CMP
關注創(chuàng)建者：CINNO 創(chuàng)建時間：2023-05-18
CMP的實例教程
CINNO Research 產(chǎn)業(yè)資訊，富士膠片株式會社（FUJIFILM）計劃在2023年末，將一種專用于半導體后段工序的CMP漿料（Chemical Mechanical Polishing Slurry，化學機械拋光漿料，以下簡稱為：“CMP漿料”）投放市場。隨著半導體后段工序?qū)訑?shù)越來越多，排線間距（Pitch）越來越窄等技術的發(fā)展，使重布線層（Re-distributed Layer，簡稱為:“RDL”）的平坦化加工成為必要。富士膠片把握上述市場需求，力爭在2023年末實現(xiàn)CMP漿料的量產(chǎn)。昭和電工Materials也在推進研發(fā)用于半導體后段工序的CMP漿料，因此，新一代技術的普及有望帶動半導體材料的市場需求，尤其是日本企業(yè)市占率較高的材料。
富士膠片株式會社（圖片來源：雅虎新聞）
CMP漿料是將半導體表面硬度不同的排線和絕緣膜實現(xiàn)表面平坦化的研磨劑。半導體芯片（Chip）的重布線（Re-distributed）主要通過鍍銅來實現(xiàn)，而用于半導體后段工序的CMP漿料的研磨對象不是金屬，而是絕緣材料，如聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等。為了獲得更多客戶，如今，富士膠片正在向處于半導體后段工序的OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly and Testing，簡稱為：“OSAT”，半導體外包封裝測試工廠）等企業(yè)提案CMP漿料。
展開 （總部：臺灣省新竹市，總經(jīng)理：Alex Chang，以下簡稱為：“FETW”）在臺灣新竹市購得新土地并建新工廠，用于生產(chǎn)CMP拋光液以及光刻周邊相關材料。新工廠計劃在2026年春季開始稼動。
此外，富士膠片還將通過引進新設備以擴充臺灣第三工廠（位于臺灣省臺南市）的產(chǎn)能。目前，該工廠內(nèi)在建中的新廠房計劃于2024年春季開始稼動，用于生產(chǎn)CMP拋光液。此次，富士膠片計劃投資150億日元（約人民幣7.68億元）用于建設新工廠和對現(xiàn)有工廠設備擴充。
基于5G/6G通信技術的高速化和大容量化發(fā)展、無人駕駛的普及、元宇宙的加速發(fā)展等背景之下，半導體性能將愈來愈高，預計其市場每年將以10%的速度增長。
富士膠片產(chǎn)品陣容豐富，涵蓋半導體工藝前后制程，如光刻膠（Photoresist）、光刻（Photo Lithography）相關材料、CMP拋光液、CMP后清洗材料、薄膜形成材料、聚酰亞胺（Polymide）等。此外，還有以彩色濾光片（Color Filter，圖像傳感器方向）為代表的波長控制Mosaic（Wave Control Mosaic，簡稱為：“WCM”）。另外，富士膠片靈活應用豐富的產(chǎn)品陣容、穩(wěn)定的全球供給體系、較高的研發(fā)實力、與客戶之間的穩(wěn)固信賴關系等優(yōu)勢，推進業(yè)務發(fā)展。為應對不斷增長的半導體需求，富士膠片正積極為全球多個生產(chǎn)據(jù)點擴充設備，如為日本據(jù)點擴充CMP拋光液生產(chǎn)設備、為比利時工廠引進聚酰亞胺生產(chǎn)設備等。
為滿足臺灣地區(qū)急劇增長的半導體市場需求、提升供給能力，F(xiàn)ETW在新竹市新購土地，建設新工廠，用于生產(chǎn)最先進的半導體材料。該新工廠將引進最先進的生產(chǎn)設備和檢測設備，以強化CMP、光刻相關周邊材料的本土化生產(chǎn)體系和技術支持實力。此外，富士膠片還將建產(chǎn)品倉庫，以構(gòu)建能充分滿足客戶需求的供貨體系。
展開 默克韓國尖端科技中心(K-AteC)
韓國默克14日表示，在韓國平澤工廠已完成半導體化學機械研磨(CMP)漿料生產(chǎn)設備的建設。CMP漿料是用于半導體晶片平坦化的關鍵材料。用于三星電子、SK海力士等半導體元件企業(yè)的晶圓研磨工藝。
默克正在與韓國主要客戶洽談批量生產(chǎn)供應，最早有望今年上半年內(nèi)投入產(chǎn)品生產(chǎn)。默克在2020年啟動的韓國尖端技術中心(K-AteC)推進CMP漿料材料研發(fā)，同時生產(chǎn)也在當?shù)剡M行，實現(xiàn)協(xié)同效應的最大化。具體的產(chǎn)能還不得而知。韓國默克相關人士表示：“現(xiàn)有的CMP漿料雖然從海外引進并供應到韓國國內(nèi)，但通過本地直接生產(chǎn)，交貨時間最多可縮短一半”，并稱“材料研究也在韓國推進中，能夠快速匹配客戶想要的物性”。默克預計，每個產(chǎn)品將縮短20%至50%的交貨時間。在半導體供應鏈危機中，默克把快速供給能力作為差異化戰(zhàn)略
默克本土化戰(zhàn)略是試圖應對CMP泥漿市場增長的鋪墊。CMP漿料在CMP研磨工藝中占70%，比重很高。近期三星電子和SK海力士擴大國內(nèi)半導體生產(chǎn)能力，預計CMP漿料需求將激增。三星電子的平澤第三工廠(P3)、SK海力士利川M16等成為代表性的客戶。
半導體晶圓
隨著默克不斷強化CMP漿料供應鏈，市場角逐戰(zhàn)不可避免。韓國主要CMP漿料供應商東進世美肯和KC Tech也在加大供應能力，有望一決高下。東進世美肯將擴大原先專注于SK海力士的客戶基礎，挑戰(zhàn)確保三星電子等新客戶。東進世美肯預期在今年內(nèi)成果將顯現(xiàn)出來。KC Tech也進入了將金屬沉積物平坦化的金屬系列CMP漿料業(yè)務。金屬系列是東進世美肯的主力事業(yè)領域之一，預計兩家公司將發(fā)生激烈沖突。另外，Solubrain也正在開發(fā)金屬系列CMP漿料。
隨著CMP漿料企業(yè)的戰(zhàn)略變化，市場的格局變化也將不可避免。
展開 （11）化學機械拋光設備 CMP：美國最強，日本其次
CMP 設備依然是美國應用材料一家獨大，擁有全球 66%的市場份額。日本東京 Ebara擁有12 寸晶圓 10-20nm 級 CMP 設備，能在一定程度上實現(xiàn)對美國的替代。
化學機械拋光 CMP 美國最強
國產(chǎn)設備中，華海清科正在攻堅 12 寸晶圓 28-14nm 工藝 CMP 設備，在 8 寸與 6 寸晶圓中，也有相應產(chǎn)品。中電科 45 所在 2015 年研制出 8 寸晶圓 CMP 并進入中芯國際天津廠驗證，填補了國產(chǎn)設備產(chǎn)線驗證的空白。盛美半導體的 CMP 設備主要用于后段封裝的 65-45nm 銅互聯(lián)工藝。 杭州眾硅是新成立的一家公司，由中電科 45 所中的 CMP技術專家創(chuàng)業(yè)建立。總的來看，與應用材料等國際先進水平仍然有較大差距。
（12）測試機：美國可被完全替代
測試設備包括測試機、探針臺和分選機。測試機主要包括美國泰瑞達、日本愛德萬和美國 Xcerra，其中美國泰瑞達占約一半市場份額，泰瑞達與愛德萬合占約 90%市場份額。泰瑞達與愛德萬的測試機互有優(yōu)劣勢，泰瑞達強在 SOC 測試和 RF 測試，而愛德萬在數(shù)字信號測試和 Memory 測試方面占據(jù)優(yōu)勢。 總的來看，愛德萬可以完全替代泰瑞達。
測試機美國日本共同壟斷
國產(chǎn)設備中，測試機方面，北京華峰和長川科技在低端分立器件測試機方面憑成本優(yōu)勢實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，在中端的模擬器件、混合信號測試方面，有一定的競爭力。高端 SOC測試機、 Memory 測試機和 RF 測試機等，國內(nèi)目前還缺少相關產(chǎn)品。
（12）探針臺：日本產(chǎn)品占據(jù)絕大部分市場
探針臺分全自動、半自動和手動探針臺， 日本東京精密和東京電子合占約 90%左右市場份額，美國幾乎沒有相關產(chǎn)品。
展開 山東將建設碳化硅研磨液項目
6月3日，山東百特新材料有限公司公布了環(huán)評報告書，其他提到，他們將在山東臨沂建設“年產(chǎn)15000噸碳化硅芯片CMP研磨液項目”，投資額為1.2億元。
據(jù)介紹，百特新材料成立于2009年，是一家以生產(chǎn)銷售納米拋光液、高檔硅溶膠、無機納米材料為主的企業(yè)。
據(jù)介紹，該項目將建設36 條精拋CMP研磨液、粗拋CMP研磨液生產(chǎn)線，主要建設兩座生產(chǎn)車間、一座研發(fā)中心、一座商務中心樓及配套的設備設施，項目建成投產(chǎn)后達到年精拋 CMP研磨液5000噸、粗拋CMP研磨液10000噸的生產(chǎn)規(guī)模。
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展開 
CMP的最新內(nèi)容
展出范圍
半導體材料：硅片及硅基材料、硅晶圓、硅晶片、單晶硅、硅片、鍺硅材料、S01材料、太陽能電池用硅材料及化合物半導體材料、石英制品、石墨制品、防靜電材料、光刻膠及其配套試劑、晶圓膠帶、光掩膜版、電子氣體、特種化學氣體、CMP拋光材料、封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、封測材料等。
半導體設備：
減薄機、單晶爐、研磨機、熱處理設備、光刻機、刻蝕機、離子注入設備、CVD/PVD設備固晶機、等離子清洗設備、切割機、裝片機、鍵合機、焊線機、回流焊,波峰焊、測試機、分選機、耦合機、載帶成型機、檢測設備、恒溫恒濕試驗箱、傳感器、封裝模具、測試治具、精密滑臺、步進電機、閥門、探針臺、潔凈室設備、水處理等;
半導體材料：
硅晶圓、硅晶片、光刻膠、晶圓膠帶、光掩膜版、電子氣體、CMP
Jernberg (anders.jernberg@dynamore.se), 2020-Sep-18</p><p>rem updates: Ansys MAPDL build team, 2020-Sep-18</p><p>rem update: Anders Jernberg, 2021-Oct-01</p><p>rem</p><p>set "INTEL_CMP_REV
以典型塑料制品晶圓載具、CMP保持環(huán)、光罩盒和氣體過濾濾芯為例：
塑料件 —— 晶圓載具①概況
晶圓載具是用于硅片生產(chǎn)、晶圓制造、以及工廠之間的晶圓儲存、運輸和防護的重要半導體塑料制品，是AMHS系統(tǒng)（物料自動化搬運）構(gòu)建12寸晶圓廠自動化搬運方案的必備部件，是重要的半導體零部件。
該泵的二級獨立密封系統(tǒng)可顯著降低故障風險，其獨特的雙驅(qū)動裝置使其成為CMP和其他雙控制系統(tǒng)無密封泵的安全替代品，液體部分和驅(qū)動部分均實現(xiàn)密封，為泵提供真正第二層保護。此外，該泵內(nèi)部的非金屬內(nèi)襯提供額外的耐腐蝕層，進一步增強其處理化學品的能力，確保泄漏問題得以消除，為操作人員提供安全保障。
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等
展出范圍
半導體材料：硅片及硅基材料、硅晶圓、硅晶片、單晶硅、硅片、鍺硅材料、S01材料、太陽能電池用硅材料及化合物半導體材料、石英制品、石墨制品、防靜電材料、光刻膠及其配套試劑、晶圓膠帶、光掩膜版、電子氣體、特種化學氣體、CMP拋光材料、封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷基板、封測材料等。
TTV、BOW、WARP對晶圓制造工藝的影響
1.對化學機械拋光工藝的影響：拋光不均勻，可能會導致CMP過程中的不均勻拋光，從而造成表面粗糙和殘留應力。
2.對薄膜沉積工藝的影響：凸凹不平的晶圓在沉積過程中會導致沉積薄膜厚度的不均勻，影響隨后的光刻和蝕刻過程中創(chuàng)建電路圖案的精度。
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（a）制備三維 CMP/CS 復合材料的示意圖；（b）CS（升降臺）和 CMP/CS 復合材料（右側(cè)）的掃描電鏡圖像；（c）CMP/CS 復合材料的導電性和（d）EMI SE，(e) MXene 氣凝膠/WPC 復合材料的電導率，(f) MXene 氣凝膠/WPC 復合材料墻壁的 "灰泥磚 "結(jié)構(gòu)照片和 SEM 圖像，(g) MXene 氣凝膠/WPC 復合材料與 WPC-1500 的 EMI SE
