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发展半导体设备产业

建立半导体设备与材料产业，是中国自力更生的宏观战略的一部分，这将使中国企业从该国迅速增长的半导体和电子市场中获取更大的利益。

 

全球半导体设备产业历史与发展

 

半导体设备与IC一样，也是高投入、高产出的产业。一代器件，一代工艺，一代设备，是当今半导体工业发展的精髓。世界芯片的生产水平已达0.13微米，而研制水平己达90nm及以下。然而，早在2年前，半导体设备的生产水平已进入45 nm。

80年代美国半导体产业领先地位被日本夺取，其原因之一是该期间美国削弱了对半导体生产和半导体设备的投资。在九十年代美国重新登上世界半导体市场冠军的宝座后，美国政府对半导体及半导体设备有了新的认识。除半导体器件外，半导体制造设备和半导体材料也都处于世界领先地位。美国将半导体产业销售额的约25％用于研究开发、新办工厂和设备投资。这样高的投资率，保证了美国在世界半导体产业的领先地位。

为了赢得在与美国竞争中的优势，日本在2001～2007年间实施4项纳米半导体中长期计划。包括计划主攻70～50nm设备相关技术，和迷你型生产线技术。在这些计划中，日本把器件与设备的研发放到同步的位置。一旦器件研制成功，很快就能完成设备与生产线的开发，并实现量产。日本在发展半导体制造设备产业方面是亚洲最为成功的国家，该国的厂商在开始自己的创新活动以前，是从模仿现有厂商开始起步的。预计中国企业也会从事类似的拷贝活动。

 

中国半导体设备产业

 

中国的半导体设备产业落后于世界领先水平至少十年。但是预计未来五年，中国集成电路产业发展的复合增长率将达到30%以上，到2013年集成电路产业销售额将达到2800亿元，这必将形成一个庞大而有生机的半导体设备市场和空前的发展机遇，带动中国半导体设备产业的快速发展。国务院近期颁布的《国家中长期科学和技术发展纲要》将集成电路制造装备和工艺列为重大专项，表明发展半导体设备产业已经成为国家战略。

由于现代半导体工厂在中国出现的时间相对较短，所以中国新兴的半导体制造设备产业在先进半导体设备与材料方面还比较落后。 但长期而言，由于税收优惠和补贴，以及本地不断成长的电子供应链，观察家预期中国将成为想建设芯片厂的公司所向往的地方。

“根据目前已公布的200毫米晶圆厂项目，未来几年中国对于低价设备的需求将出现增长。本地供应商也许能够以低价切入，并与二手设备供应商进行争。”SEMI中国总裁Mark Ding表示。“中国正在计划兴建更多的300毫米晶圆厂，如果本地设备供应商在提供200毫米设备方面表现良好并坚持研发，它们将有机会进入利润率更高的领域。”

随着几家中国初创公司不动声色地开发半导体设备，半导体设备产业情况正在开始发生改变。但迄今为止的多数努力仍集中于化学气相沉积(CVD)和蚀刻(etch)，有几家公司和政府实验室在研究比较先进的光刻技术(lithography)。另外的重要半导体制造业技术，如 机器臂等自动化设备，硅片对准器，硅片容器的升降梯，半导体生产自动化软件等在国内仍是空缺。我们的公司, “国家控制系统”, 是要帮助帮助实现半导体设备自动控制的的国产化。

 

公司及半导体制造业技术简介

 

 “国家控制系统”, 是在美国2005年成立的半导体生产高端自动化设备制造及咨询技术公司。公司长远目标是提供各个半导体生产核心环节上最完备的，最高效率的，最经济的和技术最领先的设备。

 

半导体制造业要求先进的生产技术。这综合光学，电子学，化学，机械设计，精密加工，软件和自动控制各个领域的技术。

 

以下介绍半导体生产的一些核心环节：

1．自动材料输送系统

2．材料跟踪系统

3．半导体生产自动化软件

4．机器臂等自动化设备

a.       真空环境下的硅片传输机器臂

b.      大气环境下的硅片传输机器臂

c.       硅片对准器

d.      硅片化学处理平台

e.       机器臂用户软件界面

f.        硅片容器的升降梯

5．半导体生产步骤

a.       物 理 气 相 沉 积 技 术

b.      化学机械研磨

c.       化学气相沉积

d.      蚀 刻

e.       离子植入设备

f.        光刻， 光刻掩膜

g.       高温处理

h.       晶圆清洗

6．检视与量测