根據 SEMI 數據,全球 CMP 材料成本占比中,拋光液用量最大,其中拋光液占比 49%,拋光墊占比 33%,合計占比 82%,鉆石碟占比 9%,清洗液占比 5%。拋光液是影響化學機械拋光質量和拋光效率的關鍵因素之一。一般通過測定材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)的方法來評價拋光液性能優良程度。拋光液的組分一般包括磨粒、氧化劑和其它添加劑,添加劑一般包括絡合劑、螯合劑、緩蝕劑、表面活性劑,以及 pH 值調節劑等,通常根據被拋光材料的物理化學性質及對拋光性能的要求,來選擇所需的成分配置拋光液。
在各組分中,研磨粒子是最關鍵的原材料,占據生產成本的 60%左右。研磨顆粒本身并不是化學機械拋光液的核心技術,但對研磨顆粒的深刻了解和應用是核心技術的保證,根據國內 CMP 領先廠家安集科技招股說明書顯示,2016-2018 年,研磨顆粒在其主要原材料采購金額中占比分別為 68%、62%、57%,遠高于化工原料等原材料。
常見的拋光液包括二氧化硅、鎢、鋁和銅拋光液。根據應用領域,拋光液可分為硅拋光液、銅及銅阻擋層拋光液、鎢拋光液、鈷拋光液、介質層(TDL)拋光液、淺槽隔離層(STI)拋光液和 3D 封裝硅通孔(TSV)拋光液。硅拋光液主要用于對硅晶圓的初步加工;銅及銅阻擋層拋光液用于對銅和銅阻擋層進行拋光,在 130nm 及以下技術節點邏輯芯片的制造工藝中較常見;鎢拋光液主要用于制造存儲芯片,在邏輯芯片中只用于部分工藝段;鈷拋光液主要用于 10nm 節點以下芯片。
CMP 拋光液市場廠商主要來自于美國和日本,Entegris 為安集科技目前國內市場上的主要競爭對手。CMP 拋光液市場上的廠商主要來自于美國和日本,其中 Entegris, Inc.是全球領先的半導體及其他高科技行業先進材料和工藝解決方案供應商,2022 年 7 月完成對全球第一大化學機械拋光液供應商、第二大化學機械拋光墊供應商 CMC Materials, Inc.的收購。CMP 拋光液龍頭卡博特微電子(Cabotelectronics,簡稱 CMC)原為美國卡博特公司(Cabot Corporation)CMP 業務部門,2020 年 10 月 1 日,改名為 CMC Materials。Entegris 擁有特殊化學品和工程材料、先進平坦化解決方案、微污染控制、先進材料處理四大業務板塊。其中,特殊化學品和工程材料板塊提供高性能和高純度的工藝化學品、氣體和材料以及材料輸送系統,先進平坦化解決方案板塊提供化學機械拋光液、拋光墊、配方清洗液及其他電子化學品。