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中国半导体设备行业发展前景看好

作者:佚名  来源:电子元器件  时间:2014/12/6 11:56:59

 国内外市场需求为国产半导体设备业提供了光明前景。目前一批极大规模集成电路制造设备、集成电路先进封装工艺制造设备、高亮度发光二极管制造设备开发成功,国产设备实现从无到有、从低端设备到高端设备的突破,在以美、欧、日为主导的半导体领域形成突破。
  面对快速发展的半导体工业和各层次半导体及集成电路产品的大量需求,按照“战略性、前瞻性、宏观性”和可持续发展的宏观思路以及“有所为,有所不为”的原则,根据我国的具体现状,我国半导体设备采取了分层次发展的方式,已经取得了初步的进展。
  1、组织优势力量,利用海内外技术资源,选择制约我国产业发展的关键技术和设备,采取引进消化吸收与自主创新相结合的方式,开展基础技术研究、联合开发和技术创新,实现跨越式发展,培养队伍,形成支撑我国半导体和集成电路产业良性发展的专用设备技术平台,为长远发展打下了基础。在此方面,我国几台高水平的关键设备已取得不同程度的进展,有的已在用户的生产线上安装,目前正处于验收阶段。
  2、根据半导体和集成电路专用设备递进发展、多代共存的特点,在瞄准世界先进水平的同时,巩固已有成果,提高产品质量,满足其它工艺层次生产线对专用设备的需求。在此方面,国内企业研制的一批12英寸及以下的生产设备已经取得初步成果并正在稳步推进。
  3、在高技术的平台下扩大覆盖范围,积极开发宽禁带半导体材料和器件制造设备、新型显示器件制造设备、半导体照明设备、太阳能电池制造设备以及其它越来越广泛的半导体设备应用领域所需要的各种专用设备,形成多品种、系列化的产品结构。
  在政策方面,“十二五”期间国家出台支持发展半导体设备制造业的诸多政策,国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”明确提出,“十二五”期间将重点进行45—22纳米关键制造装备攻关等,使装备和材料占国内市场的份额分别达到10%和20%,并开拓国际市场。
  技术方面,为推动中国集成电路产业进入“黄金发展时期”,面向国家集成电路产业链建设和战略性新兴产业发展,将以局部关键技术突破为主向全局性、系统性、集成性重大创新转变,组织创新研发联盟,重点提升企业创新能力。同时从“跟随战略”转向“创新跨越”,在若干核心技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品。
  SMT设备与半导体设备融合趋势日趋明显
  随着表面贴装技术的日益发展和成熟,中国的SMT(表面贴装)产业也得到了快速发展,涌现出了众多的以表面贴装技术为主的中小型电子制造服务企业,快速发展的市场为SMT设备提供了强劲的需求动力。
  电子产品小型化的要求,在电子制造中的晶圆级封装也得到更多的应用,这些使得SMT设备向上端半导体设备融合的趋势日趋明显。传统的SMT厂商不提供半导体封装设备,传统的半导体设备厂商不提供SMT的封装设备,在SMT与半导体日益融合的今天,需要有人来提供这样一种融合的设备。芯片级封装对设备提出了更高的要求,要求设备有更高的精度。为了将更多功能压缩入更小空间之中,越来越多元件以堆叠封装(PoP)的形式被贴装在电路板上。
  半导体设备技术趋势
  未来驱动各半导体厂投资的新技术为20奈米FinFED和3D NAND制程,需要的半导体机台设备成长,带动相关业者资本支出再攀高。未来半导体设备技术呈现以下5个发展方向:
  1、高精度化
  不断缩小的芯片特征尺寸要求设备高精度化。如其中的关键设备stepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)必须通过缩小曝光光束的波长、增大数值孔径(NA)和扩大视场面积、提高分辨率来不断提高光刻精度。
  2、加工晶圆大尺寸化
  不断扩大的晶圆尺寸可以提高产量和降低成本,从而获取更大的利润。2003年世界顶级半导体制造商英特尔、三星、Infineon、Micron、Elpida和力晶半导体等均开工了多条300mm晶圆生产线。
  3、加工晶圆单片化
  200mm晶圆生产线采用常规的高半成品(WIP)晶圆批处理生产方式。300mm晶圆生产线将采用低半成品、单晶圆片、连续流生产方式,据估计,一家采用单晶圆片流程加工300mm晶圆的工厂每月初始生产的晶圆片数量是加工200mm晶圆片普通工厂的2倍,而且成本和复杂性都大幅度降低。因此,随着晶圆的大尺寸化,对300mm晶圆必须采用单晶圆片连续流生产方式。
  4、设备组合化
  随着IC集成度的不断提高,IC制造工艺越来越复杂,工艺流程越来越长,为了减少对晶圆的污染和提高生产效率,设备制造商将多种设备组合在一起,变成联动机,具有多种功能。原来后道封装、测试设备较多制成联动机,现在逐渐扩大到前道设备。为了满足300mm品圆生产线采用单晶圆片、连续流生产方式,必须使设备、工具、晶圆片都发生变动,它们互相之间应尽量紧凑。目前日本正在研发“迷你型”生产线,如DIIN计划(2001—2007),投资125亿日元,建立迷你型工厂,以超短出货时间生产数码家电用SoC。
  5、全自动化
  由于300mm晶圆生产线采用单晶圆片、连续流生产方式,所以300mm晶圆生产线的一切都应是自动化操作。在300mm晶圆生产线中,只40%的人与各种材料的移动有关,而200mm晶圆生产线中,这个比例是60%。
 

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