半导体cmp抛光液，半导体cmp抛光液slurry

目前，磨料磨具细分市场国产化率不足15%，国产替代品需求旺盛。

《每日财报》 最近，关于半导体的专题文章陆续发表，但这次我们将继续关注占半导体制造材料7%的另一种代表性半导体材料“——CMP磨料”。

从地区来看，中国大陆半导体材料市场目前占全球市场的16%，仅次于台湾和韩国，成为全球第三大半导体材料地区。随着半导体市场容量不断增大，工艺变得更加复杂，全球CMP磨料市场也在不断增长。

化学机械抛光（CMP）技术是晶圆制造的必要工艺之一，对于生产高精度、高性能晶圆至关重要。晶圆制造主要涉及七大工艺：扩散、光刻、蚀刻、离子注入、薄膜生长、化学机械抛光（CMP）和金属化。与传统的纯机械或纯化学抛光方法不同，CMP工艺采用表面化学和机械研磨技术相结合，以微米/纳米级别去除晶圆表面的各种材料，从而达到晶圆表面的高度。 （纳米级）平坦化效果允许进行下一个光刻工艺。

磨料成分

CMP工艺中使用的设备和耗材包括抛光机、抛光液、抛光垫、CMP后清洁设备、抛光终点检测和过程控制设备、废物处理和检验设备等。其中，CMP材料主要包括抛光液、抛光垫、调节剂、CMP清洗等耗材，而抛光液和抛光垫占据了CMP材料细分市场的80%以上，而CMP工艺是CMP工艺的核心材料。我们的文章主要关注这两个细分材料市场。

抛光液是CMP技术的决定性要素之一，其性能直接影响被加工工件的表面质量和抛光过程的效率。抛光液对抛光过程的影响体现在两个方面：物理效应和化学效应。物理作用是抛光液中的磨粒机械地去除工件上的表面材料，抛光液润滑抛光区域以减少摩擦，并吸收加工过程中产生的热量以改善加工性能，使该区域的温度保持恒定。另外，由于抛光液流动顺畅，可以有效去除抛光时产生的材料碎屑，防止工件表面划伤，其中有许多化学物质会引起反应。用作抛光液的成分，它软化并侵蚀抛光工件的表面材料，从而有助于机械材料去除过程。抛光液的成分通常根据被加工的材料和选择的抛光垫材料来配置。

常用的抛光液大致分为二氧化硅抛光液、钨抛光液、铝抛光液、铜抛光液。其中，铜抛光液主要用于130nm以下技术节点的逻辑芯片制造工艺，而钨抛光液广泛用于存储芯片的制造工艺，逻辑芯片中也有少量使用。以铜抛光液为例，主要由腐蚀剂、成膜剂、纳米研磨剂组成。腐蚀剂用于腐蚀并溶解铜表面，成膜剂用于在铜表面形成钝化膜，钝化膜的形成阻止腐蚀剂进一步腐蚀，使腐蚀更加有效。可以减少。金属表面硬度。另外，常常添加一些化学试剂来调节抛光液的pH值。这为抛光过程中的化学反应提供了恒定的酸碱环境，使化学反应顺利、高效地进行。

集成电路技术的演进对抛光液产生了各种新的需求，以逻辑芯片为例，14纳米以下逻辑芯片加工所需的关键CMP工艺有20多个步骤，预计抛光次数使用的液体将会增加。从90纳米到90纳米，当时有五六种，现在已经有20多种，7纳米以下逻辑芯片工艺的CMP抛光工艺可以达到30道工序，也变得更加多样化。正在使用的有近30个。由于存储芯片从2D NAND到3D NAND的技术变革，CMP抛光工艺的数量将几乎翻倍，市场规模将不断扩大。

在化学机械抛光工艺中，抛光垫起到储存和输送抛光液、去除加工残留物以及维持抛光环境等功能。现代抛光垫一般采用合成革抛光垫、聚氨酯抛光垫、金丝绒抛光垫等高分子材料制成。一般其表面含有各种尺寸的孔隙结构，有利于磨料浆料的储存和流动。

抛光垫的性能受其材料特性、表面结构、表面凹槽形状和工作温度等因素的影响。在这些影响因素中，抛光垫表面凹槽的形状和尺寸是影响抛光垫性能的重要参数之一，直接影响抛光液在抛光区域内的分布和运动。影响抛光区域内的温度分布。抛光区域。抛光垫也是消耗品，必须及时更换。如果长时间不更换抛光垫，抛光去除的材料残留物往往会残留在抛光垫内部，造成工件划伤。表面。同时，如果不及时清洗抛光垫，干燥后粘在抛光垫上的固体会影响下次抛光的质量。

磨料磨料的世界格局

延续上面的思路，我们来关注一下抛光液和抛光垫的市场结构。自磨料磨具诞生以来，全球化学机械抛光液市场一直由日本和美国企业主导，其中包括美国的卡博特、Versam、陶氏，日本的日立、富士美等。其中，卡博特在全球抛光液市场占有率第一，但其份额从2000年的约80%下降到2018年的约36%，表明其并未形成良好的格局。全球抛光液市场快速增长，本土自给率因多元化而持续上升。国内企业中，安吉科技成功打破国外厂商垄断，率先实现进口替代，让我国在该领域拥有自主供货能力，但其份额仅为2%，尚未实现全球竞争力。

目前，陶氏化学公司是全球领先的芯片抛光垫生产商，控制着集成电路芯片领域所需抛光垫近80%的市场份额。另外，Cabot、Thomas West、FOJIBO、JSR等也可以生产一些芯片的抛光垫。

本土企业中，——安吉科技和鼎龙股份在抛光液和抛光垫领域各专注一家企业。其中，安吉科技的产品包括各系列化学机械抛光液和光刻胶去除剂，主要应用于集成电路制造和先进封装领域，化学机械抛光液是公司的核心业务，占约占其收入的80%。目前，公司已在130-14nm技术节点实现规模销售，并正在进行10-7nm技术节点的产品开发，在通用抛光领域打破了国外厂商对化学机械抛光液的垄断场地。在半导体材料行业，我们已经实现了进口替代，取得了一定的成绩，凭借我们的市场占有率和品牌知名度，在包括中芯国际在内的国产CMP抛光液领域无疑处于一流地位。积累了众多优质客户资源。台积电、长江存储等，从未来发展空间来看，全球CMP抛光材料市场规模约为22亿美元，而安吉科技2019年该领域营收仅为2.36亿元人民币，显然与中国第三大规模相当最大的半导体材料市场。即使比赛未决出胜负，国内替补人数也会持续增长。

湖北鼎龙控股有限公司成立于2000年。我们以电荷调节剂、聚合碳粉等产品起家，逐渐壮大实力和规模。公司于2013年成立CMP抛光片项目，纳入“02”项目，负责中芯国际子项目20-14nm技术节点CMP抛光片产品的研发。 2019年以来，公司CMP抛光垫产品销量快速增长，业务拐点开始出现，公司2019年全年CMP抛光垫收入约为1233万元。 2020年，CMP抛光垫产品导入国内主要下游存储芯片、功率芯片、逻辑芯片等主要晶圆制造商，其中公司28纳米及以上8英寸抛光垫获得主要晶圆厂量产订单。国内厂家.正在做.存储制造商。一季报显示，公司一季度抛光垫营收为809万元，实现去年全年的65%。根据全球CMP材料领导者卡博特的市场预测，未来全球CMP市场复制增长率预计在6%左右。展望未来，随着国内晶圆厂规模化生产，预计未来5年中国CMP抛光垫市场增速将超过10%，到2023年将达到约4.4亿美元。

公开资料显示，中国纯晶圆代工市场占比已达41%，呈现全球最高增速，市场规模增长至106.9亿美元，成为全球第二大晶圆代工市场。 2018年至2019年，中国新建晶圆厂数量将达到峰值，2020年新建晶圆厂总数将达到20座。全球晶圆产能向中国大陆转移趋势明显，增加了中国市场对上游半导体材料的需求。与国内市场对晶圆制造材料的巨大需求相比，国内半导体材料的供应缺口较大，国产化率仅20%左右，磨料磨具领域的国产化率仍不足15%。国产替代品需求旺盛，预计未来将逐步引入国内行业，连锁企业业绩将爆发，感兴趣的朋友可以继续关注。

本文来自每日财经报道