近年來(lái)，國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)越來(lái)越重視，已經(jīng)將集成電路作為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。作為全球最重要的電子制造基地，中國(guó)的電子應(yīng)用市場(chǎng)巨大，有著廣闊的前景。盡管如此，我們?nèi)圆荒苓^(guò)于驕傲，畢竟還有很多的技術(shù)等待著去突破，除了芯片相關(guān)技術(shù)，晶圓的制造也是相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)。

電子產(chǎn)業(yè)有一個(gè)特點(diǎn)，越往上游企業(yè)相對(duì)越少，技術(shù)難度越大，晶圓是造芯片的原材料，屬于芯片的上游。芯片、晶圓制造都屬于 “航天級(jí)”的尖端技術(shù)，難度系數(shù)均是最高的一級(jí)，晶圓制造是比造芯片還要難的一門(mén)技術(shù)。如果把芯片比作宇宙飛船，那么晶圓就是航空母艦了，沒(méi)幾家能造得出來(lái)。

全球能制造高純度電子級(jí)硅的企業(yè)不足100家，其中主要的15家硅晶圓廠壟斷95%以上的市場(chǎng)。在晶圓制造上，沒(méi)有所謂的“百花齊放”，有的是巨頭們的“孤芳自賞”，正是如此，全球的晶圓也是持續(xù)漲價(jià)，市場(chǎng)呈現(xiàn)一種繁榮景氣的形勢(shì)。

晶圓制造到底難在哪？

晶圓的制造工藝倒不是很復(fù)雜，其難度在于半導(dǎo)體產(chǎn)品對(duì)晶圓的純度要求很高，純度需要達(dá)到99.999999999%或以上。

以硅晶片為例，硅從石英砂里提煉出來(lái)，在高溫下，碳和里面的二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)只能得到純度約為98%的純硅，這對(duì)于微電子器件來(lái)說(shuō)不夠純，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的電學(xué)特性對(duì)雜質(zhì)的濃度非常敏感，因此需要進(jìn)一步提純。

而在進(jìn)行硅的進(jìn)一步提純工藝中，光刻技術(shù)的難度很高，在晶圓制造工藝中，光刻是必須經(jīng)歷的一個(gè)步驟。

光刻工藝是晶圓制造最大的“一道坎”

晶圓制造中的光刻是指在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過(guò)程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時(shí)“復(fù)制”到硅片上的過(guò)程。

1、光刻去薄膜是晶圓制造的必經(jīng)流程

由于晶圓生產(chǎn)工藝中，其表面會(huì)形成薄膜，這需要光刻技術(shù)將它去掉。在晶圓制造過(guò)程中，晶體、電容、電阻等在晶圓表面或表層內(nèi)構(gòu)成，這些部件是每次在一個(gè)掩膜層上生成的，并且結(jié)合生成薄膜及去除特定部分，通過(guò)光刻工藝過(guò)程，最終在晶圓上保留特征圖形的部分。

2、光刻確定尺寸，馬虎不得

光刻確定了器件的關(guān)鍵尺寸，光刻過(guò)程中的錯(cuò)誤可造成圖形歪曲或套準(zhǔn)不好，最終可轉(zhuǎn)化為對(duì)器件的電特性產(chǎn)生影響。

3、高端光刻機(jī)產(chǎn)能?chē)?yán)重不足

光刻機(jī)也叫掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等，常用的光刻機(jī)是掩膜對(duì)準(zhǔn)光刻。光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。目前光刻機(jī)市場(chǎng)，以荷蘭、日本的企業(yè)為主力軍，全球能制造出光刻機(jī)的企業(yè)不足百家，能造出頂尖的光刻機(jī)的不足五家，在高端光刻機(jī)市場(chǎng)，中國(guó)企業(yè)幾乎全軍覆沒(méi)。