晶圓大廠搶抓12英寸主流，半導體設備跟隨布局

消費電子市場低迷環境下，半導體產業進入調整周期，不過，這不影響晶圓代工廠商的擴產步伐與全球布局。近期，又一座12英寸晶圓廠傳出新動態。


晶圓代工瞄準12英寸

近期，日媒報道，世界先進即將決定赴新加坡興建其首座12英寸晶圓廠，該工廠主要為滿足車用芯片需求，投資金額至少達20億美元。

資料顯示，世界先進擁有5座8英寸晶圓廠，其中4座位于中國臺灣，1座位于新加坡，今年產能估計達335萬片8英寸晶圓/年。

此前，世界先進董事長方略表示，公司正在考慮在中國臺灣或新加坡建造一座新的12英寸工廠，但沒有具體說明該決定的時間表。今年8月，媒體報道顯示，臺積電同意投資世界先進計劃在新加坡設立的一家12英寸晶圓廠。報道稱，這家新加坡工廠將生產28納米芯片，最早可能在2026年完工。

對此，業界認為一旦世界先進前往新加坡設立12英寸工廠，這意味著臺積電、聯電、力積電、世界先進等四大晶圓代工廠商都將具備12英寸廠產能，且在海外都有12英寸廠建廠計劃。其中，臺積電遍及美國、日本等地，聯電與世界先進同為新加坡，力積電則規劃在日本與合作伙伴于當地建廠。


12英寸SOI晶圓成功實現國產

據中國科學院上海微系統所官微消息，上海微系統所魏星研究員團隊在300mm SOI晶圓制造技術方面取得突破性進展，制備出了國內第一片300mm 射頻（RF）SOI晶圓。

很多人在問300mm的晶圓到底是多大？其實就是我們常說的12英寸，文中指的是一種專門做無線收發的半導體材料。

其實，SOI（全稱為絕緣硅）晶圓，這種基材不光用于射頻芯片，它還可以用于功率器件、汽車電子芯片、傳感器等。

而這一次，上海微系統所主要是攻克了射頻晶圓工藝上的一些技術難題，即依次解決了300 mm RF-SOI晶圓所需的低氧高阻晶體制備、低應力高電阻率多晶硅薄膜沉積、非接觸式平坦化等諸多核心技術難題。

據了解，RF-SOI（射頻絕緣體上硅）相較于傳統的GaAs和SOS技術，不僅成本更低、集成度更高，還能發揮SOI材料結構優勢，所生產的器件具有高品質、低損耗、低噪聲等優勢，主要用于制造智能手機和無線通信設備的前端射頻模塊。

眾所周知，射頻芯片雖然原理并不復雜，但制造難度卻不低，甚至成為了我國通信領域卡脖子技術，其中就包括RF-SOI晶圓基礎材料。

從市場格局來看，300mm的SOI硅片核心技術主要由法國Soitec半導體公司掌握，只有日本信越化學、SUMCO、中國臺灣環球晶圓等少數企業具備生產能力。

而我們國內，滬硅產業子公司在獲得Soitec公司技術授權后，也于2022年完成50億定增，其中20億用于SOI高端基材研發，建成后預計年產能將達到40萬片/年。

這一次中國科學院上海微系統所從底層技術上進行攻關，成功實現了國內300mm SOI制造技術，標志著我國已經打破了從無到有的重大局面，今后咱們也可以用上自己的高標準RF-SOI晶圓了。


核心部件100%國產化！

國內一家半導體公司制造出了第一臺核心部件 100% 國產化的高端晶圓激光切割設備。

晶圓切割就是將硅晶圓切割成單個芯片的過程，因為晶圓上刻好的電路非常精密，所以在切割的過程中需要極高的精度，也就是說晶圓切割工藝對設備的要求極高。

我們可以簡單地從芯片制造的過程來體會晶圓切割的在其中的角色。

上游材料廠從最開始的晶體硅錠加工到晶圓片，然后通過拋光等步驟將晶圓廠需要的晶圓材料準備好。

收到晶圓片后代工廠還需經過濕洗等步驟完成光刻準備工作，先通過光刻機在晶圓上打印特定的電路圖，然后通過離子注入改變其導電特性，接下來就是蝕刻電鍍等步驟完成加工，最后將晶圓表面清理干凈并對其做電氣測試和性能分類。

上述一切就緒后就到晶圓切割了，分離出單個芯片，然后就將分離出來的單個芯片進行封裝。

晶圓切割有機械鋸切、激光切割、晶圓劃片以及等離子切割等，本次國內的這臺 100% 核心部件國產化的晶圓切割設備就是激光切割。

據悉，該設備是由華工科技激光半導體產品黃偉團隊制造出來的，并在半導體激光設備領域攻克多項中國第一。