1. 中科大与中芯国际合作在光刻工艺模块取得重要进展

2. 华润微电子原法务部总监王颀涉嫌职务侵占罪,已外逃新加坡

3. 鑫华半导体首次出口集成电路用高纯度硅料

4. 存储器提振 2018 半导体销售额或年增 12.4%

5. 半导体材料供应商加紧布局 人才之困急需破解

6. 我国半导体 SiC 单晶粉料和设备生产实现新突破

 

1. 中科大与中芯国际合作在光刻工艺模块取得重要进展

近日,中国科学院大学微电子学院与中芯国际集成电路制造有限公司在产学研合作中取得新进展,成功在光刻工艺模块中建立了极坐标系下规避显影缺陷的物理模型。通过该模型可有效减小浸没式光刻中的显影缺陷,帮助缩短显影研发周期,节省研发成本,为确定不同条件下最优工艺参数提供建议。该成果已在国际光刻领域期刊 Journal of Micro-Nanolithography MEMS and MOEMS 发表。

 

超大规模集成电路先进光刻工艺中,图案尺寸越来越小、密度越来越高,显影后的残留缺陷对图案化的衬底表面越来越粘,如何有效去除显影缺陷一直是业界探讨的热点问题之一,国际上对此也尚未存在完备的解决方案。利用校企合作的平台,国科大微电子学院马玲同学通过向校内、企业导师的不断请教和讨论,结合同中芯国际光刻研发团队的密切协作,成功建立一种基于粘滞流体力学的显影缺陷物理模型,可以探究单硅片上显影过程中出现的各种物理极限以及针对不同规格缺陷的去除解决方案,为解决这一难题开辟了全新的道路。同时,这一模型的提出还有助于完善国产装备中匀胶显影机的相关算法。

 

图 1:去离子水冲洗显影后,残留缺陷示意图

 

模型从缺陷的受力角度出发,当对显影后残留在旋转晶圆表面上的缺陷进行去离子水(Deionized Water, DIW)冲洗时,其主要受到三个力的作用,即:去离子水的推力,旋转带来离心力和氮气的推力,合力随半径的变化如图 2(a)所示。当合力达到阈值时,缺陷颗粒将从光刻图形的边缘表面被去离子水冲走。阈值定义为显影后残留缺陷的表面与晶圆表面之间的粘滞力。当合力小于阈值时,即三个对残留缺陷的总拔除力小于残留缺陷与晶圆之间的粘滞力时,显影后的残留无法被去除,造成最终的显影后缺陷,在后续的曝光中导致坏点,如图 2(b)所示。

 

    图 2:(a)缺陷受到的合力变化              (b)显影缺陷在晶圆上的分布

 

经对比验证,模型的精度、准度高,具有很好的研发参考价值。此外,文章中还讨论了数个影响缺陷去除的物理参数之间的相互作用关系。在建立模型的过程中,企业提供的工程实验环境同高校、研究所具备的理论创新能力实现优势互补,产学研协同育人的模式获得显著成效,极大的推进了人才培养与产业的对接进程。

 

图 3 仿真结果:(a)缺陷分布实验图与 (b)缺陷分布仿真图的比较

 

中国科学院大学微电子学院是在 2014 年 6 月国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》、2015 年 7 月教育部、国家发改委、科技部、工信部、财政部、国家外专局共同研究决定支持成立首批 9 所高校建立示范性微电子学院的大背景下,由中国科学院微电子研究所牵头承办,为尽快填补国家集成电路产业高素质人才缺口,秉承带动产业链协同可持续发展的理念下成立的具有特色的示范性微电子学院。学院通过企业定制班的形式与中芯国际、长江存储、华进封装、厦门三安等龙头企业建立开放式办学模式,形成多元化人才培养手段。同时,学院还是“国家示范性微电子学院产学研融合发展联盟”成员单位及联盟秘书处挂靠单位。学院首批学生现分别在中芯国际(上海)、中芯国际(北京)、长江存储进行有关设计、制造、装备材料等不同方向的实习课题研究。 

 

Journal of Micro-Nanolithography MEMS and MOEMS 杂志是国际集成电路工艺研究领域的知名学术期刊,主要刊登关于半导体光刻、制造、封装和器件集成技术等方面的原创性学术论文。

 

2. 华润微电子原法务部总监王颀涉嫌职务侵占罪,已外逃新加坡

6 月 6 日,中央反腐败协调小组国际追逃追赃工作办公室发布《关于部分外逃人员有关线索的公告》(以下简称“《公告》”)。这是中央追逃办在党的十九大后首次、也是自成立以来第二次向国内国际社会通报涉嫌职务犯罪和经济犯罪的部分外逃人员有关线索。

王颀 中央纪委监察部网站 资料图

上述《公告》披露了 50 名涉嫌职务犯罪和经济犯罪的外逃人员的有关线索。其中,华润微电子有限公司原法务部总监王颀涉嫌职务侵占罪,于 2013 年 2 月 7 日外逃至新加坡。
华润微电子有限公司是华润集团旗下负责微电子业务投资、发展和经营管理的高科技企业。

 

据该公司官网介绍,华润微电子有限公司是中国本土具有重要影响力的综合性微电子企业,自 2004 年起连续被国家工业和信息化部评为中国电子信息百强企业。公司业务包括集成电路设计、掩模制造、晶圆制造、封装测试及分立器件,目前拥有 6-8 英寸晶圆生产线 4 条、封装生产线 2 条、掩模生产线 1 条、设计公司 4 家,为国内拥有完整半导体产业链的企业。

 

《公告》公布的王颀有关线索包括,“王颀,男,中国居民身份证号码

 

310103197411260018,华润微电子有限公司原法务部总监,涉嫌职务侵占罪。2013 年 2 月 7 日外逃至新加坡,外逃所持证照:G54631154、W47364060。”

 

 

3. 鑫华半导体首次出口集成电路用高纯度硅料

记者昨日获悉,经过一系列严格验证、检测,位于徐州的鑫华半导体材料科技公司生产的集成电路用高纯度硅料小批量出口韩国,并已向国内部分晶圆加工厂批量供货。这标志着鑫华半导体集成电路用硅料达到国际一流质量标准,这是我国多晶硅制造企业首次向国际市场出口集成电路用高纯度硅料。

 

去年 11 月,鑫华半导体正式发布自主生产的电子级多晶硅产品,突破海外多年技术封锁,填补国家集成电路产业专项空白。

 

集成电路用高纯硅料项目是工信部强基工程中标项目、科技部 02 专项子项目。经层层测试下来,众多厂家反馈,完全达到国际一流电子级多晶硅各项指标。研发过程中,鑫华半导体技术团队历经 317 次生产试验,对 629 项技术、设备优化改进,以 70%的国产设备实现重大突破。鑫华半导体首条生产线产能为 5000 吨,产品向市场铺开后,可保证国内企业 3-5 年内电子级多晶硅不会缺货。未来两三年内,还计划再上一条 5000 吨生产线。

 

4. 存储器提振 2018 半导体销售额或年增 12.4%

日本电子情报技术产业协会(JEITA)5 日发布新闻稿指出,世界半导体贸易统计协会(WSTS)在最新公布的预测报告中,将今年(2018 年)全球半导体市场规模(销售额)自 2017 年 11 月时预估的 4,372.65 亿美元(年增 7.0%)上修至 4,634.12 亿美元(年增 12.4%),销售额将续创历史新高纪录。2017 年全球半导体销售额大增 21.6%至 4,122.21 亿美元,首度突破 4,000 亿美元大关。

 

WSTS 指出,会调升今年半导体销售预估主要是因为存储器(Memory)市场持续呈现高度增长、加上全球经济持续呈现成长,提振来自电子机器的半导体需求扩大。

 

WSTS 指出,今年全球 4 大半导体市场中,美国市场销售额预估将年增 14.0%至 1,008.53 亿美元;欧洲将年增 13.4%至 434.30 亿美元;亚太地区将年增 12.3%至 2,793.75 亿美元;日本市场将年增 8.6%至 397.53 亿美元(以日圆计价为年增 5.0%至 4 万亿 3,076 日圆)。

 

就产品种类来看,今年离散元件(discrete)全球销售额预估将年增 9.0%至 236.10 亿美元;光电元件(Optoelectronics)将年增 3.4%至 359.86 亿美元;传感器(Sensor)将年增 5.9%至 133.06 亿美元;芯片(IC)销售额预估将大增 13.8%至 3,905.09 亿美元。

 

就 IC 细项来看,Memory 预估将飙增 26.5%至 1,567.86 亿美元、Logic 将年增 7.1%至 1,094.76 亿美元、Micro 将年增 3.5%至 661.52 亿美元、Analog 将年增 9.5%至 580.95 亿美元。

 

WSTS 并指出,明年(2019 年)全球半导体市场虽预估将持续呈现增长,不过恐呈现失速状态、增幅将急速钝化,预估仅将年增 4.4%,增幅将为 3 年来首度缩至“个位数(10%以下)”,其中 Memory 销售额预估仅将年增 3.7%。

 

5. 半导体材料供应商加紧布局 人才之困急需破解

5 月 30 日,全球领先的化工企业巴斯夫对外宣布,位于浙江嘉兴的新建电子级硫酸装置正式投入运营,主要服务于中国日益增长的半导体制造行业。而在不久前的 5 月 18 日,中船重工七一八所对外宣布,一期项目投产、二期项目开工。中外半导体材料企业紧锣密鼓地在中国布局,无疑为国内集成电路产业“加速跑”提供了有力的支撑。

 

IC 建线热潮涌动 上游企业跟进布局

由于移动通信、云计算、大数据、物联网、工业互联网、AR/VR、人工智能等应用的日益兴起,以及在各项政策和资金的支持下,我国集成电路产业取得快速发展。中国半导体行业协会(CSIA)统计资料显示,2017 年中国集成电路产业销售额达到 5411.3 亿元,同比增长 24.8%。而近日它们发布了 2018 年第一季度中国集成电路产业运行数据,数据显示,中国集成电路产业依然保持高速增长态势,2018 年第一季销售额为 1152.9 亿元,同比增长了 20.81%。

 

今年以来,国内多省市相继发布了 2018 年重大项目建设计划,涉及多个领域,而集成电路产业尤其成为众多省市今年重大项目的投资重点。

 

快速发展的市场和诸多政策利好,打造中国集成电路产业的热土,未来三到五年,中国集成电路产业预计将保持年均 20%的速度增长。“既然中国集成电路有这么多产能释放,那么相应的配套材料企业一定会随之而来。国内外半导体材料企业正是看中了中国巨大的市场,才纷纷建厂或扩产。”上海新昇半导体科技有限公司 CEO 李炜博士在接受《中国电子报》记者采访时表示。

 

中船重工七一八所特气工程副主任丁成认为,终端应用对于芯片的需求不断高涨,使得半导体行业的竞争日益激烈,促使行业不断增加晶圆厂的投资,甚至很多公司用于新的晶圆厂建设和设备的投资水平达到了前所未有的高度。他给出的一组数据说明了一些问题,从 2013 年到 2017 年,中国晶圆厂的设备支出维持在 15 亿美元和 25 亿美元之间;2018 年,中国晶圆厂设备支出将增长到 58 亿美元。此外,中国晶圆厂建筑支出也达到了历史新高,2017 年为 60 亿美元,2018 年为 66 亿美元,在此之前没有任何一个地区能够在一年内投入超过 60 亿美元的建设资金。“半导体行业火热的投资建厂,促进配套及下游产品需求增长。各大配套公司及下游公司嗅到了市场机遇,注定会为分一杯羹而扩建、扩产或者增加更多的新产品,以满足市场需求。”

 

集成电路材料和零部件产业技术创新战略联盟秘书长石瑛也发表了同样观点。她说,国内外半导体材料企业加快中国市场布局,一方面是因为国内半导体制造产能扩张速度快,市场需求增速快。同时,她表示,化学品材料长途运输成本高,本地化生产除了降低成本,最主要是贴近用户。

 

“由于国际 IC 制造和封测企业持续向中国转移以及国内 IC 和封装企业的发展,中国的 IC 制造和封测企业规模已经是全球前三位,这个市场将成为各种电子材料的最大市场。另外,电子材料的包装运输都有其特殊性,特别是湿化学品和特气,从国外进口的包装、运输、环保成本都很高。这些都是在中国设厂和扩厂的原因。”德邦科技有限公司总经理陈田安说。

 

巴斯夫电子材料业务部亚太区副总裁言甯璿博士的一番话为上述观点做了注脚,他说:“中国已成为全球最大电子材料市场之一,而且还在不断成长,我们很高兴能够进入这一增长快速的市场。浙江嘉兴的新电子级硫酸装置是巴斯夫在中国电子材料市场持续增长与拓展的又一重要举措,我们将专注服务于中国半导体芯片制造工厂,满足下一代工艺节点的需求,更贴近客户,为他们提供更迅捷、更高效的化学解决方案,更可靠的供应和更稳定的品质。”据悉,位于浙江嘉兴新工厂配备了先进的技术,将生产高品质硫酸。“因为在制造小于 10 纳米单位数节点晶片的过程中,需要经过数百道清洗工序,新装置所生产的硫酸将主要用于此过程中半导体晶片的清洁。这一装置拥有先进的质量分析设备和配有专用无尘室的分析实验室。”言甯璿告诉记者。

 

而作为国内企业,七一八所有着与生俱来的优势,即贴近用户。七一八所是国家“02 专项”气体项目的牵头单位,已经成功研制出四氟化硅、六氟乙烷、八氟丙烷、八氟环丁烷、氯化氢、氟化氢等 9 种高纯气体及 10 种混合气体,并成功进行了产业化,相关产品得到了中芯国际等半导体龙头企业的测试认证。

 

半导体材料企业应找准短板精准发力

2014 年 6 月发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》明确提出,要突破集成电路关键装备和材料。加强集成电路装备、材料与工艺结合,开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料,加强集成电路制造企业和装备、材料企业的协作,加快产业化进程,增强产业配套能力。
今年 5 月 23 日,工信部召开电子化工新材料补短板工作座谈会,会议指出要增强电子化工新材料供应保障的紧迫感、危机感,要科学分类,找准短板,集中优势,精准发力,构建需求应用、验证检测、科研协作的产业生态,发展好电子化工新材料,为新一代电子信息产业发展作好支撑。

 

对于国内半导体材料企业,短板其实很好找,即核心技术以及掌握核心技术的人才。李炜告诉记者,国内任何一个全新的且技术含量高的产业发展路径基本相同:引进技术、人才,自己消化吸收、再创新,逐步使自己“羽翼丰满”。半导体材料企业也应该走这条路,瞄准高水平技术,先把国外的优势技术和优秀人才引进来。“这里说的优秀人才,不仅包括技术人才,同时也包括管理人才。”李炜补充说。

 

湖北兴福电子材料有限公司董事长李少平告诉《中国电子报》记者,国内半导体材料企业在技术、人才以及市场的应对方面处于相对劣势。未来产业要发展,最重要的一点是要有一批人,踏实下来钻研半导体材料技术。“因为很多核心技术别人是不会给你的,只能靠自己。”李兴福表示,“可喜的是,我们看到了国家对集成电路产业的重视程度,相信今后会陆续出台相关政策鼓励发展半导体材料产业,包括给已经能为国内集成电路制造企业提供材料的企业一些后补政策,使之进一步提升质量、提高研发能力。此外,国内企业也可以通过借鉴海外企业的经验、引进人才的办法,以最短的时间缩小与国外水平的差距。”

 

有资料显示,中国本土半导体材料厂商仅能满足约 20%的需求,且真正用在集成电路高端领域的材料并不多。丁成分析说,最近两年国内新增十多条 12 英寸集成电路生产线,未来对半导体材料的需求巨大,国内半导体行业同仁应该互相抱团取暖,形成研发、生产、销售、售后服务生态链,其中,研发的重点可以放在目前只能依靠进口的产品,生产的重点则应该考虑避免扎堆在同一领域,尽量减少同质化。以半导体气体供应为例,他相信不久的将来,国内一定能出现配套种类齐全、生产稳定、立足中国、销售全球、售后专业的世界知名的电子特种气体材料综合服务商。

 

石瑛在接受记者采访时表示,面对国际领先的材料企业进入中国本地生产,国内材料企业贴近客户的优势会被削弱。但也会更加激励国内材料企苦练内功,加强创新,加快发展。 中国电子报

 

6. 我国半导体 SiC 单晶粉料和设备生产实现新突破

近日,在中国电子科技集团公司第二研究所(简称中国电科二所)生产大楼内,100 台碳化硅(SiC)单晶生长设备正在高速运行,SiC 单晶就在这 100 台设备里“奋力”生长。
中国电科二所第一事业部主任李斌说:“这 100 台 SiC 单晶生长设备和粉料都是我们自主研发和生产的。我们很自豪,正好咱们自己能生产了。”

 

SiC 单晶是第三代半导体材料,以其特有的大禁带宽度、高临界击穿场强、高电子迁移率、高热导率等特性, 成为制作高温、高频、大功率、抗辐照、短波发光及光电集成器件的理想材料,是新一代雷达、卫星通讯、高压输变电、轨道交通、电动汽车、通讯基站等重要领域的核心材料,具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

 

中国电科二所第一事业部主任李斌说:“高纯 SiC 粉料是 SiC 单晶生长的关键原材料,单晶生长炉是 SiC 单晶生长的核心设备,要想生长出高质量的 SiC 单晶,在具备高纯 SiC 粉料和单晶生长炉条件下,还需要对生产工艺进行设计、调试和优化。”

 

据介绍,单晶生长炉需要达到高温、高真空、高洁净度的要求,目前国内只有两家能生产单晶生长炉,中国电科二所是其中之一。他们突破了大直径 SiC 生长的温场设计,实现可用于 150mm 直径 SiC 单晶生长炉高极限真空、低背景漏率生长炉设计制造及小批量生产;他们还突破了高纯 SiC 粉料中的杂质控制技术、粒度控制技术、晶型控制技术等关键技术,实现了 99.9995%以上纯度的 SiC 粉料的批量生产。