抛光的CMP( 三 )


总市值:328亿

雅克 科技 成立于1997年,主营电子半导体材料、深冷复合材料以及塑料助剂材料的研发和生产 。不仅是为战略新兴产业进行配套、解决国内战略新兴材料卡脖子的平台型公司 。更是国内半导体材料巨头 。

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抛光液的简介 polishing slurry
抛光液
CMP(Chemical Mechanical Polishing) 依据机械加工原理、半导体材料工程学、物力化学多相反应多相催化理论、表面工程学、半导体化学基础理论等,对硅单晶片化学机械抛光(CMP)机理、动力学控制过程和影响因素研究标明,化学机械抛光是一个复杂的多相反应,它存在着两个动力学过程:
(1)抛光首先使吸附在抛光布上的抛光液中的氧化剂、催化剂等与衬底片表面的硅原子在表面进行氧化还原的动力学过程 。这是化学反应的主体 。
(2)抛光表面反应物脱离硅单晶表面,即解吸过程使未反应的硅单晶重新裸露出来的动力学过程 。它是控制抛光速率的另一个重要过程 。
硅片的化学机械抛光过程是以化学反应为主的机械抛光过程,要获得质量好的抛光片,必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡 。如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用,则抛光片表面产生腐蚀坑、桔皮状波纹 。如果机械磨削作用大于化学腐蚀作用,则表面产生高损伤层 。
什么是化学机械作用研磨液?化学机械作用研磨液:化学机械作用研磨液利用了磨损中的"软磨硬"原理,即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的抛光表面,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和化学腐蚀作用在被研磨的介质表面形成光洁平坦表面 。所以化学机械作用研磨液又称为化学机械抛光液(Chemical Mechanical Polishing,简称CMP),百度也有很多相关信息 。
不锈钢抛光液对人体有害吗抛光液是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂:1、抛光液具有良好的去油污,防锈,清洗和增光性能,并能使金属制品显露出真实的金属光泽 。性能稳定、无毒,对环境无污染等优点;2、抛光液的主要产品可以按主要成分的不同分为以下几大类:金刚石抛光液(多晶金刚石抛光液、单晶金刚石抛光液和纳米金刚石抛光液)、氧化硅抛光液(即CMP抛光液);3、氧化铈抛光液、氧化铝抛光液和碳化硅抛光液等几类 。
碳化硅衬底是用铜抛吗碳化硅衬底是用铜抛,碳化硅单晶具有优异的热、电性能,在高温、高频、大功率、抗辐射集成电子器件领域有着广泛的应用前景 。然而,碳化硅硬度高、脆性大、化学性质稳定,传统加工方法不完全适用 。受加工技术的制约,目前高表面质量碳化硅晶片的加工效率极低 。化学性质稳定,传统加工方法不完全适用 。受加工技术的制约,目前高表面质量碳化硅晶片的加工效率极低 。
碳化硅单晶的加工过程主要分为切片、薄化和抛光 。全球碳化硅制造加工技术和产业尚未成熟,在一定程度上限制了碳化硅器件市场的发展,要充分实现碳化硅衬底的优异性能,开发高表面质量碳化硅晶片加工技术是关键所在 。
1碳化硅单晶的切片
作为碳化硅单晶加工过程的第一道工序,切片的性能决定了后续薄化、抛光的加工水平 。切片加工易在晶片表面和亚表面产生裂纹,增加晶片的破片率和制造成本,因此控制晶片表层裂纹损伤,对推动碳化硅器件制造技术的发展具有重要意义 。
1.1切片技术发展现状及趋势
传统的锯切工具如内圆锯片、金刚石带锯,转弯半径受限,切缝较宽,出片率较低,不适用于碳化硅晶体切割 。目前报道的碳化硅切片加工技术主要包括固结、游离磨料切片、激光切割、冷分离和电火花切片,不同技术对应的性能指标如表 1 所示,其中往复式金刚石固结磨料多线切割是最常应用于加工碳化硅单晶的方法 。
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固结磨料线锯切片、激光切割、冷分离以及电火花切片等技术是针对碳化硅材料比较有效的切片方法,原理如图 1 所示 。固结磨料线锯切片技术是指将金刚石磨料固结在金属丝上,随锯丝运动实现磨粒的锯切加工,如图 1(a)。锯切区域磨粒分布均匀,具有效率高、污染小等优势 。激光切割技术则是通过激光处理在内部形成改性层从碳化硅晶体上剥离出晶片,该技术处于研究阶段,如图 1(b)。冷分离技术具有材料利用率高,节能环保的优点,如图 1(c)。激光在晶锭内部形成角质层点平面,其上表面涂覆特制的分离材料并冷冻,遇冷收缩可分离晶圆薄片 。电火花切片利用脉冲放电对碳化硅单晶进行腐蚀切割,精度和生产率高,如图 1(d)。加工后碳化硅晶片表面光滑,但切缝较宽,表面损伤层后续处理工艺需要进一步开发 。