路領域較低,但在生產(chǎn)過程中需要大批量使用,中國企業(yè)在技術上容易突破,且研發(fā)成本不高,銷售價格較國際產(chǎn)品低,可在短期內(nèi)完全實現(xiàn)進口替代。以分立器件為例,需要大量使用CMP拋光液,且下游應用廣泛,在快消電子品和不需要集成電路的低成本電路中均有應用,如汽車電子、電子玩具、電子照明等。中國是全球最大的分立器件生產(chǎn)基地,對上游CMP拋光液需求大。企業(yè)兼并收購加快技術升級:中國半導體CMP拋光材料行業(yè)兼并收購和投資活動加劇助推技術快速升級。高端拋光材料制造技術的研發(fā)難度高、投入大,單個企業(yè)短時間內(nèi)難以實現(xiàn)突破,通過收購擁有技術的中國小微企業(yè)或與領先的國際企業(yè)合作,中國半導體CMP拋光行業(yè)技術水平將加快提升。一方面,中國企業(yè)通過收購、并購等方式整合半導體CMP拋光材料行業(yè)資源。在國家“02重大專項”、《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》等各項政策的大力推動下,中國半導體CMP拋光材料行業(yè)獲得了一定的發(fā)展,涌現(xiàn)了一些擁有先進技術的小微企業(yè)。有意進軍半導體產(chǎn)業(yè)的大型企業(yè)通過收購這些先進小微企業(yè),可快速獲取專業(yè)技術,并為研發(fā)投入提供有力支持,加快技術研發(fā)的進程。半導體先進制程推動CMP行業(yè)發(fā)展:CMP主要用于淺槽隔離(STI)拋光、銅的研磨與拋光、高k金屬柵的拋光、FinFET晶體管的虛擬柵CMP、GST的CMP、埋入字線DRAM存儲器的柵CMP、高遷移率溝道材料未來的CMP等工藝。隨著芯片制程不斷精細,拋光材料種類和用量也迅速增長。比如14納米以下邏輯芯片工藝要求的關鍵CMP工藝將達到20步以上,使用的拋光液將從90納米的五六種拋光液增加到二十種以上;7納米及以下邏輯芯片工藝中CMP拋光步驟甚至可能達到30步,使用的拋光液種類接近三十種。而存儲芯片由2DNAND向3DNAND技術變革,也會使CMP拋光步驟數(shù)近乎翻倍。根據(jù)卡博特數(shù)據(jù),當邏輯芯片制程達到5納米時,約25%-30%生產(chǎn)步驟都要用到拋光液。存儲芯片由2DNAND升級到3DNAND后由于結(jié)構(gòu)更復雜,拋光次數(shù)增加,且約50%生產(chǎn)步驟需要用到拋光液。固定磨料化學機械拋光技術:新的平坦化技術研發(fā)主要集中在將磨料固定在有機薄膜基材表面上,形成新的拋光墊來替代傳統(tǒng)拋光墊的固定磨料化學機械拋光技術(FixedCMP,F(xiàn)A-CMP)。通過使用不含有磨料的拋光液,直接通過拋光液與硅片之間化學腐蝕作用及拋光墊和硅片之間的摩擦作用去除表面材料實現(xiàn)硅片全局平坦化的無磨料化學機械拋光技術(Abrasive-freeCMP,AF-CMP)。在傳統(tǒng)電化學銅沉積工藝基礎上,在兩個電極之間增加非導體多孔拋光墊,在利用拋光墊干擾作用實現(xiàn)選擇性電化學銅沉積同時,利用拋光墊的機械摩擦和拋光作用去除多余銅沉積層而達到平坦化目的的電化學沉積技術(Electrochemicalmechanicaldeposition,ECMD)。依靠電流密度效應按一系列同心環(huán)對銅結(jié)構(gòu)表面進行平坦化的無應力拋光技術(Stress-Freepolishing,SFP)。通過壓力將要平坦化的物體壓平的接觸平坦化(Contactplanarization,CP)。通過控制等離子噴嘴的位置和速度,對凹凸表面進行局部加工的等離子輔助化學刻蝕(Plasmaassistedchemicaletching,PACE)等。行業(yè)發(fā)展趨勢前景發(fā)展低端、大批量應用產(chǎn)品在中國半導體CMP拋光材料發(fā)展的初期,開發(fā)低端、大批量應用拋光材料可成為中國企業(yè)快速擴張、占領市場、實現(xiàn)盈利的有效策略。在低端應用領域,如分立器件,對CMP拋光材料的要求相對集成電路領域較低,但在生產(chǎn)過程中需要大批量使用,中國企業(yè)在技術上容易突破,且研發(fā)成本不高,銷售價格較國際產(chǎn)品低,可在短期內(nèi)完全實現(xiàn)進口替代。以分立器件為例,需要大量使用CMP拋光液,且下游應用廣泛,在快消電子品和不需要集成電路的低成本電路中均有應用,如汽車電子、電子玩具、電子照明等。中國是全球最大的分立器件生產(chǎn)基地,對上游CMP拋光液需求大。行業(yè)發(fā)展趨勢前景01020304企業(yè)兼并收購加快技術升級中國半導體CMP拋光材料行業(yè)兼并收購和投資活動加劇助推技術快速升級。高端拋光材料制造技術的研發(fā)難度高、投入大,單個企業(yè)短時間內(nèi)難以實現(xiàn)突破,通過收購擁有技術的中國小微企業(yè)或與領先的國際企業(yè)合作,中國半導體CMP拋光行業(yè)技術水平將加快提升。一方面,中國企業(yè)通過收購、并購等方式整合半導體CMP拋光材料行業(yè)資源。在國家“02重大專項”、《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》等各項政策的大力推動下,中國半導體CMP拋光材料行業(yè)獲得了一定的發(fā)展,涌現(xiàn)了一些擁有先進技術的小微企業(yè)。有意進軍半導體產(chǎn)業(yè)的大型企業(yè)通過收購這些先進小微企業(yè),可快速獲取專業(yè)技術,并為研發(fā)投入提供有力支持,加快技術研發(fā)的進程。半導體先進制程推動CMP行業(yè)發(fā)展CMP主要用于淺槽隔離(STI)拋光、銅的研磨與拋光、高k金屬柵的拋光、FinFET晶體管的虛擬柵CMP、GST的CMP、埋入字線DRAM存儲器的柵CMP、高遷移率溝道材料未來的CMP等工藝。隨著芯片制程不斷精細,拋光材料種類和用量也迅速增長。比如14納米以下邏輯芯片工藝要求的關鍵CMP工藝將達到20步以上,使用的拋光液將從90納米的五六種拋光液增加到二十種以上;7納米及以下邏輯芯片工藝中CMP拋光步驟甚至可能達到30步,使用的拋光液種類接近三十種。而存儲芯片由2DNAND向3DNAND技術變革,也會使CMP拋光步驟數(shù)近乎翻倍。根據(jù)卡博特數(shù)據(jù),當邏輯芯片制程達到5納米時,約25%-30%生產(chǎn)步驟都要用到拋光液。存儲芯片由2DNAND升級到3DNAND后由于結(jié)構(gòu)更復雜,拋光次數(shù)增加,且約50%生產(chǎn)步驟需要用到拋光液。固定磨料化學機械拋光技術新的平坦化技術研發(fā)主要集中在將磨料固定在有機薄膜基材表面上,形成新的拋光墊來替代傳統(tǒng)拋光墊的固定磨料化學機械拋光技術(FixedCMP,F(xiàn)A-CMP)。通過使用不含有磨料的拋光液,直接通過拋光液與硅片之間化學腐蝕作用及拋光墊和硅片之間的摩擦作用去除表面材料實現(xiàn)硅片全局平坦化的無磨料化學機械拋光技術(Abrasive-freeCMP,AF-CMP)。在傳統(tǒng)電化學銅沉積工藝基礎上,在兩個電極之間增加非導體多孔拋光墊,在利用拋光墊干擾作用實現(xiàn)選擇性電化學銅沉積同時,利用拋光墊的機械摩擦和拋光作用去除多余銅沉積層而達到平坦化目的的電化學沉積技術(Electrochemicalmechanicaldeposition,ECMD)。依靠電流密度效應按一系列同心環(huán)對銅結(jié)構(gòu)表面進行平坦化的無應力拋光技術(Stress-Freepolishing,SFP)。通過壓力將要平坦化的物體壓平的接觸平坦化(Contactplanarization,CP)。通過控制等離子噴嘴的位置和速度,對凹凸表面進行局部加工的等離子輔助化學刻蝕(Plasmaassistedchemicaletching,PACE)等。16機遇與挑戰(zhàn)FROMBAIDUWENKUCHAPTER17競爭格局FROMBAIDUWENKUCHAPTER競爭格局半導體CMP拋光材料行業(yè)屬于技術密集型行業(yè),單一產(chǎn)品具有高度專用性,技術壁壘高,研發(fā)投入大。下游集成電路行業(yè)產(chǎn)品技術升級和更新快,導致上游拋光材料行業(yè)需要同步升級與之匹配。CMP拋光材料行業(yè)在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)寡頭壟斷格局,前七大公司市場份額達90%。在拋光液領域,美國嘉柏全球市占率最高,近三年維持35%左右的市場份額,美國嘉柏與美國Versum、日本富士、韓國ACE等公司合計占全球市場90%的份額。在拋光墊領域,美國陶氏化學占全球市場90%的份額,其余份額由美國嘉柏、日本東麗、美國3M等公司瓜分。中國半導體CMP拋光材料行業(yè)起步晚,企業(yè)數(shù)量少、規(guī)模小,產(chǎn)品以進口為主,長期被美、日、韓等國壟斷,目前僅有少數(shù)企業(yè)能實現(xiàn)量產(chǎn)。安集科技是中國唯一一家在130-28納米技術節(jié)點提供12英寸晶圓拋光液的本土供應商,在2018年完成了多個世界水平的材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化供應,打破國際壟斷,2019年已在研制10-7納米技術節(jié)點的產(chǎn)品。鼎龍股份是拋光墊的主要本土供應商,該公司的8英寸晶圓用產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn)供應,12英寸晶圓用產(chǎn)品已開展客戶測試。另外,蘇
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