技术创新引领集成电路设备行业新机遇

作者：刘二壮博士, 泛林集团副总裁兼中国区总经理

过去数年，半导体行业迎来了新一轮热潮。随着《国家集成电路产业发展推进纲要》、“中国制造2025”战略和《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等文件的陆续出台以及国家集成电路产业投资基金的成立，我们欣喜地看到国家正无比坚定地投入对集成电路全产业链的布局，中央和地方资金都汇聚集成电路产业。根据国际半导体产业协会（SEMI）发布的调查报告，中国大陆设备市场需求将从2014年的43.7亿美元增长到2018年的110.4亿美元，并预计将于今年成为全球第二大半导体设备市场。

行业发展提出多样化的设备要求

放眼国内，“中国制造2025”战略的提出，制造业向智能化的转型升级，以及政府大力推进半导体产业的政策导向，都给中国半导体产业带来了无限机遇，其地位也变得日益重要。“中国制造2025”将发展智能制造确立为打造中国制造业竞争优势的重要手段。物联网、人工智能以及大数据等新兴产业的勃兴都将加速智能制造的发展，而这一切的基础与核心都离不开芯片。丰富的下游应用不仅推动了上游市场的快速增长，也带来了更多样化的设备要求。

此外，随着半导体行业的高度整合，资本支出逐渐趋向理性，业界不仅持续探索最先进的制程以满足各项前沿应用，在45、40、28纳米等各个成熟节点上的产能需求也正稳步增加。除了要求性能进步，芯片制造商更坚持在经济层面上对成本进行控制，这就在生产制造环节对工艺设备提出更多全新挑战，包括生态控制、原子层面的控制、宽深比的提高、新材料等。

技术创新推动行业进步

目前有几大技术推动行业向更高台阶迈进。

首先，NAND正从2D向3D迅速转移，我们预见到2020年这一变化都不会停止。它带来了更高的存储密度与更低的成本，可以说是闪存最核心、最根本性的变化。深入分析3D NAND可以发现，这一技术节点本身也在不断向前进步：第一代3D NAND仅有32层，现在它已迅速进入48层，如今64层亦已开始成为主流。在未来几年，3D NAND在更广为使用的同时，技术节点也会从64层向96、128层跨进。对此，泛林集团推出了一系列领先技术，包括氧化物/氮化物（ONON）薄膜沉积、垂直通道刻蚀（Channel Hole Etch）、阶梯刻蚀（Staircase Etch）、位线钨原子层填充（LFW）以及自对准成像工艺（SADP），能够帮助存储器芯片制造商应对当前所面临的诸多关键挑战，从而推动3D NAND尺寸持续缩小。

而在DRAM和逻辑方面，我们看到了多次曝光技术的发展。一次曝光已经不能满足器件的要求，因此要通过多次曝光技术来完成。这一技术有两大趋向：一种是LELE方法（litho-etch-litho-etch），即通过多次曝光刻蚀、再曝光再刻蚀；另一种是更主流的自对准方法。后者对沉积和刻蚀的均匀度要求极高，而这正是泛林集团的强项。例如，泛林集团研发了一种晶圆静电吸附盘的温度控制新系统Hydra®，在原有的多区域温控基础上进一步细化温控区域。该Hydra®系统可对前续图形化过程中产生的均匀性问题进行针对性补偿，可大幅度提高自对准多次曝光技术的精准控制，从而使晶体管从平面走向立体成为可能。

中国集成电路制造产业正在不断加快发展脚步。我们相信，技术创新是推动行业前行的重要动力源泉。在整个创新技术的沿革趋势中，作为一家以技术为导向的公司，泛林集团不断加大技术方面的投入并加强与业界、学界的合作，支持我们在以上几大前沿技术方面的持续推进，全力助力客户获得成功，为中国半导体行业的发展做出积极贡献。