l 安集微成功过会,即将登陆科创板
l 全球及中国CMP设备、材料供应情况
l 资本关注下的未来CMP市场竞争前景如何?
— 安集微成功过会,即将登陆科创板
2019年6月5日,科创板上市委召开第1次审议会议,审议深圳微芯生物科技股份有限公司、安集微电子科技(上海)股份有限公司、苏州天准科技股份有限公司等3家企业发行上市申请。最终三家全部过会!
安集微电子主营业务为关键半导体材料的研发和产业化,目前产品包括不同系列的化学机械抛光液和光刻胶去除剂,主要应用于集成电路制造和先进封装领域。
项目 | 2016年 | 2017年 | 2018年 | ||
CMP抛光液 | 铜及铜阻挡层系列 | 产能(吨) | 4532.35 | 4905.40 | 9435.29 |
产量(吨) | 4250.70 | 4944.68 | 4717.01 | ||
销量(吨) | 4008.12 | 4560.47 | 4515.12 | ||
产能利用率 | 93.79% | 100.80% | 49.99% | ||
产销率 | 94.29% | 92.23% | 95.72% | ||
其他系列 | 产能(吨) | 3783.12 | 4262.76% | 4262.76 | |
产量(吨) | 989.83 | 1218.29 | 1477.20 | ||
销量(吨) | 934.59 | 1137.74 | 1253.02 | ||
产能利用率 | 26.16% | 28.58% | 34.65% | ||
产销率 | 94.42% | 93.39% | 84.82% | ||
光刻胶 去除剂 | 集成电路 制造用 | 产能(吨) | 319.76 | 319.76 | 319.76 |
产量(吨) | 118.87 | 146.37 | 223.58 | ||
销量(吨) | 114.04 | 147.25 | 208.29 | ||
产能利用率 | 37.17% | 45.77% | 69.92% | ||
产销率 | 95.94% | 100.60% | 93.16% | ||
晶圆级封装用 | 产能(吨) | 319.76 | 319.76 | 319.76 | |
产量(吨) | 44.87 | 46.14 | 247.19 | ||
销量(吨) | 37.47 | 46.56 | 251.33 | ||
产能利用率 | 14.03% | 14.43% | 77.30% | ||
产销率 | 83.51% | 100.91% | 101.67% |
安集微电子拟公开发行不低于1327.71万股人民币普通股,拟募资净额3.03亿元。其中,1.2亿元用于“CMP抛光液生产线扩建项目”、9410万元用于“集成电路材料基地项目”、6900万元用于“集成电路材料研发中心建设项目”、2000万元用于“信息系统升级项目”。
— 硅片表面抛光与主流的CMP工艺
硅片生产过程中,切片、研磨等加工过程会使得硅片表面形成损伤层,从而形成一定的粗糙度。硅片抛光是硅片生产过程中最终的加工工序,通常利用机械或化学方法提高硅片表面的平整度。硅片在抛光前(研磨片)的粗糙度约为10-20微米,而在抛光后(抛光片)的粗糙度仅为几十纳米。
硅抛光片部分几何尺寸参数
硅片尺寸 | 2英寸 | 3英寸 | 4英寸 | 5英寸 | 6英寸 | 8英寸 | 12英寸 |
硅片直径 | 50.8mm | 76.2mm | 100mm | 125mm | 150mm | 200mm | 300mm |
硅片厚度 | 280um | 381um | 525um | 625um | 675um | 725um | 775um |
厚度允许偏差 | ±20um | ±20um | ±20um | ±15um | ±15um | ±15um | ±20um |
总厚度变化 | ≤8um | ≤10um | ≤10um | ≤8um | ≤6um | ≤5um | ≤2um |
弯曲度 | ≤25um | ≤30um | ≤40um | ≤40um | ≤60um | ≤65um | ≤50um |
翘曲度 | ≤25um | ≤30um | ≤40um | ≤40um | ≤50um (70um) | ≤50um (70um) | ≤50um |
总平整度 | ≤5um | ≤6um | ≤6um | ≤5um | ≤5um | ≤3um | ≤1um |
*括号内为背面为多晶且背封时的数值
目前抛光方法主要分为机械抛光、化学抛光和化学机械抛光(CMP)。CMP因为包含了机械与化学方法的双重优点,成为了目前主流的抛光工艺,也是目前唯一的大面积表面平整化工艺。
CMP利用碱与表面的硅(或是SiO2)发生化学反应,生成可溶性的比较疏松的硅酸盐(生成在表面,阻碍深层反应),再通过SiO2胶粒和抛光垫的机械摩擦进行去除,此过程重复多次以实现对硅片的高度抛光。在硅片生产过程中,进行CMP前还需进行化学减薄,在CMP后还须进行后清洗。
CMP工艺所需要的设备和材料主要由:抛光机、抛光液、抛光垫、后清洗设备、其余一些检测设备及废物处理设备。抛光机、抛光液、抛光垫为CMP工艺的三大核心要素,其中抛光液和抛光垫均为消耗品,抛光垫的使用寿命通常为45-75小时。
抛光液分为酸性抛光液和碱性抛光液,是均匀分散胶粒的乳白色胶体,主要起到抛光、润滑、冷却的作用。以碱性SiO2抛光液为例,其成分主要包含研磨剂(SiO2胶粒)、碱、去离子水、表面活性剂、氧化剂、稳定剂等。
(1)SiO2胶粒主要作用是进行机械摩擦并吸附腐蚀产物,要求硬度适当,尺寸在1-100nm。
(2)碱性溶液在抛光过程中主要起到腐蚀作用,因避免引入Na+、K+等金属离子,其组成通常是有机胺,其PH值一般为9.4-11.1之间。
(3)氧化剂用于加速腐蚀反应速率,由于Si本身与碱反应速率较慢,而SiO2与碱反应速率较快,氧化剂可以将表层Si进行氧化,从而获得比较快的腐蚀速度。
(4)表面活性剂用于不溶性颗粒,防止胶粒凝聚沉淀。
抛光垫是一种具有一定弹性,疏松多孔的材料,一般是聚亚氨酯类,主要作用是存储和传输抛光液,对硅片提供一定的压力并对其表面进行机械摩擦。利用这种多孔性材料类似海绵的机械特性和多孔特性,表面有特殊的沟槽,提高抛光的均匀性,垫上有可视窗便于检测。通常抛光垫需要定时整修与更换,一个抛光垫虽不与硅片直接接触,但其寿命往往仅为45-75小时。
抛光机按照抛光方式可以分为有蜡单面抛光机、无蜡单面抛光机和无蜡双面抛光机三种。在实际应用中单面抛光效果往往优于双面抛光。
抛光方式 | 有蜡单面抛光 | 无蜡单面抛光 | 无蜡双面抛光 |
简述 | 利用蜡将硅片的一面固定粘在陶瓷板上,对另一面进行抛光 | 利用表面张力将硅片和载体板媳妇在一起,再进行抛光 | 上下磨盘,中间载体,载体中间的空隙用于放置硅片 |
优点 | 抛光效果较好 | 避免了蜡的污染 | 避免了蜡的污染 |
缺点 |
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