諾發系統(Novellus Systems)公司開發、制造、行銷用于IC(集成電路)制造的設備,并提供設備的維護服務。在SEMICON China2005期間,諾發董事長兼首席執行官Rechard Hill、亞太區副總裁Fusen Chen博士等一行訪華,并來到北京,向首都的業界介紹了半導體制造業的特點及該公司的發展機會。 半導體制造業的趨勢 半導體制造的趨勢當中,最突出的一個就是IC的密度在持續增長。20世紀60年代中期提出的摩爾定律,在此后的40多年里依然準確地指導著整個行業的發展,定律中指出,半導體芯片的電路密度每18個月就會翻一番。目前,高級元器件制造的線寬已經發展到最小為90nm,互聯電路最多可高達10層。通過不斷增加電路的密度,制造商們能夠將更多的電子元器件集成到一只芯片上,因而賦予了芯片更高的性能和價值。 ; 另一個技術趨勢是鋁金屬布線正在向銅金屬布線變遷,銅金屬已經成為半導體器件中主流的傳導材料。與鋁金屬相比,銅的電阻更低,進而具備了更多的性能優勢。由于銅金屬的這些卓越特點,采用銅金屬制造的芯片所需要的層數可能僅為鋁制芯片的一半,因而極大地降低了制造成本。而且,與鋁金屬制造的器件相比,銅金屬布線使得元器件性能有了實質性的改善,能耗需求得以大幅度地降低。 相似的變化也發生在采用低介電常數或低-k材料取代傳統的氧化硅膜層生成介電質絕緣體的過程中。低k值介電質在限定元器件中金屬線間的電容方面表現得更加出色,進而改善了芯片的速度和性能。然而,與氧化硅相比,低k材料也更加易碎,在把新材料整合到制造工藝流程時,這一弱點在半導體行業中勢必引發一系列的新挑戰。 另一個重要的趨勢是制造尺寸更大的晶圓。由于與200mm晶圓相比,尺寸更大的晶圓存在著潛在的制造成本優勢,因此芯片制造商們正在向更大的300mm晶圓制造衍變。300mm晶圓中的芯片數量增加了2.25倍,故而可能會實現制造工藝的重大規模經濟效應。 設備、工藝和材料的挑戰 以上這些技術趨勢形成了客戶對設備和工藝的需求。一般來講,客戶會以“每晶圓成本”來衡量生產設備的成本和性能,即系統購買和安裝成本、運營成本加權計算的值與凈產出率的比值。凈產能更高的系統能夠幫助制造商們以更大量的晶圓生產來平衡購買成本,因此降低了每晶圓的系統擁有成本。良率和膜層質量也是選擇處理設備的重要決定因素。尺寸更大、更復雜的半導體晶圓成本也在不斷增加,于諾發的客戶而言,高良率便顯得格外的重要。為了提高良率,實現更高的膜層質量,系統必須能夠重復執行某個工藝過程并保持其一致性和可靠性。這一系統特性即著名的可重復性是實現量產可接受良率的關鍵因素。系統只要在預期的產出率上(不要接近關鍵的容限)運轉,就能夠更輕松地實現可重復性。 在制造規格和材料方面的種種變化,也大幅度地提高了對半導體元器件制造設備的成本和性能需求。舉例來講,一條高級的300mm晶圓生產線耗資將達20億美元,較之以往的生產設備,成本存在質的增長。同時,隨著整個行業正在適應不斷緊縮的技術標準和更快的技術周期,對高端技術的需求也在持續增長。因此,為了滿足制造周期需求而優化每個工藝過程時,芯片制造商們必須專注于平衡他們對創新技術的需求。 作為高級淀積、表面處理和化學機械平坦化工藝等領域的生產力和技術領導企業,諾發的戰略核心中是向業界的半導體元器件制造商提供高端技術的同時,保持生產力優勢。最近,考慮到諾發70%的業務在亞洲,且中國等特定市場對200mm制造設備不斷增長的需求,該公司又開創了翻新系統業務,幫助低端客戶實現更低成本的制造。至此,諾發滿足了各個層次的制造設備的需要。 |