研磨液具有良好的软化作用,因为该液体涂到金属表面就会对其发生氧化膜氧化的化学作用,变的软化,易于将表面研磨的杂质除去,这样就能大大的提高了研磨的效率。其次是起到润滑的作用,就如同研磨润滑油一样,在金属零件和研磨块之间在机器运行的过程中相互摩擦起润滑作用,这样使得表面增加了光洁度,使机器更好更快的运转,也能提率;再次是洗涤的作用。
研磨液应用于哪些地方:
对加工后的金属配件,可有效的去除毛刺,除油,去除氧化物,清洗,等多种功能同时完成,可大幅度简化操作工序,直接降低生产成本。
研削力量大,适用于倒角,毛刺,飞边,氧化皮,锈斑,纹痕,合模痕等,对工件有保护及润滑作用。可以减少磨料介质的磨损。
应用:适用于去除粗切削工序后工件表面的磨痕.作业后增加工件表面的平滑度。并且有轻度光泽。
既适用于震动(研磨)光饰机,滚动(研磨)光饰机和涡流式(研磨)光饰机,同时也可在离心(研磨)光饰机等其它(研磨)光饰机中使用。
研磨液产品特点和作用:
具有冷却性,在研磨加工中能够迅速的吸收被加工的时候所产生的热,使其温度下降,维持工件表面的精度,防工件表面完整度出现恶化,保磨粒自锐作用。如果研磨液流量越大的话,其冷却能力会比较高,工件表面温度比较低。
清理作用。在一定时间内起到润滑作用,洗掉堆积在气孔中的磨屑,防堵塞,粘度越低的话,其渗透性也会越容易,其清洗切屑的能力也就越强。
磨削和研磨等磨料处理是半导体芯片加工过程中的一项重要工艺,它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工,但是研磨会导致芯片外表的完整性变差。因而,抛光的一致性、均匀性和外表粗糙度对生产芯片来说是十分重要的。抛光和研磨在半导体生产中都起到重要性的作用。
一、研磨与抛光的差异
研磨运用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒,经过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工外表进行的精整加工。研磨可用于加工各种金属和非金属材料,加工的外表形状有平面,内、外圆柱面和圆锥 面,凸、凹球面,螺纹,齿面及其他型面。
抛光是运用机械、化学或电化学的效果,使工件外表粗糙度下降,以取得亮光、平整外表的加工办法。
两者的首要差异在于:抛光到达的外表光洁度要比研磨更高,并且可以选用化学或许电化学的办法,而研磨根本只选用机械的办法,所运用的磨料粒度要比抛光用的更粗,即粒度大。故生产芯片,研磨、抛光都是不可少的。
二、研磨处理
运用硬度比被加工资料更高的微米级颗粒,在硬质研磨盘效果下产生微切削,实现被加工芯片外表的微量资料去除,使工件的尺寸精度到达要求。
磨料:研磨液一般运用1微米以上颗粒由外表活性剂、PH调节剂、分散剂等组分组成,各组分发挥着不同的效果。
研磨液的效果:研磨液少量滴入滚筒内被水搅匀后,在光整时会粘附在零件与磨料的外表,其效果如下: ①软化效果:即对金属外表氧化膜的化学作用,使其软化,易于从外表研磨除掉,以进步研磨功率。 ②光滑作用:象研磨光滑油相同,在研磨块和金属零件之间起光滑效果,然后得到光洁的外表。 ③洗刷效果:像洗刷剂相同,能除掉金属零件外表的油污。 ④防锈效果:研磨加工后的零件,未清洗前在短时间 内具有一定的防锈效果。 ⑤缓冲效果:在光整加工运转中,与水一起搅动,会缓解零件之间的相互碰击。
三、抛光处理
运用微细磨料的物理研磨和化学腐蚀,在软质抛光布辅佐效果下,未取得光滑外表,减小或消除加工变质层,然后取得外表高质量的加工办法。
抛光液是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂,抛光液具有良好的去油污,防锈,清洗和长脸性能,并能使金属制品显露出实在的金属光泽。性能稳定、无毒,对环境无污染等优点。
由此可见,不管是研磨液还是抛光液在对半导体生产研磨抛光处理中都是起到重要的作用。其不仅能提高研磨速率、好的平整度、高的表面均一性,还有利于后续清洗,使得研磨粒子不会残留在粒子外表。
广泛适用于电子设备、电子原件、精密机械、仪器、仪表、光学元件、医疗器械、金属表面抛光等领域,适用于各类金属(铜、铝、镍、铬、不锈钢、铁等)及非金属(陶瓷、半导体、磁头、硅晶片、多晶硅、单晶硅各种铁氧体、微晶玻璃、碤、硅片、碳化硅等)表面进行高精度、超镜面抛光。
一、优点:
适用范围广泛,抛光后亮度为超镜面效果,工件出光速度快,操作过程中无气味,适用于清洁生产。抛光后的工件表面无划痕,达到超镜面效果。
二、指标:
① 白色乳液(或淡黄色乳液),无气味。
② PH值:中性,6~8。
③ 比重:>1.0。
三、使用方法:
① 将加入10倍清水(纯净水更佳)并摇均匀,在抛光机中均匀滴加进行抛光。
② 抛光条件:盘速60n~100n/min,压强20KG/d㎡~40KG/d㎡,抛光头速度50n/min,抛光剂稀释液流量50~100ml/min.
③ 抛光时间为25min~45min.
四、注意事项:
① 不能与其它混合使用,使用本剂前应将抛光盘进行清洗。
② 抛光剂使用过程中要摇均匀。
③ 抛光完毕时要立即用清水冲洗抛光工件。
④ 抛光工件前要对工件进行粗磨,达到一定平整度后才能使用本剂,以节省时间及提效。
⑤ 桶内的药水若有沉淀,请搅拌均匀后再使用,不影响使用效果。
研磨液,指固体颗粒搅拌到水中,不被溶解且分散在液体其中,一旦混合物停止震荡时就会沉淀下来,是一种不均匀的、异质的混合物。研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺,它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工,这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节,研磨液是影响半导体表面质量的重要因素。研磨液通常由表面活性剂、PH调节剂、分散剂、螯合剂等组分组成,各组发挥不同的作用,根据磨料的不同可分为:金刚石研磨液,二氧化硅研磨液,氧化铈研磨液等,其中,金刚石研磨液又可分为:单晶金刚石研磨液,多晶金刚石研磨液,爆轰纳米金刚石研磨液。
研磨液上游主要为其主要成分为,有增稠剂、分散剂、pH 调节剂、表面活性剂与螯合剂等。中游主要为研磨液产品的生产制备,随着国内企业持续布局,国产品牌占比持续提升,研磨液下游主要应用于半导体硅片制造领域,半导体硅片行业是我国鼓励发展的产业,是支撑经济社会发展和保国家的战略性和基础性产业,国家政策持续出台相关政策推动整体半导体行业发展扩张,进而带动研磨液需求持续增长。
研磨液作为半导体材料的重要组成部分之一,下游消费电子等领域应用持续增长的需求,为行业带来了广阔的发展空间,数据显示2022年国内抛光材料规模为46.92亿元,研磨液占我国抛光材料占比超5成,具体而言,2022年我国研磨液行业市场规模为22.08亿元,其中,本土研磨液市场占比达59.92%,进口研磨液市场占比40.08%,近年来国内企业国产化水平有较大幅度的上升,但仍有较大的提升空间。
近年来,随着安集科技等国内厂商成功打破国外厂商的垄断,实现进口替代,使中国在该领域拥有了自主供应能力,国内研磨液市场形成了内资与外资共同竞争的格局。研磨液行业下游主要为半导体领域,现阶段我国研磨液市场需求规模呈增长态势,2022年我国研磨液需求总量为4.78万吨,其中进口产品需求量为1.81万吨;本土产品需求量从2016年的0.63万吨增长至2022年的2.97万吨。受益于国内集成电路产业快速发展趋势、国内研磨液供应商技术的突破和成熟、国产化的成本优势等,未来集成电路领域研磨液有望进一步降低进口依赖。
就我国研磨液整体价格变动情况而言,2022年整体研磨液需求明显增长,供需趋紧背景下,研磨液价格出现明显增长,数据显示,2022年我国研磨液销售均价为4.62万元/吨,其中本土产品销售均价为4.46万元/吨;进口产品销售均价为4.88万元/吨。数据短期内供需波动致研磨液价格有所增长,但随着国产份额持续走高,国产研磨液产能持续扩张,预计中长期我国研磨液价格将表现下降态势。
全球范围内,美国和日本等垄断厂商人才储备充足,而国内集成电路领域化学机械抛光液产业起步较晚,滞后的人才培养导致国内人才匮乏,构成新进入企业的主要壁垒之一。我国研磨液行业企业包括新阳半导体、安集科技、北京国瑞升科技股份有限公司、东莞市创力研磨科技有限公司、深圳市振鸿兴研磨科技有限公司等,竞争力和外资企业相比差距有所缩小,但仍有较大的提升空间。
上海新阳2019 年启动集成电路关键工艺材料扩产项目,布局规划了清洗液、刻蚀液、电镀液及添加剂、光刻胶、研磨液等化学品材料产能,历经 2 年多的建设、调试、试生产等环节,目前上海厂区年产能 1.9 万吨扩充目标已建设完成。其化学机械研磨液主要包括适用于浅槽隔离研磨液(STI Slurry)、金属钨研磨液(W Slurry)、金属铜研磨液(Cu Slurry), 硅氧化层研磨液(Oxide Slurry),多晶硅层研磨液(Poly Slurry)等系列产品,研磨液产品可覆盖 14nm 及以上技术节点。2022年上海新阳总营收达11.96亿元,较2020年增长约0.8亿元,其中研磨液等电子化学材料占比48.5%、电子化学材料设备占比4.5%左右,涂料品占比46.5%。
1、产业发展
未来,随着国内半导体市场不断增长和国家政策对半导体和集成电路产业的支持,我国研磨液国产化、本土化的供应进程将加快。根据《国家集成电路产业发展推进纲要》发展目标,到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际水平,一批企业进入国际梯队, 实现跨越发展。在国家产业政策扶持和社会资金支持等利好条件下,国内研磨液领域涌现更多具有国际竞争力的产品,在更多关键领域实现进口替代,进一步提升研磨液国产化水平。
2、产品发展
近年来,受半导体、LED产业发展的带动,全球及我国研磨液、抛光液市场需求持续攀升,行业发展速度加快。伴随下游市场快速发展,研磨液市场需求逐渐升级,定制化将成为研磨液市场未来发展方向。
以上数据及信息可参考发布的《2023-2029年中国研磨液行业市场全景调研及发展趋向研判报告》。
本文采编:CY502