随着集成电路技术节点进入10nm及以下,传统的铜(Cu)互连材料因阻容延迟高、电子散射强等问题而面临挑战。钴由于电阻率低、硬度高和平均电子自由程低成为替代铜作为互连材料的金属之一。钴抛光液主要用于半导体制造过程中的化学机械抛光(CMP)工艺针对钴互连材料的抛光。
集成电路技术的发展,芯片集成度增加,尺寸更小,对于互联材料要求也有所不同。芯片集成度的增加会使互连金属线更长、更窄且电阻更高。铜金属由于电阻率相对铝金属更低、扩展性更高,因此,在180nm技术节点中,IBM将铝互连替换为铜互连材料;但是随着技术节点进一步进入10nm及以下,铜作为后道工序互联材料,面临着较多挑战,如电阻率增加、阻挡层/布线层的尺寸限制以及窄沟道宽度的非共形沉积等。钴金属由于在小尺寸下电阻率低等优势成为互连材料之一。
新思界产业研究中心整理发布的《
2024-2028年中国钴抛光液市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,随着钴在集成电路领域成为重要的互联材料,其抛光液很大程度的影响拍光的效果和期间最终的性能,由于钴自身的活泼型,在较大的PH值范围内钴都很容易被腐蚀,影响抛光后的表面质量。钴抛光液主要成分包括研磨颗粒、腐蚀抑制剂、络合剂、表面活性剂、氧化剂、pH调节剂和水,为了满足实际应用需求,企业通过组分选择提升产品性能,如安集微电子CN202211698536.6“一种化学机械抛光液及其用途“专利显示,通过添加合适的炔二醇类非离子表面活性剂,能够有效改善钴表面的腐蚀情况,提高钴的去除速率,显著降低钴的静态腐蚀速率,同时不影响钴的去除速率。
随着集成电路技术的进步,10nm以下芯片已经成为行业的发展趋势,掌握10nm及以下芯片工艺的晶圆厂主要包括美国英特尔,韩国三星,中国大陆中芯国际,中国台湾台积电。随着10nm、7nm等工艺被越来越多使用,10nm以下芯片产量不断增长,钴材料在10nm节点以下芯片中的应用有望增多,钴抛光液产品市场规模也有望持续增长。钴抛光液作为抛光液中的新产品,其市场增速较快。当前,钴抛光液的研发正集中在提高抛光效率、改善表面质量、降低成本等方面。中国企业在钴抛光液领域的国产化进程正在加速,安集科技等已有专利布局,有望在市场竞争中占据一定地位。
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