從產(chǎn)業(yè)鏈角度分析，電子信息產(chǎn)品分為三個層次：最上面的一個層次是電子整機產(chǎn)品，例如計算機產(chǎn)品、各類通信整機產(chǎn)品、各類音視頻整機產(chǎn)品等，它們的用戶是國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域和千家萬戶的老百姓；中間一個層次是成百上千種的電子基礎(chǔ)產(chǎn)品，包括集成電路、顯示器件、種類繁多的電子元器件和機電組件等，它們經(jīng)過組合裝配形成了各種電子整機；最下面的一個層次是支撐著電子整機組裝和電子基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)的電子專用設(shè)備、電子測量儀器和電子專用材料，它們是電子信息產(chǎn)品基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體專用設(shè)備則是第三層次中最重要的產(chǎn)品之一。
技術(shù)水平越來越高
一般意義上講，半導(dǎo)體專用設(shè)備包括晶片制備設(shè)備、掩膜版制備設(shè)備、芯片制造設(shè)備、封裝測試設(shè)備、在線工藝檢測及理化分析設(shè)備等，廣義上講還應(yīng)包括半導(dǎo)體生產(chǎn)所需的凈化設(shè)備、各種專用工模具及有關(guān)試驗設(shè)備等。
幾十年來，隨著集成電路的快速發(fā)展，半導(dǎo)體專用設(shè)備的技術(shù)水平不斷提高。當今的半導(dǎo)體專用設(shè)備制造及使用已涉及50余個學(xué)科以及60種化學(xué)元素等諸多方面的高新技術(shù)，具有極強的技術(shù)綜合性。由于半導(dǎo)體集成電路設(shè)備是半導(dǎo)體工藝技術(shù)的高度物化，在其研制中還必須掌握集成電路微細加工技術(shù)、集成電路薄膜生長技術(shù)、集成電路摻雜技術(shù)、高密度互連技術(shù)、封裝技術(shù)等關(guān)鍵的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，其技術(shù)難度之高是顯而易見的。
當前，國外90nm集成電路成套設(shè)備已投入使用，65nm設(shè)備正在逐步進入市場，2004年12英寸芯片制造設(shè)備銷售額在整個芯片制造設(shè)備中已占到50%以上，適應(yīng)新工藝要求的一代新設(shè)備已形成氣候。在光刻機的機型從接觸式曝光、接近式曝光、分步重復(fù)式曝光發(fā)展到步進掃描式曝光；曝光波長(λ)從436nm、365nm、248nm發(fā)展到193nm甚至157nm；光學(xué)鏡頭的數(shù)值孔徑(NA)也在不斷加大。
近年來，由于繼續(xù)降低λ和加大NA難度的增加，包括離軸照明(OAI)、光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(OPC)、移相掩膜(PSM)在內(nèi)的分辨率增強技術(shù)(RET)已成為光刻設(shè)備的主攻方向，尤其是浸沒式曝光技術(shù)的發(fā)展又一次打破了關(guān)于傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)極限的預(yù)測，并正向65nm以下延伸。
與此同時，各有關(guān)國家也在投入巨資發(fā)展包括極紫外曝光(EUV)、電子束投影曝光(SCALPEL)、電子束直寫(EBDW)、X光曝光(PXL)等在內(nèi)的下一代光刻技術(shù)(NGL)。按照國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(ITRS)的預(yù)測，2018年將會推出16nm技術(shù)，作為集成電路的支撐條件，半導(dǎo)體和集成電路專用設(shè)備的研制技術(shù)將繼續(xù)向縱深發(fā)展。
應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣
在技術(shù)向縱深方向發(fā)展的同時，由于半導(dǎo)體技術(shù)的先進性和極強的滲透性，以及伴隨著電子整機短、小、輕、薄、便攜化帶來的電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的微小型化趨勢，半導(dǎo)體專用設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣，從而構(gòu)成了非常大的市場需求。
在集成電路方面，專用設(shè)備的投資已占到生產(chǎn)線固定資產(chǎn)投資的70%，當前，一條采用新設(shè)備的月投2萬片的集成電路芯片生產(chǎn)線，6英寸、8英寸、12英寸的采用新設(shè)備的投資分別高達2億、10億和20億美元，8英寸、12英寸芯片制造設(shè)備的單臺價格均達數(shù)百萬美元，先進光刻機的單臺價格已超過1000萬美元。2003年，國內(nèi)集成電路設(shè)備市場已達到17億美元。
在平板顯示器件(FPD)方面，TFT-LCD的生產(chǎn)中采用了大面積制版、大面積光學(xué)曝光、多室磁控濺射、多室PECVD等諸多半導(dǎo)體設(shè)備；LED的生產(chǎn)設(shè)備則包括MOCVD、LPE在內(nèi)的全套半導(dǎo)體設(shè)備；此外，PDP、VFD、OLED、DLP、LCOS等生產(chǎn)線也都不同程度地采用了多種半導(dǎo)體設(shè)備。因此，F(xiàn)PD設(shè)備已成為半導(dǎo)體設(shè)備的重要分支，日本半導(dǎo)體制造裝置協(xié)會(SEAJ)已將其列為兩大業(yè)務(wù)范圍之一，國際著名的SEMICON展覽會也已將FPD設(shè)備列入了重點展出內(nèi)容。甚至有人預(yù)測，未來的FPD專用設(shè)備市場將不亞于集成電路設(shè)備。
在其他電子基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，除半導(dǎo)體二極管、三極管、電力電子器件等傳統(tǒng)的半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域之外，MEMS、SAW等高頻頻率器件、光纖通信器件、敏感器件、綠色電池、CCD、LD、光盤、硬磁盤、片式無源電子元件等生產(chǎn)線上甚至表面貼裝技術(shù)(SMT)中，也都不同程度地采用了半導(dǎo)體專用設(shè)備或由半導(dǎo)體設(shè)備演變而來的設(shè)備，成為半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展的新領(lǐng)域。
此外，制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展。極端條件下制造是制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，微制造是其重要內(nèi)容。以微制造為基礎(chǔ)發(fā)展起來的納米技術(shù)和微納系統(tǒng)，是21世紀高科技的制高點。集成電路專用設(shè)備制造技術(shù)的進一步發(fā)展將對制造微納電子器件、微納光機電系統(tǒng)等極小尺寸和極高精度的產(chǎn)品，發(fā)展納電子學(xué)和微制造有極其重要的基礎(chǔ)意義，并將進而影響整個工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展。
市場牽引作用越來越大
基礎(chǔ)者，根本也。作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，發(fā)展我國的半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)不僅是其自身的需要，更是建設(shè)電子強國和保持電子信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的需要。隨著我國電子基礎(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)水平向世界先進水平的逼近，半導(dǎo)體設(shè)備及其零部件的引進難度將會增加；而設(shè)備價格的上漲，使發(fā)展中所付出的經(jīng)濟代價將越來越高；半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，市場容量也將越來越大；隨著半導(dǎo)體設(shè)備銷售市場的擴大，將帶來維修服務(wù)、零部件供應(yīng)、舊設(shè)備翻修等一系列的問題。總而言之，隨著時間的推移，半導(dǎo)體專用設(shè)備的基礎(chǔ)作用將越來越強。
然而在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，市場規(guī)律的作用是至關(guān)重要的。篇頭所述的市場層次首先牽動的是我國電子整機制造業(yè)的大發(fā)展，從而吸引了國內(nèi)外資金、技術(shù)以及跨國公司生產(chǎn)基地的前移；繼而由于電子整機制造業(yè)的迅速發(fā)展，形成了廣闊的集成電路、電子元器件、顯示器件、機電組件等電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的市場，引發(fā)了電子基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域國內(nèi)外資金、技術(shù)以及跨國公司生產(chǎn)基地的前移。
當前，我國電子整機和電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的市場已經(jīng)日漸成熟，并已帶動了半導(dǎo)體專用設(shè)備在內(nèi)的電子專用設(shè)備市場的快速發(fā)展，出現(xiàn)了前所未有的強大的市場驅(qū)動力，國家和一些地方政府非常重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。國內(nèi)外投資、技術(shù)和人才也已投入或正在密切關(guān)注這一市場，我國半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)隊伍及其開發(fā)手段正在迅速發(fā)展壯大，我國的工業(yè)配套能力也在不斷增強。
應(yīng)該說，在面對重重困難的同時，我國半導(dǎo)體專用設(shè)備制造業(yè)也面臨著極好的發(fā)展機遇，相信通過各方面的努力，一定會在不遠的將來迅速發(fā)展起來，為我國的電子信息產(chǎn)業(yè)貢獻更多更好的半導(dǎo)體專用設(shè)備。
技術(shù)水平越來越高
一般意義上講，半導(dǎo)體專用設(shè)備包括晶片制備設(shè)備、掩膜版制備設(shè)備、芯片制造設(shè)備、封裝測試設(shè)備、在線工藝檢測及理化分析設(shè)備等，廣義上講還應(yīng)包括半導(dǎo)體生產(chǎn)所需的凈化設(shè)備、各種專用工模具及有關(guān)試驗設(shè)備等。
幾十年來，隨著集成電路的快速發(fā)展，半導(dǎo)體專用設(shè)備的技術(shù)水平不斷提高。當今的半導(dǎo)體專用設(shè)備制造及使用已涉及50余個學(xué)科以及60種化學(xué)元素等諸多方面的高新技術(shù)，具有極強的技術(shù)綜合性。由于半導(dǎo)體集成電路設(shè)備是半導(dǎo)體工藝技術(shù)的高度物化，在其研制中還必須掌握集成電路微細加工技術(shù)、集成電路薄膜生長技術(shù)、集成電路摻雜技術(shù)、高密度互連技術(shù)、封裝技術(shù)等關(guān)鍵的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，其技術(shù)難度之高是顯而易見的。
當前，國外90nm集成電路成套設(shè)備已投入使用，65nm設(shè)備正在逐步進入市場，2004年12英寸芯片制造設(shè)備銷售額在整個芯片制造設(shè)備中已占到50%以上，適應(yīng)新工藝要求的一代新設(shè)備已形成氣候。在光刻機的機型從接觸式曝光、接近式曝光、分步重復(fù)式曝光發(fā)展到步進掃描式曝光；曝光波長(λ)從436nm、365nm、248nm發(fā)展到193nm甚至157nm；光學(xué)鏡頭的數(shù)值孔徑(NA)也在不斷加大。
近年來，由于繼續(xù)降低λ和加大NA難度的增加，包括離軸照明(OAI)、光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(OPC)、移相掩膜(PSM)在內(nèi)的分辨率增強技術(shù)(RET)已成為光刻設(shè)備的主攻方向，尤其是浸沒式曝光技術(shù)的發(fā)展又一次打破了關(guān)于傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)極限的預(yù)測，并正向65nm以下延伸。
與此同時，各有關(guān)國家也在投入巨資發(fā)展包括極紫外曝光(EUV)、電子束投影曝光(SCALPEL)、電子束直寫(EBDW)、X光曝光(PXL)等在內(nèi)的下一代光刻技術(shù)(NGL)。按照國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖(ITRS)的預(yù)測，2018年將會推出16nm技術(shù)，作為集成電路的支撐條件，半導(dǎo)體和集成電路專用設(shè)備的研制技術(shù)將繼續(xù)向縱深發(fā)展。
應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣
在技術(shù)向縱深方向發(fā)展的同時，由于半導(dǎo)體技術(shù)的先進性和極強的滲透性，以及伴隨著電子整機短、小、輕、薄、便攜化帶來的電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的微小型化趨勢，半導(dǎo)體專用設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域變得越來越廣，從而構(gòu)成了非常大的市場需求。
在集成電路方面，專用設(shè)備的投資已占到生產(chǎn)線固定資產(chǎn)投資的70%，當前，一條采用新設(shè)備的月投2萬片的集成電路芯片生產(chǎn)線，6英寸、8英寸、12英寸的采用新設(shè)備的投資分別高達2億、10億和20億美元，8英寸、12英寸芯片制造設(shè)備的單臺價格均達數(shù)百萬美元，先進光刻機的單臺價格已超過1000萬美元。2003年，國內(nèi)集成電路設(shè)備市場已達到17億美元。
在平板顯示器件(FPD)方面，TFT-LCD的生產(chǎn)中采用了大面積制版、大面積光學(xué)曝光、多室磁控濺射、多室PECVD等諸多半導(dǎo)體設(shè)備；LED的生產(chǎn)設(shè)備則包括MOCVD、LPE在內(nèi)的全套半導(dǎo)體設(shè)備；此外，PDP、VFD、OLED、DLP、LCOS等生產(chǎn)線也都不同程度地采用了多種半導(dǎo)體設(shè)備。因此，F(xiàn)PD設(shè)備已成為半導(dǎo)體設(shè)備的重要分支，日本半導(dǎo)體制造裝置協(xié)會(SEAJ)已將其列為兩大業(yè)務(wù)范圍之一，國際著名的SEMICON展覽會也已將FPD設(shè)備列入了重點展出內(nèi)容。甚至有人預(yù)測，未來的FPD專用設(shè)備市場將不亞于集成電路設(shè)備。
在其他電子基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，除半導(dǎo)體二極管、三極管、電力電子器件等傳統(tǒng)的半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域之外，MEMS、SAW等高頻頻率器件、光纖通信器件、敏感器件、綠色電池、CCD、LD、光盤、硬磁盤、片式無源電子元件等生產(chǎn)線上甚至表面貼裝技術(shù)(SMT)中，也都不同程度地采用了半導(dǎo)體專用設(shè)備或由半導(dǎo)體設(shè)備演變而來的設(shè)備，成為半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展的新領(lǐng)域。
此外，制造技術(shù)正在從常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展。極端條件下制造是制造技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，微制造是其重要內(nèi)容。以微制造為基礎(chǔ)發(fā)展起來的納米技術(shù)和微納系統(tǒng)，是21世紀高科技的制高點。集成電路專用設(shè)備制造技術(shù)的進一步發(fā)展將對制造微納電子器件、微納光機電系統(tǒng)等極小尺寸和極高精度的產(chǎn)品，發(fā)展納電子學(xué)和微制造有極其重要的基礎(chǔ)意義，并將進而影響整個工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展。
市場牽引作用越來越大
基礎(chǔ)者，根本也。作為電子信息產(chǎn)業(yè)的基石，發(fā)展我國的半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)不僅是其自身的需要，更是建設(shè)電子強國和保持電子信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的需要。隨著我國電子基礎(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)水平向世界先進水平的逼近，半導(dǎo)體設(shè)備及其零部件的引進難度將會增加；而設(shè)備價格的上漲，使發(fā)展中所付出的經(jīng)濟代價將越來越高；半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，市場容量也將越來越大；隨著半導(dǎo)體設(shè)備銷售市場的擴大，將帶來維修服務(wù)、零部件供應(yīng)、舊設(shè)備翻修等一系列的問題。總而言之，隨著時間的推移，半導(dǎo)體專用設(shè)備的基礎(chǔ)作用將越來越強。
然而在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，市場規(guī)律的作用是至關(guān)重要的。篇頭所述的市場層次首先牽動的是我國電子整機制造業(yè)的大發(fā)展，從而吸引了國內(nèi)外資金、技術(shù)以及跨國公司生產(chǎn)基地的前移；繼而由于電子整機制造業(yè)的迅速發(fā)展，形成了廣闊的集成電路、電子元器件、顯示器件、機電組件等電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的市場，引發(fā)了電子基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域國內(nèi)外資金、技術(shù)以及跨國公司生產(chǎn)基地的前移。
當前，我國電子整機和電子基礎(chǔ)產(chǎn)品的市場已經(jīng)日漸成熟，并已帶動了半導(dǎo)體專用設(shè)備在內(nèi)的電子專用設(shè)備市場的快速發(fā)展，出現(xiàn)了前所未有的強大的市場驅(qū)動力，國家和一些地方政府非常重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。國內(nèi)外投資、技術(shù)和人才也已投入或正在密切關(guān)注這一市場，我國半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)隊伍及其開發(fā)手段正在迅速發(fā)展壯大，我國的工業(yè)配套能力也在不斷增強。
應(yīng)該說，在面對重重困難的同時，我國半導(dǎo)體專用設(shè)備制造業(yè)也面臨著極好的發(fā)展機遇，相信通過各方面的努力，一定會在不遠的將來迅速發(fā)展起來，為我國的電子信息產(chǎn)業(yè)貢獻更多更好的半導(dǎo)體專用設(shè)備。
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本文鏈接：半導(dǎo)體專用設(shè)備：基礎(chǔ)之基礎(chǔ)
http:www.mangadaku.com/news/2005-1/200512594658.html
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