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众硅科技杨晓晅:开拓理科应用产业米乐M6官网协同实现半导体设备的差异化创新

发布时间:2023-06-10      来源:网络


  米乐M6集微网消息,6月2日—3日,“2023第七届集微半导体峰会”在厦门国际会议中心酒店隆重召开。在6月2日举办的“首届集微半导体制造峰会暨产业链突破奖颁奖典礼”上,杭州众硅电子科技有限公司(简称,众硅科技)董事长杨晓晅发表了《半导体制造设备的差异化创新》精彩演讲。

  据了解,众硅科技成立于2018年5月,位于青山湖科技城,主要从事高端化学机械平坦化(CMP)设备的研发、制造和销售,提供CMP设备和技术的整体解决方案。众硅科技集聚了国内外高端人才,拥有专业的技术研发团队,已逐渐发展成为国内极少数具备6英寸、8英寸、12英寸全制程工艺开发和CMP设备落地能力的厂商。目前公司员工超150人,海归人才占比15%-20%。

  杨晓晅介绍道,设备产品方面,众硅科技目前在集成电路制造化学机械平坦化CMP工艺主要有两类设备,一个是TTAIS™300 CMP是12英寸的CMP设备,另外一类是TENMS®200S和150S。6英寸CMP设备TENMS®150SCMP适用于第三代半导体,率先为国内第三代半导体客户提供平坦化的解决方案。

  据SEMI数据表明,2018年全球半导体制造材料市场结构中,硅片占比36.64%。杨晓晅指出,大硅片对于先进制造来说非常关键,随着逻辑存储的不断发展,对硅片的表面的要求越来越高,这表面其实直接的质量直接是最后一道化学机械抛光来决定的。

  大硅片制造中的化学机械抛光CMP工艺指标包含低表面粗糙度/缺陷度、晶圆平整度、低颗粒污染、低金属污染等;从晶圆加工角度来看,表面粗糙度需要粗抛、精抛、表面处理三步工艺。

  基于这些工艺考量,众硅科技开发了12英寸CMP设备TTAIS™300 CMP。该设备采用6x独立研磨模组和2x独立清洗模组的全新紧凑的架构,工艺灵活性更高,制程兼容性更好,可以适用于90nm以下所有高端制程,在芯片生产的过程中,提供可维护性高、生产效率高、综合使用成本低等优点。

  从抛光模组来看,TTAIS™300 CMP采用的1对1 抛光头/抛光台配对,晶圆多区域抛光压力精准控制。清洗/干燥采用的水平放置,可以实现独特的化学清洗功能。通过硅片抛光金属污染测试结果对比,TTAIS™300 CMP生产的硅片颗粒污染低;金属污染低、明显优于其他设备。

  硅化硅衬底制造中的化学机械抛光CMP工艺方面,目前,碳化硅衬底化学机械抛光的难点主要有:碳化硅材料硬度高,需要化学机械拋光;碳化硅材料非常稳定,一般需要强氧化剂将其氧化;强氧化剂的使用对安全生产、尾液处理,设备寿命等提出挑战。

  众硅TENMS®150 CMP国际首创碳化硅衬底电化学机械抛光CMP设备采用电化学方式实现材料氧化,从工艺结果表现来看,抛光压力低,无背面划痕;无需背面封蜡;硅面/碳面抛光速率一致;抛光速率高。可以实现生产效率提高20%—30%,综合成本降低30%—50%。

  对于半导体制造设备的差异,杨晓晅指出,“随着摩尔定律不断发展,基本上两三年有一个关键技术节点起来。目前,台积电3nm已经基本实现小批量量产,到2030年左右,制造工艺会越发先进,世界先进制造会降到原子层级。那么在国内就是说在以中芯国际为代表,2002年开始起步,20年时间,我们也在不断进展,跟世界领先差两三代的代差。”

  从国产集成电路制造设备的发展角度来看,过去20年,以中微、北方华创为代表的,中国集成电路产业的发展带动了国产集成电路制造设备产业的发展。杨晓晅表示,“在2015年以前,国产设备厂商是学习积累过程; 2015-2017至今,国产设备迎来了春天,厂商开始做国产设备,客户认证国产设备,这阶段经历了快速发展期。去年之后,国产设备产业进入夏天,很火热。”

  尽管现在产业发展很热,但对于未来,杨晓晅认为,中国集成电路产业的未来发展将受制于设备,将依赖于国产集成电路制造设备产业的突破,这对我们设备提出更高的要求。设备产业可能经历两个阶段。

  杨晓晅指出,第一个阶段是,在做全面国产化努力的同时,要在局部的设备进行创新突破,目标是世界领先的半导体设备。在中国做世界领先是可以的,在美国能做,在中国也能做,最后是要通过设备,和大家共同努力,找到一些独特的集成电路制造解决方案,能够帮助全球的集成电路产业往前走,让集成电路产业重归全球化。

  杨晓晅认为,从设备研发来说,设备工艺的开发需要跟客户的工艺整合紧密相连,实现设备/工艺和工艺整合的互相了解;从产业链的角度,全产业链的协同创新,用长板补短板,用中国的高科技应用,来做我的关键技术和组件,实现设备创新,达到工艺要求,然后能够保证客户达到他工艺质量的要求;从理科应用研究方面,设备的创新需要物理、化学等多学科的综合应用,应加强和高校、科研院所的合作。