2020-02-24小刘科研笔记之几种常见的研磨抛光液的优劣势分析

研磨抛光是半导体加工过程中的一项重要工艺， 主要应用于半导体表面进行加工， 研磨液、抛光液是影响半导体表面质量的重要因素。

研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺， 它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工， 这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节， 研磨液是影响半导体表面质量的重要因素。

对于研磨工件产品，品种多；可选择不同程度效果的氧化铝研磨液，研磨速度快可减省研磨时间，提高生产效率，作业后工件表面比较平滑。

加油或者加水稀释使用，有效，方便，无污染，不腐蚀等特点。其中金刚石颗粒硬度好，粒度均匀，磨削效果好。

用于在蓝宝石衬底的研磨和减薄的研磨液，蓝宝石研磨液利用聚晶金刚石的特性，在研磨抛光过程中保持高切削的效率，同时不易对工件产生划伤。

（1）切力较稳定，性价比高；

（2）铝为电和热的良导体，而氧化铝则是电与热的绝缘体；

（3）具有良好的研磨稳定效果；

（4）品种多，可以进行粗磨和细磨，视半导体材质而定；

（5）适用作为Inp、GaAs半导体的研磨液。

  分散稳定性不好、易团聚、易沉淀。

（1）金刚石磨料是研磨硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料；

（2）蓝宝石研磨液是蓝宝石衬底的研磨和减薄、光学晶体、硬质玻璃和晶体、超硬陶瓷和合金、刺头、硬盘、芯片领域的研磨；

（3）不适用于Inp、GaAs。

CMP抛光液( chemical mechanical polishing化学机械抛光，简称CMP)是平坦化精密加工工艺中超细固体研磨材料和化学添加剂的混合物，CMP抛光液一般由提供研磨作用的超细固体粒子如纳米级SiO2、Al2O3粒子等和提供腐蚀溶解作用的表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。

广泛用于各类集成电路、半导体、蓝宝石、LED行业及其他领域的抛光过程，用来辅助抛光、保护硅片等材料免受划伤，因此在芯片的制备过程中是离不开它的。

①.氧化铝抛光液：晶向稳定、硬度高、颗粒小且分布均匀；磨削力强、抛光速率快、镜面效果好；抛光液不易沉淀。

②. 氧化硅抛光液：

（1）分散性好。

（2）粒径分布广泛：5-100nm。

（3）适合与各种抛光垫、合成材料配合抛光使用。

（4）适用硅晶圆、蓝宝石等半导体及衬底材料的粗抛和精抛，抛光后易清洗，表面粗糙度低。

③ 白刚玉抛光液：纯度高、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定它硬度略高于棕刚玉，韧性稍低，自锐性好、磨削能力强、发热量小、效率高、热稳定性好。

优势在于

（1）氧化铝抛光的抛光速率快、二氧化硅抛光液易清洁。

（2）氧化铝抛光液良好的微粒形状，纯度高、磨削力强，表面粗糙度5-15nm。

（3）二氧化硅抛光液表面粗糙度低，而且抛光后易清洗，适用于二次抛光解决脏污。

（4）如图下氧化铝抛光液结合二氧化硅抛光液的效果图。

劣势在于： 氧化铝抛光液异常多，比如橘皮现象、表面出现白点现象；二氧化硅抛光液抛光过程中易产生结晶，对硬底材料抛光速率低。

白刚玉微粉可用做触媒体，绝缘体以及精密铸造砂等。

不积珪步，无以至千里；不积细流，无以成江海。做好每一份工作，都需要坚持不懈的学习。

半导体芯片材料是半导体产业链中细分最广，半导体芯片材料主要分为圆晶制造材料和封装材料，具体而言， 晶圆制造材料包括光刻胶，光刻胶试剂，硅片，SOI，掩模，电子气体，工艺化学品，靶材，CMP材料（抛光液和抛光垫）和其他材料，封装材料包括引线框，包装基板，陶瓷基板，键合线，封装材料，芯片键合材料和其他封装材料 ，每种材料都包含数十种甚至数百种特定产品。

安集 科技 的主要业务是关键半导体芯片材料的研发生产，目前的产品包括不同系列的 半导体芯片化学机械抛光液和光刻胶去除剂 ，主要用于半导体芯片制造和高级半导体芯片封装领域， 公司成功地打破了国外制造商在半导体芯片领域对化学机械抛光液的垄断，实现了国产替代 ，并使中国企业在该领域具有独立的供应能力，公司的10-7nm技术节点产品正在开发中。

化学机械抛光（CMP） 是在半导体芯片制造过程中使晶片表面平坦化的关键过程，与传统的纯机械或纯化学抛光方法不同，CMP工艺将表面化学和机械抛光相结合，以微米/纳米级去除晶片表面上的不同材料，从而达到晶片表面的高度，用以保证平坦化效果使下一个光刻工艺得以进行。 CMP的主要工作原理是，在纳米研磨剂的机械研磨作用和纳米研磨剂的机械研磨作用之间的高度有机结合的情况下，抛光的晶片在一定压力下并在存在抛光液的情况下相对于抛光垫移动，在各种化学试剂的化学作用下，使抛光后的晶片表面满足高平整度，低表面粗糙度和低缺陷的要求。根据不同工艺和技术节点的要求，每个晶片在生产过程中将经历数个甚至数十个CMP抛光工艺步骤。

光刻胶去除剂 是一种高端的湿化学药品，用于在光刻工艺中去除光刻胶残留物，在晶圆光刻工艺结束时，必须使用光刻胶去除剂才能完全去除残留的光刻胶，然后再进入下一个工艺。对于这种工艺，目前只有少数国内供应商具有供应能力，公司的光刻胶去除剂可根据不同的应用领域分为三个主要系列，包括：集成电路制造系列，晶圆级封装系列和LED / OLED系列。

安集 科技 目前的客户主要是中国领先的集成电路制造商，先进的封装制造商和LED / OLED制造商，包括中芯国际，长江存储/武汉新芯，华虹集团，华润微电子，士兰微，长电 科技 、华天 科技 、通富微电、晶方 科技 、三安光电、和辉光电和中国台湾的台积电、联电、升阳 半导体、日月光、硅片等； 按份额比例占比前五的客户分别为中芯国际（约60%）、台积电（约8%）、长江存储（约7%）、华润微电子（约4%）和华虹半导体（约4%）。

长期以来，全球化学机械抛光液市场主要由美国和日本公司垄断，包括CabotMicroelectronics，美国Versum和日本Fujimi。作为一家国内公司， 安集 科技 成功打破了国外垄断，并抢占了一定的市场份额，目前半导体芯片抛光液产品约占全球市场份额的2.5％，尽管与全球巨头的差距仍然很大，但已逐渐开始实现国内替代并建立国际声誉 ；公司布局的另一个产品领域光刻胶去除剂，目前国内同样也主要依赖于进口，除美国的Versum和Entegris外， 光刻胶去除剂的细分主要公司还包括安集科 科技 和上海新阳。

前三季度公司实现营业收入3.09亿元，同比增长50.39％；净利润1.14亿元，同比增长145.49％；第三季度收入为1.17亿，同比增长53.50％。

A股上市公司半导体芯片材料龙头股安集 科技 目前处于震荡走势，据大数据统计主力筹码约为23.5%，主力控盘比率约为27.9%，主力筹码及控盘比率略显不足； 个股趋势股性可以参考5日均线与60日均线组合，当5日均线与60日均线处于多头排列且方向均为向上时，以5日均线作为多空参考。

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