目前国内企业生产的硅片主要以直径4-6英寸抛光片为主,8英寸抛光片尚不能实现大批量生产,12英寸抛光片更是只能在实验室制造,远不能满足国内集成电路企业需求。我国硅抛光片无论从质量还是数量上来看,与国际先进水平还存在很大的差距。

 

上海超硅半导体有限公司

 

  中国是全球集成电路发展最快的国家,从2007年开始中国已是全球最大的集成电路消费市场,但是自给率一直很低(在10%-20%之间),大量集成电路需要进口。随着我国经济的持续发展,越来越多的集成电路生产线逐步在我国建立。过去几年中国市场高速发展,实际数据大大高于原始预测。据市场研究公司IC Insights最近的分析认为,由于中国正在成为全球电子系统产品的制造大国,预计2013年中国的集成电路市场规模有望超过达到1 000亿美元,约占全球芯片市场的35%。
 
  自宏力、华虹项目以来,国家在集成电路产业布局方面倾注了极大的投资和扶持力度,使我国集成电路产业的发展和建设已经在国际上具有了相当的规模。但迄今,我国的集成电路配套企业尤其是硅片的制造还只能小批量生产,远远落后于我国的8英寸及以上尺寸集成电路产业的发展。目前,世界上200mm硅抛光片的生产技术和市场主要集中在美、日、德等国,基于多方面的考虑,国际上就0.25μm及其以下线宽的硅片和芯片生产工艺对中国还是严格封锁的。也就是说自主研发超大规模集成电路产业所必需的硅芯片已成当务之急。
 
  作为国内硅材料的新生力量之一,上海超硅半导体有限公司(下称超硅公司)立志于改变上述局面,近年来引进了国外先进制造设备,以适应日益增长的国内外市场需要,为我国微电子产业发展做贡献,满足国内集成电路产业化发展的需要。
 
  在完成设备引进,整体收购了一条完整的8英寸硅片生产线后,目前超硅公司可以实现从长晶、切割、磨片、抛光到外延的全流程中国制造(拥有国内最大的8英寸集成电路用硅片生产能力),项目达产后可实现120万片8英寸硅片的生产能力,并可以拓展到12英寸硅片制造。
 
  在8英寸硅片加工制造领域,超硅公司已经聚集了一批资深专家与工程技术人员,目前所拥有的国内第一条也是唯一一条集成电路用8英寸硅片再抛光生产线,产品质量得到客户认可,稳定地向台积电、苏州和舰以及新加坡ST供货。去年,超硅公司获得台积电“杰出供应商”奖,这是该领域大陆企业7年来唯一的奖项。
 
  多年来,通过对引进技术的升级、改造、提升,超硅公司在硅片制造领域有了厚实的技术沉淀,比如,该公司的产业化攻关创新工艺技术路线,与常规的硅片制备工艺相比,其8英寸硅片生产线已具有适合中国集成电路企业环境需求的特点:
 
  硅片研磨工艺研究  硅片研磨可除去因切片、磨削造成的锯痕及表面损伤层,以改善硅片的平坦度、翘曲度和总厚度等精度。为减少硅片研磨量和提高硅片使用寿命,在再生抛光工艺中采用特有的硅片研磨工艺,使硅片研磨去除量合计仅为几微米,大大降低后续腐蚀量,从而提高硅片使用次数。
 
  硅片蚀刻工艺的研究  经过切片和研磨,硅片表面因加工应力会形成一层损伤层,我们分别应用混合酸和碱两种腐蚀技术,以去除表面损伤层,使硅片表面TTV值小于2μm,粗糙度收控。
 
  抛光工艺的研究  抛光制造是最关键的工艺,使用特有的无蜡抛光技术,实现200mm硅片化学机械单面抛光,选择合理的加工温度、压力与旋转速度,通过抛光可消除机械、化学伤害层,改善硅片的表面粗糙度,使单面抛光片TTV<2um,STIR<0.5μm。
 
  清洗工艺的研究  在10级超净的环境下,采用防静电技术、组合式兆声对抛光片进行最终清洗,加上我们的清洗液专利配方(超纯水、气体、化学试剂)经过滤器定期自动循环更换装置以及特殊的干燥技术,实现了抛光片表面金属杂质含量为1E10/cm2,颗粒粒径0.125-0.172μ颗粒密度应≤100个/片,≥0.2μm应≤10个/片的国际同类产品的先进指标。
 
  硅片的质量测试研究  应用ICP-MS金属测试仪、AAS硅片体金属含量测试仪和KLA-Tencor SP1颗粒测试仪,以及200 TRTTSK硅片参数测试仪等国际先进水平的检测仪器,研究硅片表面缺陷及其缺陷分布,分析工艺过程对产品质量的影响,以确保硅片达到最好质量。
 
  上海超硅的超大规模集成电路级别硅片项目,将在建设上海8英寸硅材料基地的进程中做出贡献,填补上海乃至全国的8英寸集成电路硅片的产业空白,旨在突破国内8英寸及以上集成电路产业发展的瓶颈,为我国集成电路产业的发展奠定基础,使更多的企业加快产业升级换代,提升技术水平。
 
  目前,超硅公司已经建立起完整的质量体系,拥有ISO9001:2008质量管理体系,ISO14001环境体系和OHAS18001健康体系,拥有丰富的产品技术及制造管理和市场开拓能力,并与SMIC、华虹NEC、台积电、苏州和舰等世界顶级微电子用户有密切的合作关系。
 
  公司秉承“团结协作,诚信创新、高效稳定”的企业文化理念,坚持“以人为本”的管理理念,坚持技术优先,技术创新,努力成为世界一流的硅片生产企业。
 
  上海超硅人有这样一个理想:“让中国的集成电路企业用上做中国自己制造的8英寸/12英寸硅片”,这一理想将一直激励我们努力向前。
 

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