半导体专题研究系列十八:科技创新大时代,半导体CMP核心材料迎来国产化加速期.pdf
电子元器件 Table_IndustryInfo 半导体 专题研究 系列 十八 超配 2020 年 05 月 10 日 一年该行业与 上证综指 走势比较 行业专题 科技 创新大时代 , 半导体 CMP 核心 材料 迎来 国产化 加速期 半导体 CMP 材料 是集成电路制造的关键制程 材料 集成电路制造 踏着摩尔定律的节奏快速发展, 逻辑 芯片的特征尺寸已发展至 5nm, 存储芯片堆叠层数达到 128 层 。在这一进程中, 核心材料CMP(化学机械抛光 )对于 集成电路制造 发展起着至关重要的作用 ,可以说没有 CMP,晶圆制程节点可能止步于 0.35um。 当前 制造 每片晶圆 片,都需历经 几道 至 几十道 不等的 CMP 工艺步骤, 精度要求 至纳米级 。 抛光垫是 CMP 的核心耗材, 全球市场被海外龙头垄断 CMP 材料价值量 约 占芯片制造成本 的 7%,其中抛光垫价值量 约 占 CMP耗材 的 33%。 由于 抛光垫 孔隙率、沟槽方案、 硬度、刚性、可压缩性等参数 对抛光质量、材料去除率和抛光 批次一致性等 有着 显著 影响 , 抛光垫 是 影响 CMP 效果 的核心基础材料 。 随着集成电路制造精密度持续升级, 抛光垫 在 CMP 系统中的 重要性 显现 持续提升。 抛光垫具有技术、专利、客户体系等较高行业壁垒 。海外公司在技术 积累 、 专利储备和 产品 系列 上具有 较强 的先发优势,并且与全球主要晶圆制造厂多年合作 ,拥有 已被验证的产品稳定性及可靠性,因此 多年以来全球抛光垫市场被陶氏 、 Cabot 等 少数几家 海外公司垄断 约 90%市场 。 2020 年看中国 晶圆 制造 厂崛起, 核心材料迎来 国产化 替代 良机 2020 年 将 是国产晶圆制造企业崛起元年, 随着 中游制造 技术能力赶超世界先进, 产能 有望 迅速 翻番增长 。 以中芯国际 、长江存储 、合肥长鑫 等为代表 的 国内晶圆制造厂 将重塑国产半导体产业链, 核心材料国产化配套势在必行。 根据市场预估 , 全球 CMP 市场 复合 增长率约 6%。随着未来国内晶圆厂大幅投产,测算预计未来 5 年中国 CMP 垫市场规模增速可超 10%, 2023 年可达约 30 亿元,未来可达 50 亿元以上 。 国内 CMP 抛光 垫技术上已具备替代海外产品的能力, 国产供应商即将 迎来 1N 的跨越式发展 。 CMP 半导体材料 国产化相关 投资标的 目前国内上市公司中 , 1、 鼎龙股份 , 突破 海外 CMP 抛光 垫 长期 垄断,其主要产品 已通过国内多家核心 制造 客户认证 。 2、 安集科技 在国内 CMP抛光液 处于 领先地位 。 3、 江丰电子 : 国内 超高纯金属材料及溅射靶材 核心, 2016 年起布局 CMP 关键部件 。随着 国产化领头企业 未来 的 1-N 加速成长可期 , 我们强烈看好 CMP 抛光垫相关龙头公司的发展前景。 重点公司盈利预测及投资评级 公司 公司 投资 昨收盘 总市值 EPS PE 代码 名称 评级 (元) (百万元) 2020E 2021E 2020E 2021E 300054 鼎龙股份 超配 12.89 1 0.04 0.27 324.4 47.6 688019 安集科技 超配 262.86 1 1.68 2.30 156.9 114.4 资料来源: Wind、国信证券经济研究所预测 相关研究报告: 2020 年 5 月份月报:新冠疫情危中有机,目前时点战略看多电子板块 2020-05-06 电子行业公募基金一季度持仓分析:新冠疫情低点已过,看好中国科技产业的升级前景 2020-05-06 苹果 2020 年一季度财报点评:苹果第一季度业绩好于预期,服务及可穿戴业务增长亮眼 2020-05-06 2020 年 4 月投资策略:下跌消化大部分负面预 期, 看好疫 情之 后需 求反转 2020-04-07 华为 2019 年财报点评:严峻考验下的逆势增长,持续布局全场景智慧生活产品 2020-04-01 证券分析师:欧阳仕华 电话: 0755-81981821 E-MAIL: ouyangsh1guosen 证券投资咨询执业资格证书编码: S0980517080002 证券分析师:唐泓翼 电话: 021-60875135 E-MAIL: tanghyguosen 证券投资咨询执业资格证书编码: S0980516080001 证券分析师:商艾华 电话: E-MAIL: shangaihuaguosen 证券投资咨询执业资格证书编码: S0980519090001 证券分析师:何立中 电话: 010-88005322 E-MAIL: helzguosen 证券投资咨询执业资格证书编码: S0980516110003 独立性声明: 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道,分析逻辑基于本人的职业理解,通过合理判断并得出结论,力求客观、公正,其结论不受其它任何第三方的授意、影响,特此声明 0.60.81.01.21.41.6M/19 J/19 S/19 N/19 J/20 M/20上证综指 电子元器件请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 投资摘要 关键结论与 核心逻辑 数十年来,集成电路制造 踏着摩尔定律的节奏快速发展, 逻辑 芯片的特征尺寸已发展至 5nm,存储芯片堆叠层数达到 128 层。 CMP 成为集成电路制造全局平坦化 的 重要 制程 ,每一片晶圆在 制造 中都会经历几道甚至几十道的 CMP 抛光工艺步骤 ,而抛光对象分门别类, 平坦化要求日趋复杂, 因此 CMP 对于 集成电路 制造良率十分关键。 其中 抛光垫 是 CMP 的核心 基础 材料, 决定 CMP 核心 效果,重要性持续提升 。抛光垫具有技术、专利、客户体系等较高行业壁垒 , 而 全球抛光垫市场 目前被陶氏等海外公司垄断 90%市场 , 因此 国内企业具有广阔替代空间 。 2020 年将是国产晶圆制造企业崛起元年,随着中游制造技术能力赶超世界先进,产能 有望迅速 翻番增长 。 以中芯国际 、长江存储、合肥长鑫 等为代表 的国内晶圆制造厂 将重塑国产半导体产业链, 核心材料国产化配套势在必行。 根据市场预估 , 全球 CMP 市场 复合 增长率约 6%。随 着未来国内晶圆厂大幅投产,测算预计未来 5 年中国 CMP 垫市场规模增速可超 10%, 2023 年可达约 30 亿元,未来可达 50 亿元以上 。 国内 CMP 抛光垫技术上已具备替代海外产品的能力,国产供应商即将迎来 1N 的跨越式发展 。 我们看好 CMP 抛光 垫相关龙头公司的发展前景。 与市场预期不同之处 市场目前对 CMP 耗材认知和重视程度不足, 而我们看到随着中芯国际、武汉新芯等为代表的国内晶圆制造厂的崛起, CMP 耗材作为核心半导体耗材之一,也具有较为显著的成长空间,相关龙头公司目前已在产品、技术上具有较好的储备,随着制造端客户认可,有望迎来加速成长期。 。 股价变化的催化因素 第一, 半导体材料国产化进程加速 。 第二, 产业政策和资金支持 。 核心假设或逻辑的主要风险 第一, 国内外经济形势的波动,导致下游需求不及预期 。 第二, 全球贸易冲突加剧,导致供应链存在较大风险 。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 CMP 是集成电路制造关键制程,抛光垫是核心耗材 . 5 平坦化要求日趋复杂, CMP 为集成电路制造关键制程 . 5 抛光垫决定 CMP 基础效果,重要性持续提升 . 9 CMP 抛光垫具有技术、专利、客户体系等较高行业壁垒 . 10 海外龙头基本垄断全球抛光垫市场 . 15 抛光垫行业集中较高,被海外龙头高度垄断 . 15 契机已来,国内晶圆制造崛起,将重塑国产半导体产业链 . 15 替代开启,抛光垫国产化开启主成长周期 . 17 CMP 半导体材料国产替代 公司梳理 . 19 鼎龙股份: CMP 抛光垫打破国外垄断,迎来 1-N 跨越式发展 . 19 安集科技: CMP 抛光液处于国内领先地位 . 20 江丰电子:积极布局 CMP 部件领域 . 20 风险提示 . 21 国信证券投资评级 . 22 分析师承诺 . 22 风险 提示 . 22 证券投资咨询业务的说明 . 22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图 表 目录 图 1:化学机械抛光实物图 . 5 图 2:化学机械抛光示意图 . 5 图 3:未使用 CMP 和使用 CMP 效果模拟对比 . 5 图 4: 集成电路中 CMP 工艺位置 . 5 图 5: CMP 发展历程 . 6 图 6:不同产品对应的 CMP 工艺及步骤需求 . 7 图 7: SiO2 绝缘膜 CMP(没有停止层) . 8 图 8:层间绝缘膜 CMP(有停止层) . 8 图 9:浅 沟槽隔离 CMP . 8 图 10:多晶硅 CMP . 8 图 11:金属膜 CMP 流程 . 8 图 12:晶圆制造材料细分占比 . 9 图 13: CMP 材料细分占比 . 9 图 14: CMP 工艺变化趋势:抛光垫重要性提升 . 10 图 15: CMP 中 抛光原理 . 10 图 16:抛光垫工作原理 . 10 图 17:全球区域 PAD 类相关专利分布 . 11 图 18:中国及国际近年来抛光垫专利申请量对比 . 11 图 19:全球范围内专利权利引用次数 . 11 图 20:鼎龙股份及子公司拥有抛光垫相关专利情况 . 12 图 21:惰性气体成孔示意图 . 13 图 22:惰性气体成孔主要流程要点 . 13 图 23: IC1000 的孔隙率 . 13 图 24: IC1010 的孔隙率 . 13 图 25: XY 网格状沟槽( IC1000) . 14 图 26:同心圆状沟槽( IC1010) . 14 图 27:抛光垫产品导入简要流程图 . 14 图 28:公司 CMP 竞争格局 . 15 图 29:大陆区域晶圆厂运营主体的目标产能 (万片 /月 ) . 16 图 30:大陆区域晶圆厂项目建设梳理一览 . 16 图 31:主流晶圆产能目标 . 16 图 32:大陆区域主要晶圆厂产能目标汇总 (万片 /月 ) . 17 图 33:国产替代路径 . 18 图 34:全球及国内 CMP 市场规模 . 18 图 35: 鼎龙股份 2015-2019(E)年营收及净利润趋势 (亿元 ) . 19 图 36: 鼎龙股份 产品营收及占比 (2019E) . 19 图 37: 安集科技 2016-2019(E)年营收及净利润趋势 (亿元 ) . 20 图 38: 安集科技 2016-2019(E)年毛利率及净利率趋势 . 20 图 39: 江丰电子 2015-2019(E)年营收及净利润趋势 (亿元 ) . 20 图 40: 江丰电子 2015-2019(E)年毛利率及净利率趋势 . 20 表 1:抛光工艺对比 . 6 表 2: CMP 抛光效果评判标准显现抛光垫决定基础抛光性能 . 9 表 3:不同抛光垫材料参数对比 . 13 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 CMP 是 集成电路制造 关键 制程 , 抛光垫 是核心耗材 平坦化 要求 日趋复杂 , CMP 为 集成电路 制造 关键 制程 CMP 全称为 Chemical Mechanical Polishing,即化学机械抛光,是普通抛光 技术的 高端升级 版本。 集成电路制造过程好比建房子,每搭建一层楼层都需要让楼层足够水平齐整,才能在其上方继续搭建另一层楼,否则楼面就会 高低不平,影响整体可靠性 ,而这个使楼层整体平整的技术在集成电路中制造中用的就是化学机械抛光技术。 CMP 是通过纳米级粒子的物理研磨作用与抛光液的化学腐蚀作用的有机结合,对集成电路 器件表面进行平滑处理,并使之高度平整的工艺技术。 当前集成电路中主要是通过 CMP 工艺,对晶圆表面进行精度打磨,并可到达全局平整落差 100A。1000A。 (相当于原子级 10100nm)超高平整度。而未经平坦化处理,晶片起伏随着层数增多变得更为明显,同层金属薄膜由于厚度不均导致电阻值不同,引起电致迁移造成电路短路。起伏不平的晶片表面还会使得光刻时无法准确对焦 ,导致线宽控制失效,严重限制了布线层数,降低集成电路的使用性能 。 图 1: 化学机械抛光实物图 图 2:化学机械抛光示意图 资料来源 : 3M 官网 、国信证券经济研究所整理 资料来源 : 百度、国信证券经济研究所整理 图 3: 未使用 CMP 和使用 CMP 效果模拟对比 图 4: 集成电路中 CMP 工艺位置 资料来源 : 百度文库 、国信证券经济研究所整理 资料来源 : 百度文库 、国信证券经济研究所整理 未使用 CMP 使用 CMP 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 摩尔定律下, 代工制程节点 不断缩小,布线层数 持续 增加, CMP 成为 关键 制程 。1991 年 IBM 公司首次成功地将 CMP 技术应用到动态随机存储器的生产以来 , 随着半导体工业 踏着 摩尔定律的 节奏快速 发展,芯片的特征尺寸 持续缩小,已发展至 57nm。 CMP 已成功用于集成电路中的半导体晶圆表面的平面化。根据不同工艺制程和技术节点的要求,每一片晶圆在生产过程中都会经历几道甚至几十道的 CMP 抛光工艺步骤。 图 5: CMP 发展历程 资料来源 :SMIC、国信证券经济研究所整理 随着特征尺寸的缩小,以及布线层数增长,对晶圆平坦化精度要求不断增高,普通的化学抛光和机械抛光难以满足在当前集成电路 nm 级的精度要求,特别是 目前对于 0.35um 制程 及以下的器件必须进行全局平坦化, CMP 技术能够全局平坦化、去除表面缺陷、改善金属台阶覆盖及其相关可靠性,从而成为目前最有效的抛光工艺。 表 1: 抛光工艺对比 抛光工艺 特点 化学抛光 表面精度较高,损伤低,完整性好, 不 容易出现表面 /亚表面损伤 ,但 研磨速率较慢,材料去除效率较低,不能修正表面型面精度,研磨一致性比较差 机械抛光 研磨一致性好,表面平整度高,研磨效率高容易出现表面层 /亚表面层损伤,表面粗糙度值比较低 CMP 吸收了化学抛光和机械抛光的优点, 目前 CMP 工艺能够 在保证材料去除效率 ,并 获得 全局平整落差 <100A。 ( 相当于 10nm 原子级别 )超高平整度 。 资料来源 : 公开资料整理、国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 CMP 主要运用在在单晶硅片抛光 及 多层布线金属互连结构工艺中的层间平坦化 。 集成电路制造需要在单晶硅片上执行一系列的物理和化学操作,同时随着器件特征尺寸的缩小,需要更多的生产工序,其中 90nm 以下的制程生产工艺均在 400 个工序以上。就抛光工艺而言,不同制程的产品需要不同的抛光流程,28nm制程需要 1213次 CMP,进入 10nm制程后 CMP次数将翻倍,达到 2530次。 图 6: 不同产品对应的 CMP 工艺 及步骤 需求 资料来源 :知乎 、国信证券经济研究所整理 单晶硅片: 硅片在经历拉晶、切割和研磨之后,需要进行 通过化学腐蚀减薄,此时粗糙度达到 1020um 左右,再进行一系列粗抛光、细抛光、精抛光等步骤,可将粗糙度控制在几十个 nm 以内,这样 表面才可以达到集成电路的要求。 多层金属布线层: 集成电路元件采用多层立体布线后,光刻工艺中对解析度和焦点深度(景深)的限制越来越高,因此需要刻蚀的每一层都需要有很高的全局平整度,即要求保证每层全局平坦化,通常要求每层的全局平整度不大于特征 尺寸的 2/3。 12 寸大硅片在加工过程中出现的非均匀效应、翘曲形变效应,使得 CMP 工艺在解决平坦化问题上尤为重要。多层布线条件下,任何一层导线和绝缘介质的厚度变化都会影响整颗芯片的电学稳定性,只有在 CMP 工艺下才能将其厚度变化控制在纳米级别范围。同时, CMP 可以免除由于介质层台阶所需的过曝光、过显影、过刻蚀,在一定程度上减少了缺陷密度、提高了制程良率。 CMP 平坦化工艺使用的环节 包括 :氧化硅薄膜、层间绝缘膜( ILD)、浅沟槽隔离( STI)、多晶硅和金属膜(如 Al, Cu)等。 CMP 技术最早使用在氧化硅抛光中,是用来进行层间介质( ILD)的全局平坦的,在半导体进入 0.35 m 节点之后, CMP 更广泛地应用在金属钨、铜、多晶硅等的平坦化工艺中。随着金属布线层数的增多,需要进行 CMP 抛光的步骤也越多。 下文举例说明集中 CMP 工艺的不同特点: 氧化硅薄膜的 CMP: 氧化硅多应用于做绝缘膜或隔离层,因此氧化硅层的平整度将影响往后数层的制造、导线的连接及定位的工作。通常氧化硅层多以 CVD(化学汽相沉积)的方法沉积,因此会有过多的堆积层需要以 CMP 的方式去除,此过程没有明显的停止终点,以去除薄膜的厚度为标准,只需达到平整度要求即可。 层间绝缘膜的 CMP: 在层间绝缘膜的平整化方面,抛光对象有电浆辅助化学汽相沉积膜、硼磷硅玻璃及热氧化膜等。每一种对象的 CMP 抛光条件都随着抛光液种类、抛光压力与抛光时间而有所不同。在对不同特性的绝缘膜抛光时,大多以监测请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 抛光终点来判定完成与否。 图 7: SiO2 绝缘膜 CMP(没有停止层) 图 8:层间绝缘膜 CMP(有停止层) 资料来源 : 知网、国信证券经济研究所整理 资料来源 : 知网、国信证券经济研究所整理 浅沟槽隔离的 CMP:在 硅晶片上经蚀刻形成沟槽后,利用 CVD 方式沉积氧化硅膜,再用 CMP 去除未埋入沟槽中的氧化硅膜,并以抛光速度相对缓慢的(如氮化硅膜)作为 CMP 的抛光停止层即终点,此时沟槽内的氧化硅即成为电路中的绝缘体膜。 多晶硅的 CMP: 将 STI 过程的沟槽加深,以 CVD 方式沉积氧化硅或氮化硅后,再以多晶硅作为堆积材料,用 CMP 去除深沟外多余的多晶硅,并以在硅晶片上及沟槽内长成的氧化硅或氮化硅膜作为 CMP 的抛光停止层即终点,此方法常见于沟槽电容的制造过程中。 图 9:浅沟槽隔离 CMP 图 10:多晶硅 CMP 资料来源 : 知网、国信证券经济研究所整理 资料来源 : 知网、国信证券经济研究所整理 金属膜的 CMP: 在半导体工艺中常用作导线的金属有铝、钨、铜, CMP 除了能将金属导线平整化以外,还能制作(两层电路)导线间连接的“接触窗”,即在两层电路间的绝缘膜上蚀刻出接触窗的凹槽,再以 CVD 方式将用作导线材料的金属沉积其中,最后再以 CMP 去除多余的金属层。 图 11: 金属膜 CMP 流程 资料来源 : 公司公告、国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 9 抛光垫 决定 CMP 基础 效果 , 重要性 持续 提 升 CMP 主要由抛光垫、抛光液、调节器等部分组成。 化学机械抛光技术是化学作用和机械作用相结合的组合技术,旋转的晶圆以一定的压力压在旋转的抛光垫上,抛光液在晶圆与抛光垫之间流动,并产生化学反应。晶圆表面形成的化学反应物由漂浮在抛光液中的磨粒通过机械作用将这层氧化薄膜去除,在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工。 从价值量占比可以看到, CMP 材料 是 芯片制造 的核心耗材,占芯片制造成本约7%,其中抛光垫价值量占 CMP 耗材的 33%左右。 拆解晶圆制造成本进行, CMP材料占比较大,约为 6.7%。价值量与光刻胶相近。其中抛光液和抛光垫是最核心的材料,占比分别为 49%和 33%。 图 12:晶圆制造材料细分占比 图 13: CMP 材料细分占比 资料来源 : SEMI、国信证券经济研究所整理 资料来源 : SEMI、国信证券经济研究所整理 抛光垫决定了 CMP 工艺的 基础 抛光效果 ,并结合 设备操作过程、硅片、抛光液 等因素,共同影响 CMP 抛光结果和效率 。 我们一般从 平均 磨除率、平整度和均匀性、选择比 和 表面缺陷 四个维度来评判抛光效果。 为了更好控制抛光过程,需要详细了解 CMP 系统中参数所起的作用以及它们之间微妙的交互作用。其中,抛光垫的物理化学等性能在 CMP 工艺中发挥了重要的作用。 表 2: CMP 抛光效果评判标准 显现抛光垫决定基础抛光性能 标准 解释说明 平均磨除率 在设定时间内磨除材料的厚度 平整度和均匀性 平整度是硅片某处 CMP 前后台阶高度之差占 CMP 之前台阶高度的百分比 选择比 对不同材料的抛光速率是影响硅片平整性和均匀性的重要因素 表面缺陷 CMP 工艺造成的硅片表面缺陷包括擦伤或沟、凹陷、侵蚀、残留物和颗粒污染 设备过程变量 作用压力 P、硅片和抛光垫之间的相对速度、抛光时间、抛光区域温度及分布 硅片 表面应力分布、图案密度、形状 抛光液 化学性质、成分、 ph 值;粘度、温度、供给速度;磨粒尺寸、分布、硬度、形状 抛光垫 材料、密度、物理化学性质;硬度、厚度、粗糙度;结构、表面形态、稳定性 资料来源 : 中国知网、国信证券经济研究所整理 抛光垫的 自身 硬度、刚性 、 可压缩性等机械物理性能对抛光质量、材料去除率和抛光垫的寿命有着明显的影响。 抛光垫的硬度决定了其保持形状精度的能力。采用硬质抛光垫可获得较好工件表面的平面度 , 软质抛光垫可获得加工变质层和表面粗糙度都很小的抛光表面。抛光垫的可压缩性决定抛光过程抛光垫与工件表面的贴合程度 , 从而影响材料去除率和表面平坦化程度。可压缩性大的抛光垫与工件的贴合面积小 , 材料去除率高。 硅片38%电子特气13%掩膜版13%光刻胶辅助材料7%CMP抛光材料7%光刻胶5%工艺化学品5%金属靶材2% 其他10%抛光液49%抛光垫33%调节器9%清洁剂5%其他4%请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 10 目前最新趋势,国际先进厂家在 3D-Nand 等更高要求的生产 环节 中 应用固定研磨颗粒的抛光垫, 其产品 融合 了 原本 存在于 抛光液的 抛光颗粒 ,显现 抛光垫 重要性进一步提高。 图 14: CMP 工艺变化趋势:抛光垫重要性提升 资料来源 : 公司公告、国信证券经济研究所整理 CMP 抛光垫 具有技术、专利、客户体系等较高行业壁垒 CMP 抛光垫 具有较 高技术 要求 、持续 较大 资金投入、 核心 客户认证体系 是主要进入壁垒 。对于行业现有龙头企业而言,为了打击后发企业的竞争优势,往往会发挥市场垄断支配地位,通过采取差异性定价策略锁定下游晶圆厂的长期合同,从而 建立自身的行业护城河 。 抛光垫 是 CMP 工艺中重要耗材 。 聚胺脂有像海绵一样的机械特性和多孔吸水特性,具有良好的耐磨性、较高的抛光效率 , 在集成电路晶圆的 CMP 中应用非常广泛。主要型号有 IC1000、 IC1400、 IC2000、 SUBAIV 等,其中 IC1000和 SUBAIV 是用得最广的。抛光垫表面包括一定密度的微凸峰,也有许多微孔,不仅可以去除硅片表面材料,而且还起到存储和运输抛光液、排除抛光过程产物的作用。垫上有时开有可视窗,便于线上检测。抛光垫是 CMP 工艺中重要的耗材,同时需要定时整修。 图 15: CMP 中抛光原理 图 16: 抛光垫工作原理 资料来源 : 鼎龙股份、国信证券经济研究所整理 资料来源 : CNKI、国信证券经济研究所整理 国产 抛光垫 最大的痛点 之一在于专利技术积累较浅 。 日本、美国在抛光垫领域技术积累较厚实 ,中国排名第 5。 据 集成电路制造业用高分子聚合物抛光垫专利分析 一文统计,截至 2017 年,在全球 2918 个专利中,有效专利约 1511 个,而其中日本有效专利占比达 41%,美国有效专利占比达 33%,分别位居第一第二,中国近年来有所提升,有效专利数占比达16%。 C M P 步骤 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017气相二氧化硅 F u m e d s i l i ca硅胶 C ol l oi d a l s i l i ca湿式氧化铈 w e t ce r i a酸式 A ci d i c电介质 D i e l e ct r i cs矾土 A l u m i n a气相二氧化硅 F u m e d s i l i ca胶体二氧化硅 C ol l oi d a l s i l i ca硝酸铁 F e r r i c n i t r a t e过氧化物 P e r ox i d e碘酸盐