隨著集成電路技術節點進入10nm及以下,傳統的銅(Cu)互連材料因阻容延遲高、電子散射強等問題而面臨挑戰。鈷由于電阻率低、硬度高和平均電子自由程低成為替代銅作為互連材料的金屬之一。鈷拋光液主要用于半導體制造過程中的化學機械拋光(CMP)工藝針對鈷互連材料的拋光。
集成電路技術的發展,芯片集成度增加,尺寸更小,對于互聯材料要求也有所不同。芯片集成度的增加會使互連金屬線更長、更窄且電阻更高。銅金屬由于電阻率相對鋁金屬更低、擴展性更高,因此,在180nm技術節點中,IBM將鋁互連替換為銅互連材料;但是隨著技術節點進一步進入10nm及以下,銅作為后道工序互聯材料,面臨著較多挑戰,如電阻率增加、阻擋層/布線層的尺寸限制以及窄溝道寬度的非共形沉積等。鈷金屬由于在小尺寸下電阻率低等優勢成為互連材料之一。
新思界產業研究中心整理發布的《
2024-2028年中國鈷拋光液市場行情監測及未來發展前景研究報告》顯示,隨著鈷在集成電路領域成為重要的互聯材料,其拋光液很大程度的影響拍光的效果和期間最終的性能,由于鈷自身的活潑型,在較大的PH值范圍內鈷都很容易被腐蝕,影響拋光后的表面質量。鈷拋光液主要成分包括研磨顆粒、腐蝕抑制劑、絡合劑、表面活性劑、氧化劑、pH調節劑和水,為了滿足實際應用需求,企業通過組分選擇提升產品性能,如安集微電子CN202211698536.6“一種化學機械拋光液及其用途“專利顯示,通過添加合適的炔二醇類非離子表面活性劑,能夠有效改善鈷表面的腐蝕情況,提高鈷的去除速率,顯著降低鈷的靜態腐蝕速率,同時不影響鈷的去除速率。
隨著集成電路技術的進步,10nm以下芯片已經成為行業的發展趨勢,掌握10nm及以下芯片工藝的晶圓廠主要包括美國英特爾,韓國三星,中國大陸中芯國際,中國臺灣臺積電。隨著10nm、7nm等工藝被越來越多使用,10nm以下芯片產量不斷增長,鈷材料在10nm節點以下芯片中的應用有望增多,鈷拋光液產品市場規模也有望持續增長。鈷拋光液作為拋光液中的新產品,其市場增速較快。當前,鈷拋光液的研發正集中在提高拋光效率、改善表面質量、降低成本等方面。中國企業在鈷拋光液領域的國產化進程正在加速,安集科技等已有專利布局,有望在市場競爭中占據一定地位。
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