CMP化学机械抛光材料项目规划设计方案

规划设计/投资方案/产业运营

报告说明—

该CMP化学机械抛光材料项目计划总投资4189.95万元，其中：固定

资产投资3021.85万元，占项目总投资的72.12%；流动资金1168.10万元，占项目总投资的27.88%。

达产年营业收入8162.00万元，总成本费用6186.12万元，税金及附

加79.15万元，利润总额1975.88万元，利税总额2327.57万元，税后净

利润1481.91万元，达产年纳税总额845.66万元；达产年投资利润率

47.16%，投资利税率55.55%，投资回报率35.37%，全部投资回收期4.33年，提供就业职位166个。

CMP化学机械抛光（ChemicalMechanicalPolishing）工艺是半导体制

造过程中的关键流程之一，利用了磨损中的“软磨硬”原理，即用较软的

材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。通过化学的和机械的综合作用，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛

光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

第一章基本信息

一、项目概况

（一）项目名称及背景

CMP化学机械抛光材料项目

（二）项目选址

xx产业园

对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。undefined （三）项目用地规模

项目总用地面积11612.47平方米（折合约17.41亩）。

（四）项目用地控制指标

该工程规划建筑系数76.91%，建筑容积率1.32，建设区域绿化覆盖率6.85%，固定资产投资强度173.57万元/亩。

（五）土建工程指标

项目净用地面积11612.47平方米，建筑物基底占地面积8931.15平方米，总建筑面积15328.46平方米，其中：规划建设主体工程11716.72平

方米，项目规划绿化面积1049.33平方米。

（六）设备选型方案

项目计划购置设备共计96台（套），设备购置费1410.79万元。

（七）节能分析

1、项目年用电量1084201.95千瓦时，折合133.25吨标准煤。

2、项目年总用水量8525.85立方米，折合0.73吨标准煤。

3、“CMP化学机械抛光材料项目投资建设项目”，年用电量

1084201.95千瓦时，年总用水量8525.85立方米，项目年综合总耗能量

（当量值）133.98吨标准煤/年。达产年综合节能量44.66吨标准煤/年，

项目总节能率21.61%，能源利用效果良好。

（八）环境保护

项目符合xx产业园发展规划，符合xx产业园产业结构调整规划和国

家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，

严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明

显的影响。

（九）项目总投资及资金构成

项目预计总投资4189.95万元，其中：固定资产投资3021.85万元，

占项目总投资的72.12%；流动资金1168.10万元，占项目总投资的27.88%。

（十）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（十一）项目预期经济效益规划目标

预期达产年营业收入8162.00万元，总成本费用6186.12万元，税金及附加79.15万元，利润总额1975.88万元，利税总额2327.57万元，税后净利润1481.91万元，达产年纳税总额845.66万元；达产年投资利润率47.16%，投资利税率55.55%，投资回报率35.37%，全部投资回收期4.33年，提供就业职位166个。

（十二）进度规划

本期工程项目建设期限规划12个月。

项目承办单位要合理安排设计、采购和设备安装的时间，在工作上交叉进行，最大限度缩短建设周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后施工，诸如其他配套工程等。项目承办单位要合理安排设计、采购和设备安装的时间，在工作上交叉进行，最大限度缩短建设周期。将投资密度比较大的部分工程尽量押后施工，诸如其他配套工程等。对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究，项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。

二、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xx产业园及xx产业园CMP化学机械抛光材料行业布局和结构调整政策；项目的建设

对促进xx产业园CMP化学机械抛光材料产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx集团为适应国内外市场需求，拟建“CMP化学机械抛光材料项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xx产业园经济发展，为社会提供就业职位166个，达产年纳税总额845.66万元，可以促进xx产业园区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率47.16%，投资利税率55.55%，全部投资回报率35.37%，全部投资回收期4.33年，固定资产投资回收期4.33年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

提振民营经济、激发民间投资已被列入重要清单。民营经济是经济和社会发展的重要组成部分，在壮大区域经济、安排劳动就业、增加城乡居民收入、维护社会和谐稳定以及全面建成小康社会进程中起着不可替代的作用，如何做大做强民营经济，已成为当前的一项重要课题。民营企业贴近市场、嗅觉敏锐、机制灵活，在推进企业技术创新能力建设方面起到重要作用。认定国家技术创新示范企业和培育工业设计企业，有助于企业技术创新能力进一步升级。同时，大量民营企业走在科技、产业、时尚的最前沿，能够综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识，对工业产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化创新，服务于工业设计，丰富产品品种、提升产品附加值，进而创造出新技术、新模式、新业态。

“十二五”期间，全省认真贯彻落实省委省政府战略部署，牢牢把握稳中求进工作总基调，大力实施工业转型升级行动计划，改造提升传统产业，培育发展新兴产业，全省制造业经济质量效益进一步提高，综合实力显著增强，为全省经济社会发展奠定了坚实基础。

三、主要经济指标

主要经济指标一览表

第二章承办单位概况一、项目承办单位基本情况

（一）公司名称

xxx实业发展公司

（二）公司简介

公司一直秉承“坚持原创，追求领先”的经营理念，不断创造令客户

惊喜的产品和服务。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念，以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨，竭诚为国内外客户

提供优质产品和一流服务，欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。

公司已拥有ISO/TS16949质量管理体系以及ISO14001环境管理体系，

以及ERP生产管理系统，并具有国际先进的自动化生产线及实验测试设备。公司紧跟市场动态，不断提升企业市场竞争力。基于大数据分析考虑用户

多样化需求，以此为基础制定相应服务策略的市场及经营体系，并综合考

虑用户端消费特征，打造综合服务体系。

公司坚持精益化、规模化、品牌化、国际化的战略，充分发挥渠道优势、技术优势、品牌优势、产品质量优势、规模化生产优势，为客户提供

高附加值、高质量的产品。公司将不断改善治理结构，持续提高公司的自

主研发能力，积极开拓国内外市场。公司一直注重科研投入，具有较强的

自主研发能力，经过多年的产品研发、技术积累和创新，逐步建立了一套

高效的研发体系，掌握了一系列相关产品的核心技术。公司核心技术均为

自主研发取得，支撑公司取得了多项专利和著作权。

二、公司经济效益分析

上一年度，xxx集团实现营业收入7027.64万元，同比增长13.67%（845.42万元）。其中，主营业业务CMP化学机械抛光材料生产及销售收入为5665.44万元，占营业总收入的80.62%。

上年度营收情况一览表

根据初步统计测算，公司实现利润总额1858.34万元，较去年同期相比增长322.97万元，增长率21.04%；实现净利润1393.75万元，较去年同期相比增长163.82万元，增长率13.32%。

上年度主要经济指标

第三章项目建设背景

CMP化学机械抛光（ChemicalMechanicalPolishing）工艺是半导体制造过程中的关键流程之一，利用了磨损中的“软磨硬”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。通过化学的和机

械的综合作用，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯

化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

CMP抛光材料主要包括抛光液、抛光垫、调节器、清洁剂等，其市

场份额分别占比49%、33%、9%和5%。中国2016年CMP抛光材料市场

规模为23亿元，2018年市场有望达到28亿元。

目前市场上抛光垫目前主要被陶氏化学公司所垄断，市场份额达

到90%左右，其他供应商还包括日本东丽、3M、台湾三方化学、卡博特等公司，合计份额在10%左右。抛光液方面，目前主要的供应商包括日本Fujimi、日本HinomotoKenmazai，美国卡博特、杜邦、Rodel、Eka，韩国ACE等公司，占据全球90%以上的市场份额，国内这一市场主要依赖进口，国内仅有部分企业可以生产。

安集微电子（上海）有限公司生产的铜/铜阻挡层抛光液，二氧化

硅抛光液，TSV抛光液，硅抛光液、铜抛光后清洗液等产品已成功进入国内外8英寸和12英寸客户芯片生产线使用，铜/铜阻挡层抛光液产

品已经进入国内外领先技术节点，产品涵盖130nm~28nm技术节点，产

品性能达到国际领先水平，并具有成本优势，打破了国外厂商在高端

集成电路制造抛光材料领域的垄断；上海新安纳在抛光液用磨料和存

储器抛光液等产品开发方面取得较好进展；时代立夫科技有限公司在

CMP抛光垫产品开发方面取得较好进展，部分产品在8寸和12寸CMP 工艺中正在进行应用评估。湖北鼎龙控股股份有限公司开发的铜抛光垫、氧化物抛光垫和钨抛光垫也开始认证；宁波江丰电子的金刚石修整盘和保持环已进入评价验证阶段。

目前本土厂商面临着以下制约因素:

一是集成电路材料领域新产品新技术迭代需要投入大量时间，从研发、中试到产业化，最终才能在用户端获得大规模应用，风险高，很多时候产品尚未成型，企业已经面临资金断裂的风险。

二是国外竞争对手常常利用其市场垄断地位，进行产品捆绑、连带等违规操作，先发制人阻止本地产品进入市场，扩大市场占有率，本土企业甚至已经失去了模仿跟进的机会。

三是供应链不完善，很多高端原材料（如胶体二氧化铈、超高纯胶体二氧化硅）都需要从欧洲、美国和日本进口，导致国内企业只能从低端开始，技术与市场竞争从开始就处于被动的局面。

第四章项目建设规模

一、产品规划

项目主要产品为CMP化学机械抛光材料，根据市场情况，预计年产值8162.00万元。

项目承办单位计划在项目建设地建设项目，具有得天独厚的地理条件，与xx省同行业其他企业相比，拥有“立地条件好、经营成本低、投资效益高、比较竞争力强”的优势，因此，发展相关产业前景广阔。

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积11612.47平方米（折合约17.41亩），其中：净用

地面积11612.47平方米（红线范围折合约17.41亩）。项目规划总建筑面

积15328.46平方米，其中：规划建设主体工程11716.72平方米，计容建

筑面积15328.46平方米；预计建筑工程投资1165.26万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计96台（套），设备购置费1410.79万元。

（三）产能规模

项目计划总投资4189.95万元；预计年实现营业收入8162.00万元。

第五章选址方案评估

一、项目选址

该项目选址位于xx产业园。

园区为当地四大经济园区之一，2006年经国家发改委批准为省级经济

园区。园区核准面积60平方公里，概念规划面积40平方公里，截止2016

年12月，园区投产、在建及合同的工业项目达167个，总投资60亿元，

已投资30亿元。园区不断培育壮大新兴产业，推进制造强国建设。发展战

略性产业是把握新一轮科技革命引发的重大产业发展机遇的必然选择。党

的十九大提出要坚定实施创新驱动发展战略，加快建设创新型国家，培育

新增长点，形成新动能。因此，去产能调结构转动能应摆在各项工作的突

出位置，着力培育壮大战略性新兴产业，力促工业经济高质量发展。

对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用效率，同时，采用

先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。场址

应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。undefined 项目建设得到了当地人民政府和主管部门的高度重视，土地管理部门、规划管理部门、建设管理部门等提出了具体的实施方案与保障措施，并给

予充分的肯定；其二，项目建设区域水、电、气等资源供给充足，可满足

项目实施后正常生产之要求；其三，投资项目可依托项目建设地成熟的公

用工程、辅助工程、储运设施等富余资源及丰富的劳动力资源、完善的社

会化服务体系，从而加快项目建设进度，降低建设成本，节约项目投资，

提高项目承办单位综合经济效益。项目投资环境优良，当地为招商引资出

台了一系列优惠政策，为投资项目建设营造了良好的投资环境；项目建设

地拥有完善的交通、通讯、供水、供电设施和工业配套条件，项目建设区

域市场优势明显，对投资项目的顺利实施和建成后取得良好经济效益十分

有利。

二、用地控制指标

建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准，

达到《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定

的具体要求。该项目均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规

划设计要求进行设计，同时，严格按照项目建设地建设规划部门与国土资

源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。根据测算，投资项目建筑容积率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业建筑容积率≥0.80的规定；同时，满足项目建设地确定的“建筑容积率≥1.50”的具体要求。

三、地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数76.91%，建筑容积率1.32，建设区域

绿化覆盖率6.85%，固定资产投资强度173.57万元/亩。

土建工程投资一览表

四、节约用地措施

五、总图布置方案

1、按照建（构）筑物的生产性质和使用功能，项目总体设计根据物流关系将场区划分为生产区、办公生活区、公用设施区等三个功能区，要求功能分区明确，人流、物流便捷流畅，生产工艺流程顺畅简捷；这样布置既能充分利用现有场地，有利于生产设施的联系，又有利于外部水、电、气等能源的接入，管线敷设短捷，相互联系方便。

项目承办单位在工艺流程、技术参数和主要设备选择确定以后，根据设备的外形、前后位置、上下位差以及各种物料输入（出）、操作等规划统一设计，选择并确定车间布置方案。项目承办单位在工艺流程、技术参数和主要设备选择确定以后，根据设备的外形、前后位置、上下位差以及各种物料输入（出）、操作等规划统一设计，选择并确定车间布置方案。

2、场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。场区植物配置以本地区树种为主，绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求，并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能，疏密适当高低错落，形成一定的层次感。

投资项目采用雨、污分流制排水系统，分别汇集后排入项目建设区不同污水管网。

3、项目建设区域位于项目建设地，场区水源为市政自来水管网，水源充裕水质良好，符合国家卫生要求，场区给水系统采用生产、生活、消防合一给水系统。投资项目水源来自场界外的项目建设地市政供水管网，项目建设区现有给、排水系统设施完备可以满足投资项目使用要求。

投资项目供电电源由项目建设地变电站专线供给，供电电源电压为

10KV，架空线引入场区后由电缆引入高压变配电室内，由场区配电屏分流到主体工程内，配电电压为380V/220V；场区电缆埋地敷设，车间内电缆架空敷设，该地区的供电电源可靠且电压稳定，完全能够满足投资项目的用电需求。投资项目供电电源由项目建设地变电站专线供给，供电电源电压为10KV，架空线引入场区后由电缆引入高压变配电室内，由场区配电屏分流到主体工程内，配电电压为380V/220V；场区电缆埋地敷设，车间内电缆架空敷设，该地区的供电电源可靠且电压稳定，完全能够满足投资项目的用电需求。

4、

工业电视部分：在场内主要场所进行重点监视，适时录像并存储图像，不仅可以了解工作人员及场内来往人员的情况，还可通过查询录像资料，

为事故鉴定、责任划分提供法律认可的视频图像证据。冬季室内采暖要求

计算温度：各主体工程14.50℃-16.50℃，需采暖的库房5.50℃-8.50℃，

公用站房14.50℃，办公室、生活间18.50℃，卫生间15.50℃；采暖热媒

为95.50℃-75.00℃采暖热水，由市政外网集中供应，供水压力为0.40Mpa。数据通信：数据传输通道主要采用中国电信ADSL构建VPN虚拟专用通信网，可同时解决场区数据、IP数据及计算机上网需求；也可采用GPRS数据传输通信，投资项目数据利用中国电信ADSL构建VPN虚拟专用通信网，上传至

项目承办单位调度中心。

六、选址综合评价

投资项目用地位于项目建设地，用地周边交通便利，由于规划科学合理，项目与相邻大型建筑物有一定安全距离，与周围建筑物群体及城市规

划要求协调一致，项目施工过程中及建成运营后不会对附近居民的生活、

工作和学习构成任何影响，是投资项目最为理想、最为合适的建设场所。

项目承办单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后，充分考虑了项

目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件，项目经营期

所需的内外部条件：距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及

拟建区域产业配套情况、基础设施条件等，通过建设条件比选最终选定的

项目最佳建设地点―项目建设地，投资项目建设区域供电、供水、道路、

照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好，可保证项目的建

设和正常经营，所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为项目建设提

供了良好的投资环境。

第六章土建工程说明

一、建筑工程设计原则

建筑物平面设计以满足生产工艺要求为前提，力求生产流程布置合理，尽量做到人货分流，功能分区明确，符合《建筑设计防火规范》（GB50016）要求。项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家

建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求

的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既

有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。

本工程项目位于项目建设地，本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证，最后达成共识。功能分区合理，人流、车流、物流路线清楚，

避免或减少交叉。建筑布局紧凑、交通便捷、管理方便。本次设计融入了

全新的设计理念，以建设和谐企业为前提条件，以建筑“功能、美观、经

CMP化学机械抛光Slurry的蜕与

CMP Slurry的蜕与进岳飞曾说：“阵而后战，兵法之常，运用之妙，存乎一心。”意思是说，摆好阵势以后出战，这是打仗的常规，但运用的巧妙灵活，全在于善于思考。正是凭此理念，岳飞打破了宋朝对辽、金作战讲究布阵而非灵活变通的通病，屡建战功。如果把化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)的全套工艺比作打仗用兵，那么CMP工艺中的耗材，特别是slurry的选择无疑是“运用之妙”的关键所在。 “越来越平”的IC制造 2006年，托马斯?弗里德曼的专著《世界是平的》论述了世界的“平坦化”大趋势，迅速地把哥伦布苦心经营的理论“推到一边”。对于IC制造来说，“平坦化”则源于上世纪80年代中期CMP技术的出现。 CMP工艺的基本原理是将待抛光的硅片在一定的下压力及slurry（由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液）的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动，借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面材料的去除，并获得光洁表面（图1）。 1988年IBM开始将CMP工艺用于4M DRAM器件的制造，之后各种逻辑电路和存储器件以不同的发展规模走向CMP。CMP将纳M粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来，满足了特征尺寸在0.35μm以下的全局平坦化要求。目前，CMP技术已成为几乎公认的惟一的全局平坦化技术，其应用范围正日益扩大。目前，CMP技术已经发展成以化学机械抛光机为主体，集在线检测、终点检测、清洗等技术于一体的CMP技术，是集成电路向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展的产物。同时也是晶圆由200mm向300mm乃至更大直径过渡、提高生产率、降低制造成本、衬底全局平坦化所必需的工艺技术。 Slurry的发展与蜕变 “CMP技术非常复杂，牵涉众多的设备、耗材、工艺等，可以说CMP本身代表了半导体产业的众多挑战。”安集微电子的CEO王淑敏博士说，“主要的挑战是影响CMP工艺和制程的诸多变量，而且这些变量之间的关系错综复杂。其次是CMP的应用范围广，几乎每一关键层都要求用到CMP进行平坦化。不同应用中的研磨过程各有差异，往往一个微小的机台参数或耗材的变化就会带来完全不同的结果，slurry的选择也因此成为CMP工艺的关键之一。” CMP技术所采用的设备及消耗品包括：抛光机、slurry、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。其中slurry和抛光垫为消耗品。Praxair的研发总监黄丕成博士介绍说，一个完整的CMP工CM和抛光垫是slurry艺主要由抛光、后清洗和计量测量等部分组成。抛光机、．P工艺的3大关键要素，其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平（图2）。

化学机械抛光工艺(CMP)全解

化学机械抛光液（CMP）氧化铝抛光液具体添加剂摘要：本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理，然后，通过介绍CMP系统，从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程，通过介绍分析CMP工艺参数，对CMP作定量了解。在文献精度中，介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型，其中考虑了磨粒尺寸，浓度，分布，研磨液流速，抛光势地形，材料性能。经过实验，得到的实验结果与模型比较吻合。MRR 模型可用于CMP模拟，CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后，通过对VLSI 制造技术的课程回顾，归纳了课程收获，总结了课程感悟。关键词：CMP、研磨液、平均磨除速率、设备 Abstract：This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course. Key word: CMP、slumry、MRRs、device 1.前言随着半导体工业飞速发展，电子器件尺寸缩小，要求晶片表面平整度达到纳米级。传统的平坦化技术，仅仅能够实现局部平坦化，但是当最小特征尺寸达到

化学机械抛光液配方组成,抛光液成分分析及技术工艺

化学机械抛光液配方组成，抛光原理及工艺导读：本文详细介绍了化学机械抛光液的研究背景，机理，技术，配方等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。禾川化学专业从事化学机械抛光液成分分析，配方还原，研发外包服务，提供一站式化学机械抛光液配方技术解决方案。 1.背景基于全球经济的快速发展，IC技术（Integrated circuit, 即集成电路）已经渗透到国防建设和国民经济发展的各个领域，成为世界第一大产业。IC 所用的材料主要是硅和砷化镓等,全球90%以上IC 都采用硅片。随着半导体工业的飞速发展，一方面，为了增大芯片产量，降低单元制造成本，要求硅片的直径不断增大；另一方面，为了提高IC 的集成度，要求硅片的刻线宽度越来越细。半导体硅片抛光工艺是衔接材料与器件制备的边沿工艺，它极大地影响着材料和器件的成品率，并肩负消除前加工表面损伤沾污以及控制诱生二次缺陷和杂质的双重任务。在特定的抛光设备条件下，硅片抛光效果取决于抛光剂及其抛光工艺技术。禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川

化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 2.硅片抛光技术的研究进展 20世纪60年代中期前，半导体抛光还大都沿用机械抛光，如氧化镁、氧化锆、氧化铬等方法，得到的镜面表面损伤极其严重。1965年Walsh和Herzog 提出SiO2溶胶-凝胶抛光后，以氢氧化钠为介质的碱性二氧化硅抛光技术就逐渐代替旧方法，国内外以二氧化硅溶胶为基础研究开发了品种繁多的抛光材料。随着电子产品表面质量要求的不断提高, 表面平坦化加工技术也在不断发展，基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG( spin-on-glass) 、低压CVD( chemical vapor deposit) 、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC艺中获得应用, 但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等, 不能满足特征尺寸在0. 35 μm 以下的全局平面化要求。 1991 年IBM 首次将化学机械抛光技术( chemical mechanical polishing , 简称CMP)成功应用到64 Mb DRAM 的生产中, 之后各种逻辑电路和存储器以不同的发展规模走向CMP, CMP 将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来, 满足了特征尺寸在0. 35微米以下的全局平面化要求。CMP 可以引人注目地得到用其他任何CMP 可以引人注目地得到用其他任何平面化加工不能得到的低的表面形貌变化。目前, 化学机械抛光技术已成为几乎公认为惟一的全局平面化技术，逐渐用于大规模集成电路(LSI) 和超大规模集成电路(ULSI) ，可进一步提高硅片表面质量，减少表面缺陷。

化学机械抛光液(CMP)氧化铝抛光液具汇总

化学机械抛光液（CMP）氧化铝抛光液一、行业的界定与分类 (2) （一）化学机械抛光 (2) 1、化学机械抛光概念 (2) 2、CMP工艺的基本原理 (2) 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 (2) 4、CMP过程 (2) 5、CMP技术的优势 (2) （二）化学机械抛光液 (3) 1、化学机械抛光液概念 (3) 2、化学机械抛光液的组成 (3) 3、化学机械抛光液的分类 (3) 4、CMP过程中对抛光液性能的要求 (3) （三）化学机械抛光液的应用领域 (3) 二、原材料供应商 (4) 三、化学机械抛光液行业现状 (4) （一）抛光液行业现状 (4) 1、国际市场主要抛光液企业分析 (4) 2、我国抛光液行业运行环境分析 (4) 3、我国抛光液行业现状分析 (5) 4、我国抛光液行业重点企业竞争分析 (5) （二）抛光液行业发展趋势 (5) （三）抛光液行业发展的问题 (5) 四、需求商 (6) （一）半导体硅材料 (6) 1、电子信息产业介绍 (6) 2、半导体硅材料的简单介绍 (6) （二）分立器件行业 (7) （三）抛光片 (8)

化学机械抛光液行业研究一、行业的界定与分类（一）化学机械抛光 1、化学机械抛光概念化学机械抛光（英语：Chemical-Mechanical Polishing，缩写CMP），又称化学机械平坦化（英语：Chemical-Mechanical Planarization），是半导体器件制造工艺中的一种技术，用来对正在加工中的硅片或其它衬底材料进行平坦化处理。 2、CMP工艺的基本原理基本原理是将待抛光工件在一定的下压力及抛光液(由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液)的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除,并获得光洁表面。 3、CMP技术所采用的设备及消耗品主要包括，抛光机、抛光液、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等，其中抛光液和抛光垫为消耗品。 4、CMP过程过程主要有抛光、后清洗和计量测量等部分组成，抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素，其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平。 5、CMP技术的优势最初半导体基片大多采用机械抛光的平整方法,但得到的表面损伤极其严重，基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃SOG(spin-on-glass)、低压CV D(chemicalvaporde-posit)、等离子体增强CVD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积-腐蚀-淀积等方法也曾在IC工艺中获得应用,但均属局部平面化技术,其平坦化能力从几微米到几十微米不等,不能满足特征尺寸在

化学机械抛光液行业研究

化学机械抛光液行业研究一、行业的界定与分类 (2) （一）化学机械抛光 (2) 1、化学机械抛光概念 (2) 2、CMP工艺的基本原理 (2) 3、CMP技术所采用的设备及消耗品 (2) 4、CMP过程 (2) 5、CMP技术的优势 (2) （二）化学机械抛光液 (3) 1、化学机械抛光液概念 (3) 2、化学机械抛光液的组成 (3) 3、化学机械抛光液的分类 (3) 4、CMP过程中对抛光液性能的要求 (3) （三）化学机械抛光液的应用领域 (3) 二、原材料供应商 (4) 三、化学机械抛光液行业现状 (4) （一）抛光液行业现状 (4) 1、国际市场主要抛光液企业分析 (4) 2、我国抛光液行业运行环境分析 (4) 3、我国抛光液行业现状分析 (5) 4、我国抛光液行业重点企业竞争分析 (5) （二）抛光液行业发展趋势 (5) （三）抛光液行业发展的问题 (5) 四、需求商 (6) （一）半导体硅材料 (6) 1、电子信息产业介绍 (6) 2、半导体硅材料的简单介绍 (6) （二）分立器件行业 (7) （三）抛光片 (8)

化学机械抛光工艺(CMP)

化学机械抛光工艺（CMP）摘要：本文首先定义并介绍CMP工艺的基本工作原理，然后，通过介绍CMP系统，从工艺设备角度定性分析了解CMP的工作过程，通过介绍分析CMP工艺参数，对CMP作定量了解。在文献精度中，介绍了一个SiO2的CMP平均磨除速率模型，其中考虑了磨粒尺寸，浓度，分布，研磨液流速，抛光势地形，材料性能。经过实验，得到的实验结果与模型比较吻合。MRR 模型可用于CMP模拟，CMP过程参数最佳化以及下一代CMP设备的研发。最后，通过对VLSI 制造技术的课程回顾，归纳了课程收获，总结了课程感悟。关键词：CMP、研磨液、平均磨除速率、设备 Abstract：This article first defined and introduces the basic working principle of the CMP process, and then, by introducing the CMP system, from the perspective of process equipment qualitative analysis to understand the working process of the CMP, and by introducing the CMP process parameters, make quantitative understanding on CMP.In literature precision, introduce a CMP model of SiO2, which takes into account the particle size, concentration, distribution of grinding fluid velocity, polishing potential terrain, material performance.After test, the experiment result compared with the model.MRR model can be used in the CMP simulation, CMP process parameter optimization as well as the next generation of CMP equipment research and development.Through the review of VLSI manufacturing technology course, finally sums up the course, summed up the course. Key word: CMP、slumry、MRRs、device 1.前言

化学机械抛光CMP技术的发展应用及存在问题

化学机械抛光(CMP)技术的发展、应用及存在问题雷红　雒建斌　马俊杰 (清华大学摩擦学国家重点实验室　北京　100084) 摘要:在亚微米半导体制造中,器件互连结构的平坦化正越来越广泛采用化学机械抛光(C MP)技术,这几乎是目前唯一的可以提供在整个硅圆晶片上全面平坦化的工艺技术。本文综述了化学机械抛光的基本工作原理、发展状况及存在问题。关键词:C MP　设备　研浆　平面化技术 Advances and Problems on Chemical Mechanical Polishing Lei Hong　Luo Jianbin　Ma J unjie (T he S tate K ey Lab oratery of T rib ology,Tsinghua University100084) Abstract:Chemical mechanical polishing(C MP)has become widely accepted for the planarization of device interconnect structures in deep submicron semiconductor manu facturing1At present,it is the only technique kn own to provide global planarization within the wh ole wafers1The progress and problem of C MP are reviewed in the paper1 K eyw ords:CMP　Equipment　Slurry　Planarization 1　C MP的发展、应用随着半导体工业沿着摩尔定律的曲线急速下降,驱使加工工艺向着更高的电流密度、更高的时钟频率和更多的互联层转移。由于器件尺寸的缩小、光学光刻设备焦深的减小,要求片子表面可接受的分辨率的平整度达到纳米级[1]。传统的平面化技术如基于淀积技术的选择淀积、溅射玻璃S OG、低压C VD、等离子体增强C VD、偏压溅射和属于结构的溅射后回腐蚀、热回流、淀积—腐蚀—淀积等,这些技术在IC工艺中都曾获得应用。但是,它们虽然也能提供“光滑”的表面,却都是局部平面化技术,不能做到全局平面化。目前,已被公认的是,对于最小特征尺寸在0135μm及以下的器件,必须进行全局平面化,为此必须发展新的全局平面化技术。 90年代兴起的新型化学机械抛光(Chem ical M echanical P olishing,简称C MP)技术则从加工性能和速度上同时满足了圆片图形加工的要求。C MP技术是机械削磨和化学腐蚀的组合技术,它借助超微粒子的研磨作用以及浆料的化学腐蚀作用在被研磨的介质表面上形成光洁平坦表面[2、3]。C MP技术对于器件制造具有以下优点[1]: (1)片子平面的总体平面度:C MP工艺可补偿亚微米光刻中步进机大像场的线焦深不足。 (2)改善金属台阶覆盖及其相关的可靠性:C MP 工艺显著地提高了芯片测试中的圆片成品率。 (3)使更小的芯片尺寸增加层数成为可能:C MP 技术允许所形成的器件具有更高的纵横比。因而,自从1991年美国I BM公司首先将C MP工艺用于64Mb DRAM的生产中之后,该技术便顺利而迅速地在各种会议和研究报告中传播,并逐步进入工业化生产[4、5]。目前美国是C MP最大的市场,它偏重于多层器件,欧洲正在把C MP引入生产线,而日本和亚太地区将显著增长,绝大多数的半导体厂家采用了金属C MP,而且有能力发展第二代金属C MP工艺。据报道[6],1996年日本最大十家IC制造厂家中,有七家在生产0135μm器件时使用了C MP平坦化工艺,韩国和台湾也已开始C MP在内的亚微米技术。近年来,C MP发展迅猛,在过去三年中,化学机械抛光设备的需求量已增长了三倍,并且在今后的几年内,预计C MP设备市场仍将以60%的增长幅度上升。C MP 技术成为最好也是唯一的可以提供在整个硅圆晶片上全面平坦化的工艺技术,C MP技术的进步已直接影响着集成电路技术的发展。 C MP的研究开发工作已从以美国为主的联合体SE M ATECH发展到全球,如欧洲联合体J ESSI,法国研究公司LETI和C NET,德国Fraunhofer研究所等[7],日本和亚洲其它国家和地区如韩国、台湾等也在加速研究与开发,并呈现出高竞争势头。并且研究从居主导地位的半导体大公司厂家的工艺开发实验室正扩展到设备和材料供应厂家的生产发展实验室。 C MP技术的应用也将从半导体工业中的层间介质(I LD),绝缘体,导体,镶嵌金属W、Al、Cu、Au,多晶硅,硅氧化物沟道等的平面化[8],拓展到薄膜存贮磁盘,微电子机械系统(MFMS),陶瓷,磁头,机械磨具,精密阀门,光学玻璃,金属材料等表面加工领域。

化学机械抛光的主要要素

孔洞和Te原子在快速可逆相变过程中起重要作用日前Gartner发布的2017年全球半导体市场初步统计显示，三星去年在全球半导体市场的份额达到14.6%，首次超越英特尔公司成为全球最大芯片制造商。去年全球半导体收入为4197亿美元，同比增长22.2%。供应不足局面推动存储芯片收入增长64%，它在半导体总收入中的占比达到31%。除了三星首度登上全球第一大半导体厂，SK海力士跃居全球第3，美光排名也跃升至第4位。供应不足引发的价格上涨成为了推动存储芯片收入增长的关键动力。在半导体存储器中，市场主导的三种存储器技术为动态随机存储器(DRAM)、闪存(Flash)和静态随机存储器(SRAM)。随着工艺技术节点推进至45nm 以下，目前这三种存储器技术都已经接近各自的基本物理极限，DRAM的进一步发展对光刻精度提出了巨大挑战；Flash中电容变得异常的高和薄，为了延伸进一步提升密度，Flash 的栅介质必须选用高k值的材料；而SRAM 则随着工艺的演进开始面临信噪比和故障率方面的挑战。相变存储器就是基于O v s h i n s k y效应的元件，被命名为O v s h i n s k y电效应统一存储器.(O v s h i n s k y [3]首次描述了基于相变理论的存储器，材料在非晶态—晶态—非晶态相变过程中，其非晶态和晶态呈现不同的光学和电学特性，因此可以用非晶态代表“0”，晶态代表“1”实现信息存储，这被称为O v s h i n s k y电子效应。) 相变存储器利用电能（热量）使相变材料在晶态（低阻）与非晶态（高阻）之间相互转换，实现信息的读取、写入和擦除，工作原理是将数据的写入和读取分为3个过程——分别是“设置（Set ）”、“重置（Res et ）”和“读取（Re ad）”。“Se t”过程就是施加一个宽而低的脉冲电流于相变材料上，使其温度升高到晶化温度T x以上、熔点温度T m以下，相变材料形核并结晶，此时相变材料的电阻较低，代表数据“1”。“R e s e t”过程就是施加一个窄而强的脉冲电流于相变材料上，使其温度升高到熔点温度T m以上，随后经过一个快速冷却的淬火过程（降温速率＞ 109K / s），相变材料从晶态转变成为非晶态，此时相变材料的电阻很高，代表数据“0”。“Re ad”过程则是在器件2端施加低电压，如果存储的数据是“0”，那么器件的电阻较高，因而产生的电流较小，所以系统检测到较小的电流回馈时就判断是数据“0”；如果存储的数据是“1”，那么器件的电阻较低，因而产生的电流较大，所以系统检测到较大的电流回馈时就判断是数据“1” 早期的相变存储材料由于结晶时会发生相变分离等原因，晶速率较慢（约微秒量级），如碲（T e）基合金，而到20世纪80年代初，科研人员发现了一批具有高速相变能力、晶态和非晶态具有明显光学性质差异的相变材料,其中G e - S b - T e体系是最成熟的相变材料，G e -S b - T e合金结晶速度快，因此写入和擦除速度都非常快，能够满足高速存储性能的要求，由I n t e l和意法半导体（STMicroelectronics）组建的恒忆（Numo n yx）公司开发的相变存储器（图2）就基于Ge-Sb-Te合金相变材料在非晶态和晶态之间的纳秒级相变导致的电阻巨大差异是相变存储器的进行数据储存的重要依据。虽然很多材料在固态时都具有多重相态，但并不是所有的这些材料都具备相变材料的特征。首先，材料在非晶态与晶态之间的电阻差异要大，才可以满足相变存储器的数据储存要求，比如王国祥[9]测量了Ge-Sb-Te薄膜的电阻，从GST薄膜的R-T曲线（图4）可以看到，非晶态- f c c - h e x的两个转变温度分别为168℃和约300℃，非晶与h e x结构的薄膜电阻率相差约为6个数量级，非晶与f c c结构则相差4个数量级,这样的电阻差异就能够满足存储要求；其次，材料的结晶速度要很快（纳秒级），且相变前后材料的体积变化要小，晶态和非晶态可循环次数高，以保证数据能够高速重复写入，这就意味着用作存储材料可以获得更快的操作速度；最后对材料的热稳定性也有一定要求，结晶温度足够高，材料的热稳定性会好，以保证相变存储器可以在较高的温度下工作，数据才能够保存足够长时间，但是结晶温度过高也会带来负面影响，比如需要更高的操作电压或电流等。首先，在相变存储单元中，选通器件（MOS 晶体管或二极管）的驱动能力是有限的（0.5 mA/m），而器件RESET 操作固有的能耗决定了器件的能量效率，因此我们需要降低相变材料层中有效相变区域的非晶化电流，以降低器件操作驱动的难度，有效降低器件的操作功耗；其次，GST 材料本身的结晶温度过低，造成了材料的非晶态热稳定性较差的问题，使GST 材

CMP化学机械抛光Slurry的蜕与进

CMP Sluｒrｙ的蜕与进岳飞曾说：“阵而后战，兵法之常,运用之妙，存乎一心。”意思是说,摆好阵势以后出战，这是打仗的常规，但运用的巧妙灵活，全在于善于思考。正是凭此理念，岳飞打破了宋朝对辽、金作战讲究布阵而非灵活变通的通病,屡建战功。如果把化学机械抛光（CＭP，Chemical Ｍｅcｈａｎical Poliｓhiｎg)的全套工艺比作打仗用兵,那么CMP工艺中的耗材,特别是slurｒy的选择无疑是“运用之妙”的关键所在。 2006年，托马斯?弗里德曼的专著《世界是平的》论“越来越平”的ＩC制造? 述了世界的“平坦化”大趋势,迅速地把哥伦布苦心经营的理论“推到一边”。对于ＩC制造来说，“平坦化”则源于上世纪80年代中期CＭP技术的出现。ＣＭP工艺的基本原理是将待抛光的硅片在一定的下压力及sｌuｒrｙ（由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液）的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动,借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面材料的去除,并获得光洁表面（图1)。 19８８年IＢＭ开始将CＭP工艺用于4ＭDRＡM器件的制造,之后各种逻辑电路和存储器件以不同的发展规模走向CＭＰ。CMP将纳米粒子的研磨作用与氧化剂的化学作用有机地结合起来,满足了特征尺寸在0.35μm以下的全局平坦化要求。目前，CMP技术已成为几乎公认的惟一的全局平坦化技术，其应用范围正日益扩大。目前,CＭP技术已经发展成以化学机械抛光机为主体，集在线检测、终点检测、清洗等技术于一体的CMＰ技术,是集成电路向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展的产物。同时也是晶圆由20０mｍ向300ｍm乃至更大直径过渡、提高生产率、降低制造成本、衬底全局平坦化所必需的工艺技术。Ｓlurｒy的发展与蜕变?“CMＰ技术非常复杂，牵涉众多的设备、耗材、工艺等，可以说ＣMP本身代表了半导体产业的众多挑战。”安集微电子的CEＯ王淑敏博士说,“主要的挑战是影响ＣMＰ工艺和制程的诸多变量,而且这些变量之间的关系错综复杂。其次是ＣMP的应用范围广,几乎每一关键层都要求用到CMP 进行平坦化。不同应用中的研磨过程各有差异,往往一个微小的机台参数或耗材的变化就会带来完全不同的结果，slurｒy的选择也因此成为CMP工艺的关键之一。” CＭP技术所采用的设备及消耗品包括：抛光机、slurｒy、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。其中ｓluｒr y和抛光垫为消耗品。Pｒａｘａir的研发总监黄丕成博士介绍说，一个完整的ＣMP工艺主要由抛光、后清洗和计量测量等部分组成。抛光机、sｌuｒry和抛光垫是CMP工艺的3大关键要素,其性能和相互匹配决定CMP能达到的表面平整水平（图2）。