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2022年中国CMP设备市场现状及发展趋势预测分析(图)
2022-06-10 来源:中商产业研究院
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关键词:半导体

中商情报网讯:化学机械抛光(CMP)设备是集成电路制造中获得全局平坦化的一种手段,这种工艺就是为了能够获得既平坦、又无划痕和杂质玷污的表面而专门设计的。


市场现状

中国CMP设备市场整体较为平稳,2020年受到半导体行业不景气的影响,市场规模出现下降,约为4.3亿美元,同比下降6.52%。未来随着工艺技术进步,CMP设备在整体生产链条中的使用频次将进一步增加,预计2022年将增长至5.1亿美元。

数据来源:SEMI、中商产业研究院整理


2020年全球CMP设备市场中,中国大陆市场规模已跃升至全球第一,约为4.3亿美元,市场份额27%,中国台湾市场规模仅次于中国大陆,约为3.88亿美元,市场份额25%,韩国拥有23%的市场份额,居于第三。

数据来源:SEMI、中商产业研究院整理


发展趋势

1.CMP设备抛光头分区精细化

为了提高集成度,逻辑芯片特征线宽已经降到10 nm以下。芯片集成度的提升对抛光的均匀性提出了更高的要求,全局均匀性的控制要求从几十纳米提高到几纳米。为了满足抛光均匀性的要求,需要将抛光头设置更加合理、精细的分区,并配合智能算法解决多分区相互耦合的问题,大幅提升抛光头压力控制的精准度。


2.CMP设备工艺控制智能化

CMP是一个受多因素影响的工艺过程。抛光盘的转动、承载头的转动、修整器的摆动、承载头各分区的载荷、保持环压力、抛光垫磨损、抛光液供给、抛光液温度等因素的微小变化都会影响抛光结果的变化。


在人工智能和大数据的助推下,实现多因素智能控制成为一种可能。CMP设备可以充分考虑设备运行的多种过程参数对抛光结果的影响,引入智能算法,构建智能控制模型,提升CMP设备的智能化工艺控制水平,减少耗材等因素的影响,提高工艺一致性与产品良率。


3.清洗单元多能量组合化

当特征尺寸降至14nm以下后,线宽不断接近物理基础尺寸,纳米级的颗粒污染都有可能会对芯片的性能和可靠性产生重要影响。因此,随着互连线宽特征尺寸的不断减小,对表面污染物残留的控制更加严苛。简单的清洗方式组合难以有效去除纳米级的细微污染物。CMP设备中的清洗单元需综合考虑兆声振动、机械柔性刷洗、表面张力等多种能量,并采取科学合理组合,同时借助科学的化学清洗剂形成有效的保护和辅助,提高清洗效果。


4.预防性维护精益化

CMP设备配置部件状态监测装置,实时监控易损易耗部件如保持环、抛光垫、清洗刷等的使用状态。根据人工智能和大数据技术,智能预测易损易耗部件的更换周期。在保证部件使用性能的前提下,尽可能延长其使用寿命,控制设备的预防性维护成本。


另一方面,通过结构设计或引入新材料,实现更换后的易损易耗部件快速进入良好的工作状态,即缩短耗材部件的磨合时间,从而提升CMP设备生产效率,降低生产成本。



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