直擊納博會 | 走近材料、設備與芯片廠商_風聞

納米技術影響着21世紀一系列高新技術的產生和發展，是產業創新博弈的“必爭之地”。近年來，蘇州積極搶抓數字經濟時代發展機遇，全力推動產業創新集羣融合發展。尤其在納米技術應用產業發展方面，作為全市產業創新集羣融合發展高地，蘇州工業園區精心繪製產業藍圖，廣泛集聚資源要素，着力優化創新生態，積極構建以蘇州實驗室、國家第三代半導體技術創新中心、中科院蘇州納米所、姑蘇實驗室等為代表的高能級創新平台，大力開展先進製造業集羣、創新型產業集羣培育，打造了從源頭創新到產業化落地的全流程創新體系。2022年，園區納米技術應用產業產值規模達1450億元。在此背景和趨勢下，近日由中國微米納米技術學會、中國國際科學技術合作協會、國家第三代半導體技術創新中心（蘇州）主辦，蘇州納米科技發展有限公司承辦的第十三屆中國國際納米技術產業博覽會（下文簡稱“納博會”）在蘇州成功舉辦。本次大會邀請到數十位國內外知名學者、專家以及300多位高校研究院所、上市公司、知名企業機構的頂級專家代表出席並演講，聚焦微納製造、第三代半導體、納米新材料、納米大健康等熱門領域，以1場大會主報告、11場專業論壇、344場行業報告、22000平米展覽、2場大賽為主體。其中，展區面積達22000㎡，300多家展商參展，匯聚了全球納米技術領域最新技術產品和創新應用2200多件，累計吸引參會參展嘉賓總人數達25795人，規模空前。半導體行業觀察也受邀參加了本次納博會，在現場與諸多參展廠商進行了交流。愛發科：面向MEMS的濺射與刻蝕技術在本次納博會現場，愛發科商貿（上海）有限公司中心長王禹接受了半導體行業觀察的採訪。愛發科株式會社作為綜合真空設備製造商，以真空技術為核心，將其應用於半導體、FPD、電子、新能源、真空系統配套設備以及先端材料等各個不同領域。當前時代，隨着新興的電子半導體各產業發展，愛發科不斷拓展市場，發展技術新路徑，探討更多的商業模式。2006年7月，作為愛發科集團的全資子公司，愛發科商貿（上海）有限公司正式成立。在中國大陸形成設備銷售及售後服務的網絡體系，不斷優化愛發科在全國的客户服務據點分佈，目前共設有13個服務網點，持續為客户提供完善的一體化服務和完善的售後服務保障，是專業的真空薄膜綜合解決方案提供商。關於產品方面，王禹介紹道，在半導體制造設備領域，公司提供應用於各種半導體工藝的真空系統，包括濺射、氧化成膜、Pre-Clean等設備。同時為了滿足技術發展，符合下一代設計規範的需要，公司提供應用於新材料成膜的先進技術；在電子器件製造設備上，愛發科能提供應用於各種電子器件製造工藝的真空系統，產品系列包括高真空蒸發設備、用於各種金屬、非金屬成膜的濺射設備、等離子CVD設備、刻蝕設備、去膠設備、用於Si-IGBT和SiC功率器件的離子注入設備。面向化合物半導體、MEMS傳感器、RF濾波器、硅基OLED顯示和VCSEL激光器等領域提供設備解決方案。針對MEMS發展趨勢，王禹表示，近年來MEMS器件技術朝着小型化、集成化、多功能化和綜合性能多樣化等方面不斷進化，成為各種傳感器、執行器不可或缺的存在。其中壓電材料的使用能夠為MEMS的技術演進做出貢獻。在壓電材料中具有優秀壓電特性的PZT方面，愛發科具備壓電MEMS的製造工藝和必要技術，在PZT薄膜工藝全球領先，擁有通過強介電體濺射技術在CMOS上PZT-MEMS成膜的量產設備經驗，能夠提供面向壓電MEMS的PZT濺射工藝和PZT薄膜刻蝕工藝在內的完善的解決方案。對於參加本次展會的預期，王禹認為，可以藉此機會瞭解市場動向和前沿技術。同時還能夠接觸到產業鏈上下游夥伴，加深彼此瞭解，更好的為市場和客户提供服務，進一步推動產業鏈向前發展。華納創新：進一步瞭解臨界點乾燥儀北京華納科創新有限公司成立於2010年，是一家集設備製造、應用服務、國際貿易於一體的綜合性創新企業。在納博會現場，華納創新高級經理&應用工程師馮中舉向筆者表示，公司專注於自動化技術在催化劑檢測、生物實驗室廢棄物處理、環境保護、樣品乾燥等領域的應用，已在這些領域獲得十多項專利。華納科與Unchained labs、Tousimis、Bio-response、Amtech等國際合作夥伴建立了友好的合作關係。據介紹，華納創新擁有“天霽/Tianji”、“望潮/Labocto”、“弘燕/Hongyan”三個子品牌，分別服務於環境空氣監測、研發自動化、高鐵鋼軌焊接檢測領域。其中，臨界點乾燥儀是其主打產品之一。在現場，馮中舉介紹了Tousimis的A/B/C以及Autosamdri931等多種系列的臨界點乾燥儀產品，憑藉各自特點和優勢適用於不同領域。A系列產品是適用於EM及MEMS等多種樣品處理的高性價比臨界點乾燥儀（不適用於潔淨室）；B系列專為MEMS製備而設計的台式全自動臨界點乾燥儀（潔淨室適用，也可用於EM樣品）；C系列專為MEMS製備而設計的落地式全自動臨界點乾燥儀（潔淨室適用，也可用於EM樣品）；Autosamdri® 931是新一代全自動臨界點乾燥儀，即可用於潔淨實驗室，也可用於非潔淨實驗室。對於臨界點乾燥儀的優勢，馮中舉表示，臨界點乾燥儀是根據臨界點時介質的表面表面張力為零，而零表面應力對樣品的破壞大大降低的原理製成的。它是用來乾燥微納加工過程中生長加工的樣品結構的主要設備，利用液態二氧化碳和乙醇，在特定的温度和壓力下，使樣品表面在氣態與液態之間轉換時表面張力為零，從而大大降低了普通乾燥過程對樣品表面的破壞。蘇州邁姆思：SOI晶圓大有可期“SOI技術具有諸多體硅不可比擬的優點，但經多年的發展，SOI技術仍然沒有取代體硅成為IC的主流接術，其中一個主要原因便是缺乏低成本高質量的SOI襯底材料。” 蘇州邁姆思半導體科技有限公司總經理潘堯向筆者表示。蘇州邁姆思半導體科技有限公司是一家研發和生產半導體新材料SOI晶圓的企業，2021年獲得蘇州工業園區重大領軍項目，2022年在蘇州工業園區建立公司總部作為生產中心，用於大規模量產SOI晶圓和開發新的晶圓材料。潘堯介紹道，雖然國內公司剛成立不久，但公司在國外已經研究開發這種材料超過15年，並在技術上取得了實質性進展，研發的SOI技術屬於第三代半導體先進技術，填補了我國在SOI加工領域高級工藝技術的空白。值得注意的是，蘇州鋭材半導體公司作為MEMS代理商，已經合作十年，國內已有華為、矩陣光電、蘇州納米所、西人馬、司南傳感、微視傳感以及各大高校研究所等穩定客户。在SOI基礎上，蘇州邁姆思還進一步開發了硅/玻璃、壓電/硅、碳化硅/硅、鉭酸鋰/硅、金剛石/硅等新的鍵合晶圓材料。本次展會，蘇州邁姆思帶來了超均勻SOI、多層SOI、超簿基板層SOI以及無邊SOI等產品。無邊SOI：傳統的SOI由於鍵合的特點都有1-5 mm的邊界區，器件層的直徑比基板層小2-10mm，這種SOI結構對有些器件層的製作工藝和性能有不利的影響。因此邁姆思開發出了無邊的SOI，器件層和基板層的直徑一至。超均勻的SOI：器件層均勻度達到+/-0.05微米，厚度0.5微米以上的SOI是國際上最均勻的厚膜SOI。這種製造技術不僅厚度均勻，且不受晶向電阻率的影響。例如公司可以做成典型的1+/-0.05 微米的SOI，與工業界目前使用的smart加外延技術比，不僅工藝簡單，成本下降，且可以做成超低電阻的器件層，這是目前用其它技術所無法實現的。多層SOI(DSOI)：這是一種二層氧化層和二層器件層的SOI，在高新能MEMS器件上得到應用。如何製作厚度均勻的各層器件層是技術難點和關鍵點，利用邁姆思的技術，每層器件層均勻度都能達到+/-0.1微米，且能做成各種晶向和電阻率的器件層。超簿基板層的SOI：這是一種基板層厚度在100-200微米左右的SOI，在微型化的驅動下，這種SOI得到廣泛應用。邁姆思的技術能做成100微米甚至更簿的SOI。近年來由於對SOI 研究的深入，製備技術取得了重大的進步，且SOI的批量化生產技術正在逐步走向成熟。蘇州邁姆思發明的GCIF(Grinding chuckimpact free)技術能做到頂層0.5um厚度，均勻度+/-0.05 微米，且應力<市場的50%，通過CMP達到離子注入高成本投入的效果，這些都為SOI技術的發展帶來了新的契機。因此，加大對SOI新技術的研究投入具有非常重要的戰略意義。對於未來發展規劃，潘堯表示，當前SOI尚屬於賣方市場，希望憑藉公司特點和優勢，進行差異化競爭，未來2-3年內穩住產能，增大供應，進一步解決市場和客户的痛點問題。上海央米智能：聲波噴塗技術的優勢隨着電子產品集成更加靈活和多樣化的要求，以及晶圓製造技術難度的增加，如何更好地幫助半導體工廠提升生產效率以及產品良率成為行業共同追求地目標。對此，聲波噴塗技術被視為一種有效的薄膜塗層製備工藝，比如半導體圓表面的光刻膠塗覆，相比於傳統旋塗工藝，超聲噴塗可製備出表面微結構包裹性更好、更均勻的光刻膠塗層。晶圓製造過程中兆聲波清洗和噴塗技術被行業廣泛的應用。上海央米智能科技有限公司能夠提供一站式兆聲波清洗和超聲波噴塗應用解決方案，為半導體芯片的發展提供強有力的技術支撐。在納博會上，上海央米智能帶來了納米塗層設備和超聲波噴塗設備。上海央米智能科技有限公司經理李林表示，隨着半導體集成電路的快速發展，防水或耐腐蝕的設備對消費者有很大吸引力；設備需要可靠耐用，能夠承受持續、長時間的使用。這些都是對半導體器件的重要要求，也是半導體供應商需要解決的挑戰。而薄膜沉積可以解決這些挑戰性問題。在半導體上應用薄膜塗層不僅可以提高它們的效率，而且可以延長它們的使用壽命。為了獲得高質量的薄膜，半導體製造商必須確保鍍膜方式（通常是超聲噴塗）具有高純度、高轉換。同時，光刻膠在半導體制程中起到了圖形轉移的作用。光刻工藝中，在待刻蝕物質的表面塗敷光刻膠，光刻膠經曝光後，被曝光部分或者未曝光部分在顯影過程中被去除，從而得到所需要的圖形，在此基礎上對物質進行針對性的刻蝕，最後去除掉光刻膠。在實際工藝中，為達到更好的光刻效果，會在曝光前後以及顯影后對光刻膠進行烘焙。上海央米智能超聲應用於半導體光刻膠塗覆的超聲波噴塗技術，相對比與旋塗、侵塗等傳統塗覆工藝，有着均勻度高，對微結構包裹性好，塗覆面積可控等優勢，為半導體光刻膠塗覆、PCB助焊劑噴塗、微電子傳感器功能性塗層塗覆等提供了表面塗覆解決方案。超聲波噴塗的優勢：自動化設備，採用超聲波噴頭技術，可提供均勻高效的薄膜噴塗；塗層厚度控制精度高：可製備二十納米到數十微米的塗層，精確控制塗層厚度；噴塗均勻度：>95%；溶液轉換率：≥95%，4倍於傳統二流體噴塗；搭載多個噴頭並聯工作；（可擴展）最大噴塗面積：400*400mm；（可擴展）高精度恆流供液技術，可實現不間斷穩恆供液；激光對位: 協助用户方便快捷地定位噴頭位置；進口高精度精密減壓閥及液體閥門，實現高速穩定的氣液配合；噴嘴、液路管道自清洗系統，內置廢液回收系統、廢氣排氣系統；在線分散供液系統，上百種工藝配方儲存；微米級微孔真空吸加熱，適合電池隔膜等柔性基材。YMUS-ZS400超聲噴塗機YMUS-ZS400超聲噴塗機搭載全自動、可編程的獨立系統，具有協調的XYZ運動控制，使用基於Windows的軟件和帶有軌跡球的用户友好型示教器，多功能中到大批量或中試規模生產薄膜塗層。可配置標準輸送機，用於在線塗層解決方案。此外，對於兆聲波清洗的原理和優勢，李林也向筆者進行了介紹。兆聲清洗是利用兆赫茲級別的超高頻超聲波能量去進行基材表面亞微米級顆粒的去除以及化學反應。相比於低頻超聲波空化效應，兆聲波空化效應可清楚更小的顆粒並且大幅降低對基材的損傷。我們提供多種類型的兆聲系統以用於CMP化學機械拋光、鍵合前清洗、掩膜清洗、顯影、去膠、金屬剝離、濕法刻蝕等多種領域。兆聲波清洗是利用換能器發出兆赫級高能聲波, 溶液分子在這種聲波的推動下作加速運動，以強的聲壓梯度及聲流作用 產生的高速流體力學層連續衝擊，使吸附的微細顆粒解吸的清洗技術。兆聲波清洗的優勢：能大大降低邊界層的厚度，使其具有清除深亞微米顆粒的能力，可滿足現行工藝以及0.1μm（線寬）技術對清洗工藝的需求；可以極大的提高清洗效率；兆聲波清洗可以使用稀釋倍數大的化學液，從而大大減少了化學藥品的用量和消耗，降低了清洗工序的工藝成本，有效減少了化學液的污染，保護環境。深圳騰盛精密：國產半導體設備亟需破局“Tensun騰盛精密創立於2006年7月，一直專注於精密點膠與精密切割（劃片）兩大產品線，深耕於3C手機產業鏈、新型顯示及半導體封測三大行業。”騰盛精密半導體裝備事業部總監周雲介紹道。Tensun騰盛精密自成立之初便十分注重核心技術的研發投入，目前已經掌握了精密點膠及精密切割（劃片）的核心技術，成為具備核心模塊設計、整機及自動化系統集成能力的高科技型精密裝備企業。在3C手機產業鏈、TWS耳機、OLED、Mini-LED、MEMS、SIP系統級封裝和半導體晶圓級封裝等領域，Tensun騰盛精密的點膠與切割（劃片）已經成為該領域的首選品牌，或者正在成為該領域進口設備替代的首選品牌。騰盛精密設備應用環節在當前的國際形勢和貿易摩擦下，半導體設備行業可謂是“風口浪尖”。對於騰盛精密接下來的發展規劃和策略，周雲指出，當前的行業現狀更多體現出我們國內半導體產業，在高端製程和裝備，人才方面的欠缺，這也從另一方面推動了半導體產業發展，激發更多企業和資源，去解決“卡脖子”的問題。騰盛精密在專注半導體制程中，注重核心技術的研發投入，緊貼市場需求，在點膠和劃片關鍵製程技術上，進行製程技術儲備，研發迭代更符合國內市場，更高精密、高要求的製程裝備，打破國外壟斷。2023年，騰盛精密將繼續投入研發力度，針對wafer saw、jig saw、精密點膠等系列產品，全面升級迭代，修煉內功，提升產品競爭力，在近1到2年逐步實現半導體行業進口代替。芯明天：壓電納米定位行業先鋒哈爾濱芯明天科技有限公司是專注於壓電納米運動與控制系統的研發、生產和銷售的高新技術企業，提供基於壓電陶瓷微位移技術的微米級行程、納米級定位精度的直線運動產品，毫弧度級偏轉角度、納弧度級偏轉精度的角度運動產品與配套運動控制產品以及相關解決方案，是中國壓電納米定位行業開發、創新、開拓的先鋒。在納博會現場，芯明天帶來了壓電陶瓷促動器，壓電納米定位台，壓電物鏡定位器，壓電偏轉鏡，壓電馬達，六自由度並聯機構，功率放大器，壓電控制器，電容傳感器等諸多產品，向行業客户和觀眾進行了展示和分享。針對半導體領域，芯明天能提供各種基於壓電陶瓷的解決方案，包括用於減震的長壽命壓電元件，用於定位的高性能大行程納米定位陶瓷。其他的精密運動產品還包括用於快速光束穩定/角度校正的壓電偏擺平台，用於納米測量應用的壓電柔性納米台，用於掩模對準的納米對準系統，用於水平和垂直定位的新型混合大行程納米定位台。此外，芯明天研發生產的壓電物鏡定位器，為微納級晶片加工提供了高精度的激光切割技術及全自動光學顯微檢測技術，解決了中國芯片製造中晶圓切割與檢測的難題，並已大批量應用於芯片加工設備和光學自動檢測設備中。對於未來發展規劃，芯明天公司表示將聚焦納米科技產業發展，持續增加產品線，提升產品精度。芯明天以擁有自主知識產權的精密定位技術為基礎，廣泛汲取國際先進技術經驗、開拓創新，不斷突破行業技術壁壘，為國內外客户提供個性化解決方案，協助客户攻克技術難題，實現企業價值與客户價值的共同提升。西工大寧波研究院：促進MEMS產業新進程據瞭解，西北工業大學寧波研究院智能傳感芯片技術研究中心依託西北工業大學極端環境智能微系統國家重點實驗室（培育）寧波基地、空天微納系統教育部重點實驗室寧波基地等優勢平台，孵化寧波啓樸芯微系統技術有限公司，建有國際先進、國內一流的8英寸MEMS核心工藝加工服務平台（部分設備兼容6英寸/4英寸/2英寸），其中包括世界頂級深硅刻蝕機、光刻機、鍵合機、全自動塗膠顯影機、ALD薄膜沉積設備、蒸鍍設備、激光隱切設備、CMP等專業MEMS工藝設備，提供MEMS芯片結構設計、鍍膜、光刻、刻蝕、劃片、打線、封測、應用開發等全方位技術服務。據西工大寧波研究院智能傳感芯片中心博士後嚴宇超介紹，寧波啓樸芯公司自去年9月份成立至今已經取得了多個項目的合作進展，市場需求較為旺盛。作為高校和研究機構孵化的商業公司，寧波啓樸芯憑藉在科研力量、師資團隊和服務平台等方面存在優勢，團隊具有高水平的MEMS技術開發能力，擁有光學類與SOI類特色工藝能力，可定製化開發Cavity SOI晶圓、光學濾波芯片、高端MEMS核心芯片及產品，為企業提供一站式MEMS產品加速開發服務。對於未來發展規劃，嚴宇超表示公司將進一步提升MEMS製造能力、可靠性和穩定性，在MEMS小型化、集成化、智能化的發展趨勢下，促進MEMS產業發展，引領智能化革命浪潮。希科半導體：加強SiC外延片產能提升希科半導體科技（蘇州）有限公司成立於2021年8月，是一家致力於發展第三代半導體碳化硅(SiC)材料的高科技公司。希科半導體總經理助理黃靖峯介紹道，作為蘇州國家第三代半導體創新中心重點引進的合作項目，公司團隊擁有多年的碳化硅外延晶片(SiC Epitaxy)開發和量產製造經驗，憑藉業內最先進的外延工藝技術和最先進的測試表徵設備，為客户提供滿足行業對低缺陷率和均勻性要求的6吋n型和p型摻雜外延晶片材料。公司佈局碳化硅產業鏈材料外延片關鍵環節，服務周邊蓬勃發展的半導體功率器件產業，為進一步提升長三角地區第三代半導體產業鏈的綜合實力，縮小與國際大廠差距重塑全球半導體格局盡綿薄之力。當前，第三代半導體是熱門領域，對於希科半導體的優勢，除了上述提到團隊經驗和建廠/量產經驗豐富外，黃靖峯表示，深度的國產化路線也是希科半導體的優勢之一，包括從工藝設備到量測設備再到上游材料的國產化。對於公司不同模式的問題，黃靖峯認為，Fabless廠商相對一些IDM模式的本土初創公司擁有更好的技術領先優勢、國際化和全球聯動產能的保障以及品質管控能力，在可預見的碳化硅關鍵市場突破期更能發揮主導作用。採用IDM模式的碳化硅企業，需要自己建造工廠，這並非資金充足、設備齊全就可以開始高品質的量產計劃，還需要豐富的經驗以及長時間的積累、沉澱。因此，目前來看，初創企業選擇Fabless模式在產能和技術迭代上更有優勢。此外，黃靖峯還向筆者介紹了國內外第三代半導體科技和產業取得的新進展與新突破，更深刻地瞭解到發展第三代半導體產業的重要性和緊迫性。目前希科半導體已有1萬多片的SiC外延片項目投產，未來將朝着5萬片的目標前進。“提升市場佔有率，兼顧高耐壓市場是希科半導體未來發展的重要方向”，黃靖峯補充道。寫在最後蘇州工業園區黨工委委員、管委會副主任倪乾稱，納博會自2010年舉辦首屆以來，已連續成功舉辦13屆，是蘇州乃至國內納米技術應用產業發展最好的縮影，目前已成為全球第二大，國內最具權威性、影響力、規模最大的納米技術應用產業領域國際性展會之一。作為納博會的舉辦地，蘇州工業園區是納米新材料產業的主要集聚區，目前產業已邁上千億級台階，成為具有國際影響力的產業發展高地。過去一年，園區納米技術應用產業能級加速躍升，行業影響力持續擴大，成為蘇州市納米新材料國家先進製造業集羣核心區，在“2022年中國智能傳感器十大園區”“2022年中國第三代半導體最具競爭力產業園區”中均位列榜首。下一步，園區將廣泛匯聚高端創新資源，着力突破關鍵核心技術，推動集羣優勢融合發展，將產業長板拉得更長、規模做得更大、競爭力提得更優，全力打造世界級納米技術應用產業創新集羣。力爭2023年，集聚納米技術應用企業超1300家，產值規模突破1600億元，解決一批“卡脖子”及“進口替代”問題；到2025年，產業規模突破2000億元，產業綜合競爭力進入全球納米產業集聚區第一梯隊。正如中國工程院院士、西安交通大學教授蔣莊德所言：“納博會對促進和繁榮我國納米科技的發展具有重要作用，納博會的成長髮展離不開園區堅實穩定的產業基礎。在世界新一輪產業革命的歷史交匯期，希望納米科技工作者在獨創獨有和技術成果轉化上下功夫，掌握納米科技關鍵技術，突破“卡脖子”問題，為加快我國科技自立自強做出貢獻。”