晶圓大廠搶抓12英寸主流，半導(dǎo)體設(shè)備跟隨布局

消費(fèi)電子市場(chǎng)低迷環(huán)境下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入調(diào)整周期，不過(guò)，這不影響晶圓代工廠商的擴(kuò)產(chǎn)步伐與全球布局。近期，又一座12英寸晶圓廠傳出新動(dòng)態(tài)。


晶圓代工瞄準(zhǔn)12英寸

近期，日媒報(bào)道，世界先進(jìn)即將決定赴新加坡興建其首座12英寸晶圓廠，該工廠主要為滿足車用芯片需求，投資金額至少達(dá)20億美元。

資料顯示，世界先進(jìn)擁有5座8英寸晶圓廠，其中4座位于中國(guó)臺(tái)灣，1座位于新加坡，今年產(chǎn)能估計(jì)達(dá)335萬(wàn)片8英寸晶圓/年。

此前，世界先進(jìn)董事長(zhǎng)方略表示，公司正在考慮在中國(guó)臺(tái)灣或新加坡建造一座新的12英寸工廠，但沒(méi)有具體說(shuō)明該決定的時(shí)間表。今年8月，媒體報(bào)道顯示，臺(tái)積電同意投資世界先進(jìn)計(jì)劃在新加坡設(shè)立的一家12英寸晶圓廠。報(bào)道稱，這家新加坡工廠將生產(chǎn)28納米芯片，最早可能在2026年完工。

對(duì)此，業(yè)界認(rèn)為一旦世界先進(jìn)前往新加坡設(shè)立12英寸工廠，這意味著臺(tái)積電、聯(lián)電、力積電、世界先進(jìn)等四大晶圓代工廠商都將具備12英寸廠產(chǎn)能，且在海外都有12英寸廠建廠計(jì)劃。其中，臺(tái)積電遍及美國(guó)、日本等地，聯(lián)電與世界先進(jìn)同為新加坡，力積電則規(guī)劃在日本與合作伙伴于當(dāng)?shù)亟◤S。


12英寸SOI晶圓成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)

據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所官微消息，上海微系統(tǒng)所魏星研究員團(tuán)隊(duì)在300mm SOI晶圓制造技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，制備出了國(guó)內(nèi)第一片300mm 射頻（RF）SOI晶圓。

很多人在問(wèn)300mm的晶圓到底是多大？其實(shí)就是我們常說(shuō)的12英寸，文中指的是一種專門做無(wú)線收發(fā)的半導(dǎo)體材料。

其實(shí)，SOI（全稱為絕緣硅）晶圓，這種基材不光用于射頻芯片，它還可以用于功率器件、汽車電子芯片、傳感器等。

而這一次，上海微系統(tǒng)所主要是攻克了射頻晶圓工藝上的一些技術(shù)難題，即依次解決了300 mm RF-SOI晶圓所需的低氧高阻晶體制備、低應(yīng)力高電阻率多晶硅薄膜沉積、非接觸式平坦化等諸多核心技術(shù)難題。

據(jù)了解，RF-SOI（射頻絕緣體上硅）相較于傳統(tǒng)的GaAs和SOS技術(shù)，不僅成本更低、集成度更高，還能發(fā)揮SOI材料結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，所生產(chǎn)的器件具有高品質(zhì)、低損耗、低噪聲等優(yōu)勢(shì)，主要用于制造智能手機(jī)和無(wú)線通信設(shè)備的前端射頻模塊。

眾所周知，射頻芯片雖然原理并不復(fù)雜，但制造難度卻不低，甚至成為了我國(guó)通信領(lǐng)域卡脖子技術(shù)，其中就包括RF-SOI晶圓基礎(chǔ)材料。

從市場(chǎng)格局來(lái)看，300mm的SOI硅片核心技術(shù)主要由法國(guó)Soitec半導(dǎo)體公司掌握，只有日本信越化學(xué)、SUMCO、中國(guó)臺(tái)灣環(huán)球晶圓等少數(shù)企業(yè)具備生產(chǎn)能力。

而我們國(guó)內(nèi)，滬硅產(chǎn)業(yè)子公司在獲得Soitec公司技術(shù)授權(quán)后，也于2022年完成50億定增，其中20億用于SOI高端基材研發(fā)，建成后預(yù)計(jì)年產(chǎn)能將達(dá)到40萬(wàn)片/年。

這一次中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所從底層技術(shù)上進(jìn)行攻關(guān)，成功實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)300mm SOI制造技術(shù)，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)打破了從無(wú)到有的重大局面，今后咱們也可以用上自己的高標(biāo)準(zhǔn)RF-SOI晶圓了。


核心部件100%國(guó)產(chǎn)化！

國(guó)內(nèi)一家半導(dǎo)體公司制造出了第一臺(tái)核心部件 100% 國(guó)產(chǎn)化的高端晶圓激光切割設(shè)備。

晶圓切割就是將硅晶圓切割成單個(gè)芯片的過(guò)程，因?yàn)榫A上刻好的電路非常精密，所以在切割的過(guò)程中需要極高的精度，也就是說(shuō)晶圓切割工藝對(duì)設(shè)備的要求極高。

我們可以簡(jiǎn)單地從芯片制造的過(guò)程來(lái)體會(huì)晶圓切割的在其中的角色。

上游材料廠從最開(kāi)始的晶體硅錠加工到晶圓片，然后通過(guò)拋光等步驟將晶圓廠需要的晶圓材料準(zhǔn)備好。

收到晶圓片后代工廠還需經(jīng)過(guò)濕洗等步驟完成光刻準(zhǔn)備工作，先通過(guò)光刻機(jī)在晶圓上打印特定的電路圖，然后通過(guò)離子注入改變其導(dǎo)電特性，接下來(lái)就是蝕刻電鍍等步驟完成加工，最后將晶圓表面清理干凈并對(duì)其做電氣測(cè)試和性能分類。

上述一切就緒后就到晶圓切割了，分離出單個(gè)芯片，然后就將分離出來(lái)的單個(gè)芯片進(jìn)行封裝。

晶圓切割有機(jī)械鋸切、激光切割、晶圓劃片以及等離子切割等，本次國(guó)內(nèi)的這臺(tái) 100% 核心部件國(guó)產(chǎn)化的晶圓切割設(shè)備就是激光切割。

據(jù)悉，該設(shè)備是由華工科技激光半導(dǎo)體產(chǎn)品黃偉團(tuán)隊(duì)制造出來(lái)的，并在半導(dǎo)體激光設(shè)備領(lǐng)域攻克多項(xiàng)中國(guó)第一。