从产业链角度分析,电子信息产品分为三个层次:最上面的一个层次是电子整机产品,例如计算机产品、各类通信整机产品、各类音视频整机产品等,它们的用户是 国民经济的各个领域和千家万户的老百姓;中间一个层次是成百上千种的电子基础产品,包括集成电路、显示器件、种类繁多的电子元器件和机电组件等,它们经过 组合装配形成了各种电子整机;最下面的一个层次是支撑着电子整机组装和电子基础产品生产的电子专用设备、电子测量仪器和电子专用材料,它们是电子信息产品 基础的基础。半导体专用设备则是第三层次中最重要的产品之一。技术水平越来越高 ,一般意义上讲,半导体专用设备包括晶片制备设备、掩膜版制备设备、芯片制造设备、封装测试设备、在线工艺检测及理化分析设备等,广义上讲还应包括半导 体生产所需的净化设备、各种专用工模具及有关试验设备等。

    几十年来,随着集成电路的快速发展,半导体专用设备的技术水平不断提高。当今的半导体专用设备制造及使用已涉及50余个学科以及60种化学元素等诸多方面 的高新技术,具有极强的技术综合性。由于半导体集成电路设备是半导体工艺技术的高度物化,在其研制中还必须掌握集成电路微细加工技术、集成电路薄膜生长技 术、集成电路掺杂技术、高密度互连技术、封装技术等关键的半导体工艺技术,其技术难度之高是显而易见的。   

    当前,国外90nm集成电路成套设备已投入使用,65nm设备正在逐步进入市场,2004年12英寸芯片制造设备销售额在整个芯片制造设备中已占到50% 以上,适应新工艺要求的一代新设备已形成气候。在光刻机的机型从接触式曝光、接近式曝光、分步重复式曝光发展到步进扫描式曝光;曝光波长(λ)从 436nm、365nm、248nm发展到193nm甚至157nm;光学镜头的数值孔径(NA)也在不断加大。   

    近年来,由于继续降低λ和加大NA难度的增加,包括离轴照明(OAI)、光学邻近效应修正(OPC)、移相掩膜(PSM)在内的分辨率增强技术(RET) 已成为光刻设备的主攻方向,尤其是浸没式曝光技术的发展又一次打破了关于传统光学光刻技术极限的预测,并正向65nm以下延伸。   

    与此同时,各有关国家也在投入巨资发展包括极紫外曝光(EUV)、电子束投影曝光(SCALPEL)、电子束直写(EBDW)、X光曝光(PXL)等在内 的下一代光刻技术(NGL)。按照国际半导体技术发展路线图(ITRS)的预测,2018年将会推出16nm技术,作为集成电路的支撑条件,半导体和集成 电路专用设备的研制技术将继续向纵深发展。 应用领域越来越广   

    在技术向纵深方向发展的同时,由于半导体技术的先进性和极强的渗透性,以及伴随着电子整机短、小、轻、薄、便携化带来的电子基础产品的微小型化趋势,半导 体专用设备的应用领域变得越来越广,从而构成了非常大的市场需求。   

    在集成电路方面,专用设备的投资已占到生产线固定资产投资的70%,当前,一条采用新设备的月投2万片的集成电路芯片生产线,6英寸、8英寸、12英寸的 采用新设备的投资分别高达2亿、10亿和20亿美元,8英寸、12英寸芯片制造设备的单台价格均达数百万美元,先进光刻机的单台价格已超过1000万美 元。2003年,国内集成电路设备市场已达到17亿美元。   

    平板显示器件(FPD)方面,TFT-LCD的生产中采用了大面积制版、大面积光学曝光、多室磁控溅射、多室PECVD等诸多半导体设备;LED的生产设 备则包括MOCVD、LPE在内的全套半导体设备;此外,PDP、VFD、OLED、DLP、LCOS等生产线也都不同程度地采用了多种半导体设备。因 此,FPD设备已成为半导体设备的重要分支,日本半导体制造装置协会(SEAJ)已将其列为两大业务范围之一,国际著名的SEMICON展览会也已将 FPD设备列入了重点展出内容。甚至有人预测,未来的FPD专用设备市场将不亚于集成电路设备。   

    在其他电子基础产品领域,除半导体二极管、三极管、电力电子器件等传统的半导体设备应用领域之外,MEMS、SAW等高频频率器件、光纤通信器件、敏感器 件、绿色电池、CCD、LD、光盘、硬磁盘、片式无源电子元件等生产线上甚至表面贴装技术(SMT)中,也都不同程度地采用了半导体专用设备或由半导体设 备演变而来的设备,成为半导体设备发展的新领域。此外,制造技术正在从常规制造、传统制造向非常规制造及极端制造发展。极端条件下制造是制造技术发展的重要领域,微制造是其重要内容。以微制造为基础 发展起来的纳米技术和微纳系统,是21世纪高科技的制高点。集成电路专用设备制造技术的进一步发展将对制造微纳电子器件、微纳光机电系统等极小尺寸和极高 精度的产品,发展纳电子学和微制造有极其重要的基础意义,并将进而影响整个工业制造业的发展。 市场牵引作用越来越大基础者,根本也。作为电子信息产业的基石,发展我国的半导体设备业不仅是其自身的需要,更是建设电子强国和保持电子信息产业可持续发展能力的需要。随 着我国电子基础产品技术水平向世界先进水平的逼近,半导体设备及其零部件的引进难度将会增加;而设备价格的上涨,使发展中所付出的经济代价将越来越高;半 导体设备应用领域不断拓宽,市场容量也将越来越大;随着半导体设备销售市场的扩大,将带来维修服务、零部件供应、旧设备翻修等一系列的问题。总而言之,随 着时间的推移,半导体专用设备的基础作用将越来越强。   

    然而在产业发展中,市场规律的作用是至关重要的。篇头所述的市场层次首先牵动的是我国电子整机制造业的大发展,从而吸引了国内外资金、技术以及跨国公司生 产基地的前移;继而由于电子整机制造业的迅速发展,形成了广阔的集成电路、电子元器件、显示器件、机电组件等电子基础产品的市场,引发了电子基础产品领域 国内外资金、技术以及跨国公司生产基地的前移。   

    当前,我国电子整机和电子基础产品的市场已经日渐成熟,并已带动了半导体专用设备在内的电子专用设备市场的快速发展,出现了前所未有的强大的市场驱动力, 国家和一些地方政府非常重视这一领域的发展。国内外投资、技术和人才也已投入或正在密切关注这一市场,我国半导体设备的研发队伍及其开发手段正在迅速发展 壮大,我国的工业配套能力也在不断增强。   应该说,在面对重重困难的同时,我国半导体专用设备制造业也面临着极好的发展机遇,相信通过各方面的努力,一定会在不远的将来迅速发展起来,为我国的 电子信息产业贡献更多更好的半导体专用设备。


 

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