CMP的案例
富士膠片｜進軍半導體研磨CMP漿料市場！計劃2023年末投放市場
CINNO Research 產業資訊，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層數越來越多，排線間距（Pitch）越來越窄等技術的發展，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CMP漿料的量產。昭和電工Materials也在推進研發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，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）等企業提案CMP漿料。
展開 富士電子材料宣布在臺灣擴產CMP研磨液
（總部：臺灣省新竹市，總經理：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）的產能。目前，該工廠內在建中的新廠房計劃于2024年春季開始稼動，用于生產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展、無人駕駛的普及、元宇宙的加速發展等背景之下，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品陣容、穩定的全球供給體系、較高的研發實力、與客戶之間的穩固信賴關系等優勢，推進業務發展。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據點擴充設備，如為日本據點擴充CMP拋光液生產設備、為比利時工廠引進聚酰亞胺生產設備等。
為滿足臺灣地區急劇增長的半導體市場需求、提升供給能力，FETW在新竹市新購土地，建設新工廠，用于生產最先進的半導體材料。該新工廠將引進最先進的生產設備和檢測設備，以強化CMP、光刻相關周邊材料的本土化生產體系和技術支持實力。此外，富士膠片還將建產品倉庫，以構建能充分滿足客戶需求的供貨體系。
展開 材料｜默克在韓國建立半導體磨料生產線，預計今年上半年量產
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的晶圓研磨工藝。
默克正在與韓國主要客戶洽談批量生產供應，最早有望今年上半年內投入產品生產。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，同時生產也在當地進行，實現協同效應的最大化。具體的產能還不得而知。韓國默克相關人士表示：“現有的CMP漿料雖然從海外引進并供應到韓國國內，但通過本地直接生產，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略
默克本土化戰略是試圖應對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海力士擴大國內半導體生產能力，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，挑戰確保三星電子等新客戶。東進世美肯預期在今年內成果將顯現出來。KC Tech也進入了將金屬沉積物平坦化的金屬系列CMP漿料業務。金屬系列是東進世美肯的主力事業領域之一，預計兩家公司將發生激烈沖突。另外，Solubrain也正在開發金屬系列CMP漿料。
隨著CMP漿料企業的戰略變化，市場的格局變化也將不可避免。
展開 半導體，我們離開美國制造，能照樣轉嗎？
（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對美國的替代。
化學機械拋光 CMP 美國最強
國產設備中，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，填補了國產設備產線驗證的空白。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技術專家創業建立。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劣勢，泰瑞達強在 SOC 測試和 RF 測試，而愛德萬在數字信號測試和 Memory 測試方面占據優勢。 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勢實現了國產替代，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，國內目前還缺少相關產品。
（12）探針臺：日本產品占據絕大部分市場
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品。
展開 
再增3個SiC項目，涉及四川、山東、遼寧
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評報告書，其他提到，他們將在山東臨沂建設“年產15000噸碳化硅芯片CMP研磨液項目”，投資額為1.2億元。
據介紹，百特新材料成立于2009年，是一家以生產銷售納米拋光液、高檔硅溶膠、無機納米材料為主的企業。
據介紹，該項目將建設36 條精拋CMP研磨液、粗拋CMP研磨液生產線，主要建設兩座生產車間、一座研發中心、一座商務中心樓及配套的設備設施，項目建成投產后達到年精拋 CMP研磨液5000噸、粗拋CMP研磨液10000噸的生產規模。
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展開 10行Python代碼實現，電腦自動清理電腦內重復文件
在這里我們可以使用 filecmp 模塊，來看看官方的介紹文檔：
filecmp.cmp(f1, f2, shallow=True)
比較名為f1和f2的文件，如果它們似乎相等則返回 True ，否則返回 False
如果 shallow 為真，那么具有相同 os.stat() 簽名的文件將會被認為是相等的。否則，將比較文件的內容。
所以可以這樣使用:point_down:
# 假設x和y兩個文件是相同的print(filecmp.cmp(x, y))# True
解決了這個問題，我們就可以開始寫代碼了！
基于S7-1200PLC的液體混合控制案例
2.比較指令
比較指令有等于（CMP==）、不等于（CMP<>）、大于（CMP>）、小于（CMP<）、大于或等于（CMP>=）和小于或等于（CMP<=）。比較指令對輸入操作數1和輸入操作數2進行比較，如果比較結果為真，則邏輯運算結果RLO為“1”，反之則為“0”。“等于”比較指令如下表所示：
LAD
參數
數據類型
說明
操作數1
Byte, Word, DWord, SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, String, WString, Char, Char, Time, Date, TOD, DTL, 常數
比較的第一個數值
操作數2
比較的第二個數值
從指令框的“<???>”下拉列表中選擇該指令的數據類型。
用一個例子來說明“等于”比較指令，其他類型的比較指令請讀者自行分析。梯形圖如圖3-1-3所示。
當MW0地址中的數值等于3時，操作數1和操作數2的數值相等，故Q0.0輸出為“1”，反之則為“0”。
圖3-1-3
四、任務實施
本任務的實施步驟主要分為PLC接線、IO地址分配以及程序設計思路，PLC接線圖在此不描述，值得注意的是急停按鈕，外部接是常閉點：
1.IO地址分配
輸入地址
說明
輸出地址
說明
I0.0
啟動設備
Q0.0
閥門A控制
I0.1
高液位傳感器
Q0.1
閥門B控制
I0.2
低液位傳感器
Q0.2
出料閥控制
I0.3
停止設備
I0.4
急停
2.
展開 半導體材料全球格局
2018年全球電子特氣競爭格局
CMP 拋光材料：高技術壁壘，高毛利
拋光液和拋光墊是CMP拋光工藝的關鍵材料。CMP拋光即化學機械拋光，主要應用于藍寶石拋光和集成電路中的硅晶片拋光，是指化學作用和物理作用同時發生的一種新技術，可以避免由單純機械拋光造成的表面損傷和由單純化學拋光造成的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點。
CMP拋光是目前唯一可以提供硅片全局平面化的技術。拋光機、拋光液和拋光墊是CMP工藝的三大關鍵要素，由于工藝制程和技術節點不同，每片晶圓在生產過程中都會經歷幾道甚至幾十道CMP拋光工藝，7nm以下邏輯芯片中CMP拋光步驟達到三十步，使用拋光液種類近三十種。
拋光液和拋光墊是易耗品。CMP的工作原理為將硅片放置在拋光墊上，在拋光液（
含有納米級SiO2、Al2O3等粒子
）的存在下，不斷旋轉，通過粒子的機械研磨和材料的化學反應同時進行，對材料表面進行平整。拋光墊通常由多孔性材料組成，表面有特殊溝槽，從而提高拋光的均勻性，通常拋光墊使用壽命為45至75小時。拋光墊和拋光液是CMP技術中兩種關鍵材料，根據安集科技招股書數據，兩者成本合計占拋光材料總成本的82%。
展開 碳化硅單晶襯底加工技術現狀及發展趨勢
4. 2 影響 CMP 的關鍵因素與發展趨勢
CMP 的機械和化學作用達平衡時，拋光效果可達最優。CMP 的拋光效果主要受工藝參數、拋光液、拋光墊三方面參數的影響。拋光液和拋光墊是 CMP 的主要耗材，控制優化其性能以保證可重復的拋光效率對于工藝穩定性至關重要。對拋光液進行改良，研發具備自催化作用的拋光墊，是未來CMP 耗材的研究方向。上述新型拋光方法中如 PAP、CMＲF 需要大功率高溫裝置，系統成本高，工藝可操作性差，目前主流的碳化硅晶片精拋工藝仍是 CMP。碳化硅 CMP 過程材料去除率模型的建立以及催化、電化學增效機理亟待進一步研究。綜合利用碳化硅氧化理論及催化化學等方法，將多種化學和機械增效技術進行復合，如超聲輔助電化學機械拋光、磁流變－催化復合輔助拋光、固結磨粒－超聲－催化拋光技術等，以同時提高碳化硅表層氧化速率與氧化層機械去除速率，是未來優化碳化硅拋光工藝效率和質量的發展方向。
5 討論
碳化硅晶片加工是單晶生長后的一大高難度工藝，國內相關單位現已能夠加工出基本滿足器件制備要求的襯底片，但晶片表面加工精度與國外相比仍然有較大差距，國外對相關理論和工藝都存在技術封鎖，研究人員需要采用更先進的精密工藝設備，進一步研究切片、薄化、拋光過程中的機理，優化晶片加工方法，制備出高質量的碳化硅襯底。
展開 大硅片、光刻膠、FMM等8大高度依賴進口的半導體材料大解析
八 化學機械拋光（CMP）材料
化學機械拋光
（CMP）
是集成電路制造過程中實現晶圓全局均勻平坦化的關鍵工藝，是通過化學作用和機械研磨的組合技術來實現晶圓表面微米/納米級不同材料的去除，從而達到晶圓表面的高度
（納米級）
平坦化效應。拋光材料是CMP工藝過程中必不可少的耗材，具有技術壁壘高，客戶認證時間長的特點，一直以來處于寡頭壟斷的格局。根據功能的不同，拋光材料可劃分為拋光墊、拋光液、調節器、以及清潔劑等，主要以拋光液和拋光墊為主。全球芯片拋光液市場主要被在美國、日本、韓國企業所壟斷。全球CMP拋光墊幾乎全部被陶氏所壟斷，占據80%的市場。
全球芯片拋光液市場主要被美國、日本、韓國等企業壟斷，占全球高端市場份額90%以上。CMP拋光墊方面，陶氏杜邦占79%的市場份額。
拋光液方面，目前中國在不銹鋼、鋁、鎢等中低端領域拋光液基本實現國產化。安集微電子率先在高品質拋光液技術方面打破國外壟斷，進入晶圓拋光液領域。拋光墊方面，中國企業在高端拋光墊市場幾乎屬于空白，近年來鼎龍股份逐步取得突破。
為了探索半導體發展機遇及解決行業瓶頸問題，新材料企業家成長營·行業高級研修班將推出半導體系列課程，圍繞關鍵材料、關鍵技術、投資布局、未來發展趨勢、國家政策等角度進行戰略化、專業化的賦能訓練。
【免責聲明】文章為作者獨立觀點，不代表半導體材料與工藝設備立場。如因作品內容、版權等存在問題，請于本文刊發30日內聯系半導體材料與工藝設備進行刪除或洽談版權使用事宜。
展開 半導體前道設備研究框架
（7）CMP 設備
CMP 技術即化學機械拋光，通過化學腐蝕與機械研磨的協同配合作用，實現晶圓表面多余材料的 高效去除與全局納米級平坦化。CMP 設備一般由檢測系統、控制系統、拋光墊、廢物處理系統等 組成，是集成電路制造設備中較為復雜和研制難度較大的設備之一。其工作過程是：拋光頭將晶 圓抵在粗糙的拋光墊上，借助拋光液腐蝕、微粒摩擦、拋光墊摩擦等耦合實現全局平坦化，拋光 盤帶動拋光墊旋轉，通過先進的終點檢測系統對不同材質和厚度的磨蹭實現 3-10nm 分辨率的實 時厚度測量防止過拋。
CMP 設備市場被應用材料、荏原機械高度壟斷。CMP 設備約為半導體設備總規模 3%，2021 年 全球 CMP 設備市場估計為 24 億美元。目前全球 CMP 設備市場處于高度集中狀態，主要由美國 應用材料和日本荏原兩家設備制造商占據，合計擁有超過 90%的市場份額。
華海清科技術實力強，差異化技術布局打破海外壟斷。國內市場中，華海清科 CMP 設備可廣泛 應用于 12 英寸和 8 英寸的集成電路大生產線，是目前國內唯一一家能夠提供 12 英寸 CMP 商業 機型的高端半導體設備制造商，并采用與國際大廠差異化的技術路線。
（8）熱處理設備
熱處理主要包括氧化、擴散和退火工藝。氧化是將硅片放入高溫爐中，加入氧氣，在晶圓表面形 成二氧化硅。擴散是在硅襯底中摻雜特定的摻雜物，從而改變半導體的導電率。退火是一種加熱 過程，通過加熱使晶圓產生特定的物理和化學變化，并在晶圓表面增加或移除少量物質。半導體 熱處理設備包括快速熱處理、氧化/擴散爐和柵欄堆疊設備，熱處理爐管設備分為臥式爐、立式爐 和快速熱處理爐三類。
應用材料為全球熱處理設備市場龍頭，屹唐半導體、北方華創引領國產替代。半導體熱處理設備 約為半導體設備總規模 2%，2021 年全球熱處理設備市場規模 20 億美元。
展開 
國內半導體設備招投標月度數據（2021年9月）
國內半導體設備 8 月招投標數據（僅限于已公布的數據）
國內晶圓廠商招標數據：
華虹半導體：去膠+2 臺，離子注入+1 臺，探針臺+1 臺；
華力微電子：PVD+1 臺，CVD+3 臺，光刻機+1 臺，CMP+1 臺，后道測試機+1臺，探針臺+2 臺；
上海積塔半導體：PVD+1 臺，CVD+4 臺，光刻機+2 臺，干法刻蝕+2 臺，前道檢測+4 臺，濕法清洗+2 臺，去膠+1 臺，刷片機+1 臺，晶圓盒清洗+1 臺，涂膠顯影+1 臺，CMP+2 臺，拋光機+1 臺，退火+1 臺，氧化擴散+2 臺，后道測試機+4 臺，后道封裝+2 臺；
上海新微：EPI+1 臺，光刻機+1 臺，后道測試機+2 臺，分選機+2 臺，探針臺+3臺，后道封裝+1 臺；
國內設備廠商中標數據：
北方華創：濕法清洗+1 臺；
芯源微：刷片機+1，涂膠顯影+2 臺；
盛美半導體：濕法清洗+1 臺；
沈陽拓荊：CVD+1 臺；
上海微電子：退火+1 臺；
華海清科：CMP+3 臺；
屹唐半導體：去膠+2 臺，退火+1 臺；
中科飛測：前道檢測+1 臺；
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展開 LS-DYNA學習筆記—并行計算MPP版本MPI安裝方法
/p><p>rem updates: Ansys MAPDL build team, 2020-Sep-18</p><p>rem update: Anders Jernberg, 2021-Oct-01</p><p>set "INTEL_CMP_REV=2023.1.0"</p><p>set "INTEL_MKL_REV=2024.2.0"</p><p>set "MS_MPI_REV=10.1.12498.18"</p><p>set "MPI_ROOT=E:\GreenSF\LS-DYNA\MPI_Green\Microsoft\%MS_MPI_REV%\winx64"</p><p>set "PATH=%MPI_ROOT%\Bin;%PATH%"</p><p>set "PATH=E:\GreenSF\LS-DYNA\MPI_Green\IntelMKL\%INTEL_MKL_REV%\winx64;%PATH%"</p><p>set "PATH=E:\GreenSF\LS-DYNA\MPI_Green\IntelCompiler\%INTEL_CMP_REV%\winx64;%PATH%"</p><p> 假如安裝了ANSYS 2025 R2的，啟用LS-RUN,調用CALL命令就可以使用了，如果不裝，參照BAT文件要求，更改路徑即可；</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(68, 68, 68);">本文原創首發自公眾號：阿毅工作室，轉載請注明出處！
展開 大硅片、光刻膠、FMM等8大高度依賴進口的半導體材料大解析
拋光材料是 CMP 工藝過程中必不可少的耗材，具有技術壁壘高，客戶認證時間長的特點，一直以來處于寡頭壟斷的格局。根據功能的不同，拋光材料可劃分為拋光墊、拋光液、調節器、以及清潔劑等，主要以拋光液和拋光墊為主。全球芯片拋光液市場主要被在美國、日本、韓國企業所壟斷。全球 CMP 拋光墊幾乎全部被陶氏所壟斷，占據80%的市場。
▉ 全球CMP材料產業競爭格局 ▉
全球芯片拋光液市場主要被美國、日本、韓國等企業壟斷，占全球高端市場份額90%以上。CMP拋光墊方面，陶氏杜邦占79%的市場份額。
表15 全球拋光材料知名企業
Source：公開資料整理
▉ 國內CMP材料知名企業 ▉
拋光液方面，目前中國在不銹鋼、鋁、鎢等中低端領域拋光液基本實現國產化。安集微電子率先在高品質拋光液技術方面打破國外壟斷，進入晶圓拋光液領域。
展開 SiC，還有一段路要走！
其中兩項關鍵工藝技術是減少表面缺陷的碳化硅晶片 CMP，以及通過減少碳化硅中的體缺陷來優化電子遷移率的離子注入。”
他解釋說，功率芯片的形成始于需要拋光光滑的裸碳化硅晶圓，因為它是后續外延層生長的基礎。“碳化硅是一種非常堅硬的材料——比硅、二氧化硅和銅等通常用 CMP 技術平面化的材料要硬得多，”他說。“同時，碳化硅芯片需要在整個設備中具有均勻的晶格。”
為了生產具有最高質量表面的均勻晶圓，應用材料公司開發了 Mirra Durum CMP 系統，該系統將拋光、材料去除測量、清潔和干燥集成在一個系統中（見圖 3）。該公司聲稱，與機械研磨的 SiC 晶圓相比，成品晶圓表面粗糙度降低了 50 倍，與批量 CMP 處理系統相比，粗糙度降低了 3 倍。
圖 3：200 毫米 Mirra Durum CMP 系統旨在通過將拋光、材料去除測量、清潔和干燥集成在一個系統中來生產具有最高質量表面的均勻 SiC 晶圓。資料來源：應用材料
第二個介紹涉及高溫摻雜。在制造過程中，將摻雜劑注入材料中，以幫助實現和引導大功率生產電路中的電流流動。由于 SiC 的密度和硬度，在不損壞晶格的情況下注入、準確放置和激活摻雜劑是一項巨大的挑戰，這會降低性能和功率效率。Applied 使用用于 150 毫米和 200 毫米 SiC 晶圓的熱離子注入系統解決了這一挑戰，據稱與室溫下的注入相比，該系統的電阻率降低了 40 倍。
在摻雜之后，確保晶體結構完整性和激活摻雜劑的下一個關鍵階段是退火，這在 SiC 中是比在硅中熱得多的工藝。為了解決這個問題，centrotherm 的 c.Activator 退火爐可在高達 2,000°C 的溫度下對摻雜劑進行電激活。它是該公司為 SiC 制造量身定制的幾款產品之一（見圖 4）。
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