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諾發(fā)系統（Novellus Systems）公司開(kāi)發(fā)、制造、行銷(xiāo)用于IC(集成電路)制造的設備，并提供設備的維護服務(wù)。在SEMICON China2005期間，諾發(fā)董事長(cháng)兼首席執行官Rechard Hill、亞太區副總裁Fusen Chen博士等一行訪(fǎng)華，并來(lái)到北京，向首都的業(yè)界介紹了半導體制造業(yè)的特點(diǎn)及該公司的發(fā)展機會(huì )。 半導體制造業(yè)的趨勢 半導體制造的趨勢當中，最突出的一個(gè)就是IC的密度在持續增長(cháng)。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(zhù)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，定律中指出，半導體芯片的電路密度每18個(gè)月就會(huì )翻一番。目前，高級元器件制造的線(xiàn)寬已經(jīng)發(fā)展到最小為90nm，互聯(lián)電路最多可高達10層。通過(guò)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(jià)值。 ; 另一個(gè)技術(shù)趨勢是鋁金屬布線(xiàn)正在向銅金屬布線(xiàn)變遷，銅金屬已經(jīng)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(jìn)而具備了更多的性能優(yōu)勢。由于銅金屬的這些卓越特點(diǎn)，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(xiàn)使得元器件性能有了實(shí)質(zhì)性的改善，能耗需求得以大幅度地降低。 相似的變化也發(fā)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(zhì)絕緣體的過(guò)程中。低k值介電質(zhì)在限定元器件中金屬線(xiàn)間的電容方面表現得更加出色，進(jìn)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(shí)，這一弱點(diǎn)在半導體行業(yè)中勢必引發(fā)一系列的新挑戰。 另一個(gè)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(zhù)潛在的制造成本優(yōu)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(huì )實(shí)現制造工藝的重大規模經(jīng)濟效應。 設備、工藝和材料的挑戰 以上這些技術(shù)趨勢形成了客戶(hù)對設備和工藝的需求。一般來(lái)講，客戶(hù)會(huì )以“每晶圓成本”來(lái)衡量生產(chǎn)設備的成本和性能，即系統購買(mǎi)和安裝成本、運營(yíng)成本加權計算的值與凈產(chǎn)出率的比值。凈產(chǎn)能更高的系統能夠幫助制造商們以更大量的晶圓生產(chǎn)來(lái)平衡購買(mǎi)成本，因此降低了每晶圓的系統擁有成本。良率和膜層質(zhì)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(fā)的客戶(hù)而言，高良率便顯得格外的重要。為了提高良率，實(shí)現更高的膜層質(zhì)量，系統必須能夠重復執行某個(gè)工藝過(guò)程并保持其一致性和可靠性。這一系統特性即著(zhù)名的可重復性是實(shí)現量產(chǎn)可接受良率的關(guān)鍵因素。系統只要在預期的產(chǎn)出率上（不要接近關(guān)鍵的容限）運轉，就能夠更輕松地實(shí)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(lái)講，一條高級的300mm晶圓生產(chǎn)線(xiàn)耗資將達20億美元，較之以往的生產(chǎn)設備，成本存在質(zhì)的增長(cháng)。同時(shí)，隨著(zhù)整個(gè)行業(yè)正在適應不斷緊縮的技術(shù)標準和更快的技術(shù)周期，對高端技術(shù)的需求也在持續增長(cháng)。因此，為了滿(mǎn)足制造周期需求而優(yōu)化每個(gè)工藝過(guò)程時(shí)，芯片制造商們必須專(zhuān)注于平衡他們對創(chuàng )新技術(shù)的需求。 作為高級淀積、表面處理和化學(xué)機械平坦化工藝等領(lǐng)域的生產(chǎn)力和技術(shù)領(lǐng)導企業(yè)，諾發(fā)的戰略核心中是向業(yè)界的半導體元器件制造商提供高端技術(shù)的同時(shí)，保持生產(chǎn)力優(yōu)勢。最近，考慮到諾發(fā)70%的業(yè)務(wù)在亞洲，且中國等特定市場(chǎng)對200mm制造設備不斷增長(cháng)的需求，該公司又開(kāi)創(chuàng )了翻新系統業(yè)務(wù)，幫助低端客戶(hù)實(shí)現更低成本的制造。至此，諾發(fā)滿(mǎn)足了各個(gè)層次的制造設備的需要。 |
