這兩年，國內(nèi)大興建造晶圓廠。但和集成電路的其他領(lǐng)域一樣，中國在硅晶圓產(chǎn)業(yè)方面的不完善，在某種程度上看來，會成為中國集成電路發(fā)展的瓶頸。有見及此，最近兩年，國內(nèi)掀起了一股硅片建設(shè)潮。

　　硅片是什么?

　　硅晶圓也稱硅片，是將石英砂經(jīng)過冶煉、提成和其他多道工序制備的產(chǎn)品。由于這些硅片對純度(一般要求達(dá)到 99.9999%，甚至達(dá)到 99.9999999%的)和雜質(zhì)(雜質(zhì)的含量降到 10-9)有嚴(yán)格的要求，尤其是電子級別的硅晶圓，對原料純度，管道清洗，提純塔，廠房潔凈度的要求更是到了苛刻的地步。對這就給新入者設(shè)立了一個極高的障礙。

　　硅片的制造流程

　　在這個過程中，除了化學(xué)材料之外，設(shè)備也是一個重要的關(guān)鍵。首先在制備硅錠過程中所需的爐子，然后就是制造硅片所需的各種設(shè)備。

　　以我們最熟悉的集成電路使用的單晶硅硅片為例。從硅棒到單晶硅拋光硅片的過程中，需要經(jīng)歷：單晶生長→切斷→外徑滾磨→平邊或 V 型槽處理→切片，倒角→研磨，腐蝕--拋光→清洗→包裝等流程，這就要求在一條產(chǎn)線中要有磨床、倒角機(jī)、內(nèi)院切割機(jī)或線切割機(jī)、研磨機(jī)和多片式拋光機(jī)或單片式拋光機(jī)。當(dāng)中的大部分設(shè)備是由德國科堡、博世，日本日立、精機(jī)，瑞士M&B和荷蘭ASML等公司提供。這些設(shè)備的供應(yīng)和使用也有可能成為硅片制造的掣肘。

　　國內(nèi)硅片市場現(xiàn)狀

　　直至目前，中國在8及12英寸硅片生產(chǎn)上已投資數(shù)百億元人民幣。

　　拋開外資晶圓廠(三星西安、SK海力士無錫、英特爾大連、聯(lián)芯廈門、成都格芯等)，多數(shù)國內(nèi)新建的8/12英寸Fab廠主要集中在浙江、安徽、江蘇三省以及上海這塊區(qū)域。而國產(chǎn)8/12英寸大硅片項(xiàng)目中，拉晶產(chǎn)線主要位于寧夏、內(nèi)蒙等地，而切片生產(chǎn)線主要集中在浙江、安徽、江蘇三省以及上海，比如杭州的中芯晶圓，金瑞泓、上海超硅、上海新昇、中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體、安徽易芯等，與多數(shù)國內(nèi)新建的8/12英寸Fab廠地理距離較小。低運(yùn)輸費(fèi)用將推動未來中國大硅片產(chǎn)業(yè)配套能力。未來新增產(chǎn)能，也將將帶動半導(dǎo)體材料及設(shè)備的強(qiáng)勁需求。

　　從大硅片供應(yīng)鏈來看，設(shè)備及材料這塊基本被美國、德國、日本、韓國等廠商所控制。日本企業(yè)尤為突出，在切、磨、拋設(shè)備及漿料、切削油等材料方面占據(jù)主導(dǎo)地位。

　　那國內(nèi)大硅片項(xiàng)目到底進(jìn)展到哪一步了呢?就讓與非網(wǎng)小編帶大家來了解一下吧～

　　杭州中芯晶圓

　　10月8日上午，總投資達(dá)10億美元的杭州中芯晶圓大尺寸硅片項(xiàng)目正式完成主體結(jié)構(gòu)封頂工作。接下來，工廠馬上將進(jìn)入裝飾裝修、機(jī)電設(shè)備安裝等施工階段，預(yù)計(jì)年內(nèi)可完成土建施工，并于2019年4月投產(chǎn)。

　　杭州中芯晶圓半導(dǎo)體股份有限公司由日本株式會社Ferrotec Holdings、杭州大和熱磁電子有限公司、上海申和熱磁電子有限公司合資建立，位于杭州大江東產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，注冊資本29億元，占地13.34多萬平方米，廠房面積約15萬平方米。

　　該項(xiàng)目擬建設(shè)3條8英寸(200mm)、2條12英寸(300mm)半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)全部達(dá)產(chǎn)后，將達(dá)到8英寸年產(chǎn)540萬片、12英寸年產(chǎn)288萬片半導(dǎo)體硅片的生產(chǎn)能力。建成后，8英寸硅片生產(chǎn)線將成為目前國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最成熟的生產(chǎn)線，12英寸硅片生產(chǎn)線則將成為國內(nèi)首條實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的生產(chǎn)線。

　　金瑞泓

　　金瑞泓科技(衢州)有限公司投資70418萬元，在衢州市綠色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新增土地約100畝，新建廠房及配套設(shè)施。項(xiàng)目分期實(shí)施，一期實(shí)施60萬片/年外延片生產(chǎn)線，其中原料拋光片外購，不自行生產(chǎn);二期實(shí)施60萬片/年外延片生產(chǎn)線，其中原料拋光片(含一期)自行生產(chǎn)，原材料為重?fù)搅字崩鑶尉уV。

　　主要設(shè)備：外延爐5臺、硅片清洗機(jī)1臺、片盒清洗機(jī)1臺、鐘罩清洗機(jī)1臺、單晶爐30臺、化腐清洗機(jī)5臺、切斷機(jī)2臺、滾圓機(jī)2臺、線切割7臺、切片清洗機(jī)1臺、倒角機(jī)5臺、磨片機(jī)2臺、磨片清洗機(jī)1臺、酸腐蝕機(jī)1臺、噴砂機(jī)1臺、噴砂清洗機(jī)1臺、熱處理爐3臺、SiO2邊緣剝離機(jī)1臺、自動清洗機(jī)1臺、邊緣拋光機(jī)1臺、拋光機(jī)2臺、一次清洗機(jī)1臺、片盒清洗機(jī)1臺、最終清洗機(jī)1臺等。

　　項(xiàng)目優(yōu)勢：

　　1.建立了完善的單晶爐熱場設(shè)計(jì)理論和大直徑硅單晶生長理論，掌握了8英寸低cop和無cop完美單晶生長技術(shù)。本項(xiàng)目原材料為重?fù)搅字崩鑶尉уV。

　　2.掌握了高平整度8英寸硅片拋光技術(shù)、高潔凈度硅片清洗技術(shù)和缺陷工程技術(shù)，硅片幾何參數(shù)和表面顆粒指標(biāo)達(dá)到了8英寸集成電路的高標(biāo)準(zhǔn)，其中主要指標(biāo)：SFQR<0.13um，TTV<1.5um。

　　3.掌握了8英寸大直徑硅片外延技術(shù)，在大直徑硅片條件下實(shí)現(xiàn)高厚度、高電阻率均勻性要求和熱應(yīng)力控制(滑移線)。掌握了電阻率小于0.004Ωcm的8英寸重?fù)脚鹨r底無失配(misfit)外延技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)具有世界領(lǐng)先的技術(shù)水平。

　　4.硅外延生產(chǎn)線引進(jìn)意大利進(jìn)口生產(chǎn)線，在國際上屬于先進(jìn)水平，并且擁有與之配套的氫氣純化、硅源溫度控制、尾氣處理、高純氣體輸送等輔助設(shè)備。

　　5.檢測、分析方面，配置先進(jìn)的汞探針測試儀、紅外測試儀、無損傷少子壽命測試儀、四探針測試儀、硅表面顆粒掃描儀等。

　　6.物料的輸送均采用密閉系統(tǒng)，DSC集中控制。