为12英寸晶圆先进制造“止痛”

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0d18257591.html,

为12英寸晶圆先进制造“止痛”

作者：

来源：《中国计算机报》2013年第14期

在晶圆生产中，从硅晶圆中心向外扩展，坏点数呈上升趋势，这增加了制造商扩大硅晶圆尺寸的难度。目前晶圆尺寸正从8英寸向12英寸过渡，主流是12英寸，而18英寸生产线只有三星、英特尔和台积电等少数有实力的半导体巨头投资。笔者认为，12英寸晶圆将在一定

时期内保持领先优势，15年内仍然为主流产品。

12英寸晶圆先进制造工艺发展到今天，生产线动辄需要投资几十亿美元。以三星西安项

目为例，一期总投资70亿美元，达产后每月产能为7万片，平均每1万片产能的投资需要10亿美元。如此巨大规模的投资以及后续高昂的运营费用，让代工厂望而却步。

以12英寸28纳米技术为例，虽然国内在技术水平上与国际先进水平仍有较大差距，但政府对提高该技术抱很大决心。在《集成电路产业“十二五”发展规划》中提到“加快12英寸先进工艺生产线的规模化、集约化建设”、“推动28纳米先进工艺的研发及产业化，为22纳米研发和量产奠定基础”。本土代工业的发展方向标直指“国际竞争力”和“持续发展”。

目前，我国晶圆先进工艺生产线投资的90%用于采购设备，设备绝大多数需要进口。12

英寸晶圆生产的设备主要进口自欧美和日本。而光刻和刻蚀设备合计约占总投入的一半，其中光刻作为核心工艺，占总投入的三分之一。目前先进制程的光刻机主要从荷兰的ASML和Philips、德国的XTREME、日本的Nikon等进口。美国的光刻技术在光刻机系统集成中起到了至关重要的作用，比如美国的Cymer公司就为ASML、Nikon等大厂提供光源。

只有关键设备国产化，才能降低12英寸晶圆先进制造的投资，从而掌握自主可控的核心技术。目前，国产关键设备的开发已经形成阶段性成果，开始逐步引入市场。比如，中微半导体设备公司开发的65纳米到28纳米介质刻蚀机，已经进入台积电和海力士的12英寸生产线，与美国和日本设备同台竞争；北方微电子公司的多晶硅刻蚀机在中芯国际投入生产；上海盛美公司的高端晶圆清洗机也获得了海力士的认证。赛迪顾问预计，在性能与稳定性得到保证的前提下，使用国产设备替代进口设备，能够为先进工艺线节约10%的投资。

国有资本介入的12英寸晶圆先进制造要减少投资，还应该注重增加收益、回馈社会。代工企业必须及早由“输血”向“造血”角色转变，平衡好业务规划与先进工艺研发的关系，面向市场做好工艺服务。目前，采用先进工艺的多种高端芯片覆盖了各种应用处理器、MCU、基带芯片、FPGA、存储器、传感器等。在如此众多的产品中，我国企业必须选择重点产品进行突破，开发工艺库，应对市场变化带来的各种潜在风险。

12英寸晶圆先进制造之“痛”在于投资大、风险高。在当今“产能为王”的背景下，代工厂“马太效应”急剧增强。代工厂面临着争夺客户以填补产能的巨大压力，而客户同样在争夺先进