50722 頗爾新加坡工廠(chǎng)投產(chǎn):支持亞太地區先進(jìn)芯片制造
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頗爾新加坡工廠(chǎng)投產(chǎn):支持亞太地區先進(jìn)芯片制造
新加坡工廠(chǎng)將作為頗爾亞太地區客戶(hù)的區域樞紐,滿(mǎn)足日益增長(cháng)的亞太尤其是中國地區的快速增長(cháng),預計第三季度即可向中國客戶(hù)交付產(chǎn)品。
本文來(lái)自于微信公眾號“半導體行業(yè)觀(guān)察”(ID:icbank),作者:杜芹,投融界經(jīng)授權發(fā)布。

受生成式AI、高性能計算、5G、自動(dòng)駕駛等新興應用的強勁需求牽引,芯片制造工藝持續向微縮化方向演進(jìn)。例如,半導體IP龍頭Arm正積極推進(jìn)3納米物理設計技術(shù),AI芯片巨頭英偉達和AMD的下一代GPU芯片也瞄準3納米制程,晶圓代工巨頭臺積電和三星則馬不停蹄地攻堅2納米和1納米工藝節點(diǎn),競相搶購下一代High-NA EUV光刻機。

然而,芯片制造工藝的突破并非一蹴而就,僅憑光刻機技術(shù)突破是不夠的,互聯(lián)、散熱、新材料、新封裝等方面都亟待攻克。因此,先進(jìn)工藝芯片的制造需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力和支持。

在這個(gè)背景下,我們要探討的是一個(gè)細分領(lǐng)域——過(guò)濾器在芯片制造中的重要性。隨著(zhù)半導體器件特征尺寸的減小,芯片制造的過(guò)程將極為嚴苛,可以說(shuō)“整個(gè)過(guò)程容不得一粒雜質(zhì)或污染物”。芯片制造所用的水、化學(xué)品、溶劑和氣體都需要達到千萬(wàn)億分之一的純度水平。因此,能否確保水、化學(xué)品、溶劑和氣體不含有亞微米或納米級顆粒、金屬、離子和有機污染物等等,顯得至關(guān)重要。這就需要過(guò)濾器來(lái)“層層把關(guān)”。

近日,全球領(lǐng)先的過(guò)濾、分離和純化解決方案專(zhuān)家頗爾公司(Pall Corporation)宣布,其位于新加坡的新工廠(chǎng)將于今年正式投入運營(yíng)!該工廠(chǎng)總投資1.5億美元,新增Litho光刻和WET濕法化學(xué)兩條重要產(chǎn)品線(xiàn),將為亞太地區先進(jìn)工藝節點(diǎn)的邏輯和存儲芯片制造提供強有力的支持。新加坡工廠(chǎng)將作為頗爾亞太地區客戶(hù)的區域樞紐,滿(mǎn)足日益增長(cháng)的亞太尤其是中國地區的快速增長(cháng),預計第三季度即可向中國客戶(hù)交付產(chǎn)品。

頗爾新加坡工廠(chǎng)投產(chǎn):支持亞太地區先進(jìn)芯片制造

頗爾新加坡工廠(chǎng)實(shí)際圖

芯片制造中的“過(guò)濾”之道

芯片制造被視為最復雜和最精細的工業(yè)過(guò)程之一。一個(gè)芯片的制造需要經(jīng)過(guò)晶圓加工、氧化、光刻、刻蝕、薄膜沉積、互連、測試和封裝等主要步驟。在芯片生產(chǎn)多個(gè)流程中,過(guò)濾器都扮演著(zhù)不可或缺的角色。尤其在光刻和濕法化學(xué)工藝中,過(guò)濾器的作用尤為重要。

光刻技術(shù)作為半導體制造工藝中的關(guān)鍵步驟,其重要性早已經(jīng)不言而喻。在芯片光刻流程當中,第一步就是涂光刻膠。如下圖所示。光刻膠是將光學(xué)圖案轉移到半導體晶圓上的關(guān)鍵材料,其純凈度直接影響光刻工藝的成敗。光刻膠中的微小顆粒和雜質(zhì)不僅會(huì )導致圖案轉移的缺陷,還可能引發(fā)生產(chǎn)設備的損耗和停機。因此,需要使用高效過(guò)濾器來(lái)去除光刻膠中的雜質(zhì),確保生產(chǎn)過(guò)程的高效和可靠。

頗爾新加坡工廠(chǎng)投產(chǎn):支持亞太地區先進(jìn)芯片制造

芯片制造光刻流程

頗爾新加坡工廠(chǎng)中新增的光刻膠litho產(chǎn)品線(xiàn),擁有多樣濾膜材質(zhì),可以幫助去除光刻膠配方中所用原材料中的顆粒和金屬離子,如聚合物,樹(shù)脂,溶劑等。據悉,頗爾HDPE(高密度聚乙烯)過(guò)濾器可以達到亞1納米的高精度,實(shí)現高潔凈度,能夠有效去除微小顆粒和雜質(zhì);Nylon 6,6過(guò)濾器可達2納米的高精度,此外還有高非對稱(chēng)性和大流量的特點(diǎn),其獨特的極性使其能夠有效吸附凝膠;Ionkleen過(guò)濾器專(zhuān)門(mén)用于去除溶劑等材料中的金屬離子,以確保生產(chǎn)過(guò)程的高純凈度。同時(shí),這些高精度的顆粒過(guò)濾器在光刻膠合成后還可進(jìn)一步對顆粒過(guò)濾,以滿(mǎn)足不同維度的過(guò)濾需求。

濕法刻蝕和濕法清洗工藝在如今的芯片制造中重要性也在凸顯。隨著(zhù)3D堆疊和Chiplet等復雜芯片設計的興起,這些芯片通常由多層結構組成(例如3D NAND更是達到了上百層),每層都需要通過(guò)濕法刻蝕來(lái)形成特定的圖案和結構。因此,每增加一層都需要進(jìn)行一次刻蝕。而每個(gè)制造步驟后,晶圓表面可能會(huì )殘留微小顆粒、金屬離子、有機物和其他污染物,在每個(gè)主要工藝步驟(如光刻、刻蝕、沉積、摻雜等)之間,濕法清洗是必不可少的步驟,以確保晶圓表面潔凈,防止交叉污染。

由于濕法刻蝕和濕法清洗在不同工藝階段多次使用,每次使用的化學(xué)品純度直接影響芯片制造的質(zhì)量。在濕電子化學(xué)品領(lǐng)域,頗爾擁有兩大主要產(chǎn)品系列,分別是XpressKleen系列PTFE過(guò)濾器和HAPAS聚芳砜過(guò)濾器。XpressKleen系列PTFE過(guò)濾器的過(guò)濾精度可達2納米,具有高潔凈度和高兼容性。HAPAS聚芳砜過(guò)濾器具有高非對稱(chēng)性和高流量特點(diǎn),過(guò)濾精度同樣可達2納米,但成本遠低于同精度的PTFE產(chǎn)品,因此在高精度和成本效益之間提供了更優(yōu)的選擇。這些過(guò)濾器從膜制備到最終產(chǎn)品,全部由頗爾公司自主研發(fā)和生產(chǎn),品質(zhì)可靠有保障。

此外,芯片制造過(guò)程還需要氣體和化學(xué)機械拋光(CMP)研磨液的純度。在這方面,頗爾的Gaskleen產(chǎn)線(xiàn)非常適合用于集成氣體輸送系統,并且易于在安裝基板上進(jìn)行檢修和更換,可用于多種接口,包括通過(guò)C型密封和W型密封連接的接口。

化學(xué)機械拋光使用的研磨液如果含有微小顆粒,將嚴重影響拋光效果和晶圓表面的平整度。頗爾所生產(chǎn)的Profile II熔噴濾芯,能夠覆蓋0.3um及以上精度范圍的CMP研磨液過(guò)濾,提供10寸、20寸不同尺寸、不同端口的形式,能夠滿(mǎn)足多樣化CMP生產(chǎn)需求。

總體而言,為了實(shí)現最佳芯片性能和能源效率,半導體芯片必須以最高純度制造,尤其是在汽車(chē)和醫療設備等新應用中,這些潛在缺陷所造成的安全隱患可能代價(jià)高昂。高效的過(guò)濾技術(shù)不僅可以確保芯片制造工藝的質(zhì)量和可靠性,還可以減少對生產(chǎn)設備的損耗,降低生產(chǎn)成本,為最終芯片制造的成功保駕護航。

中國制造業(yè)蓬勃發(fā)展,頗爾做好堅實(shí)后盾

近年來(lái),中國制造業(yè)以驚人的速度蓬勃發(fā)展,成為全球制造業(yè)的重要一環(huán)。頗爾新加坡廠(chǎng)的落成,彰顯了對中國制造業(yè)市場(chǎng)的堅定信心和深切關(guān)注。

據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )集成電路分會(huì )理事長(cháng)、中國集成電路創(chuàng )新聯(lián)盟副理事長(cháng)兼秘書(shū)長(cháng)葉甜春先生在第26屆集成電路制造年會(huì )暨供應鏈創(chuàng )新發(fā)展大會(huì )(CICD)上的演講報告中指出,從2008年到2023年,中國集成電路制造業(yè)銷(xiāo)售額增長(cháng)了9.86倍,2023年中國集成電路制造業(yè)的規模達到3875億元。

在晶圓制造領(lǐng)域,中國晶圓制造業(yè)主要企業(yè)營(yíng)收總和不斷增長(cháng),內資企業(yè)的數量和占比不斷增長(cháng),外資企業(yè)的數量雖然也呈現增長(cháng)趨勢,但是占比逐漸下降,表明中國集成電路制造業(yè)競爭格局正在發(fā)生變化。

當下,中國集成電路正迎制造和工藝突破發(fā)展之際,頗爾公司始終致力于為中國客戶(hù)提供高質(zhì)量、高性能的過(guò)濾器解決方案。與此同時(shí),中國已成為頗爾在全球高速增長(cháng)的一個(gè)區域,頗爾微電子事業(yè)部更是在過(guò)去五年中取得了迅猛的增長(cháng)。

頗爾能夠在中國市場(chǎng)取得如此驕人的成績(jì),離不開(kāi)其幾十年來(lái)持續深耕中國市場(chǎng)的戰略布局和不懈努力。

早在上世紀90年代,頗爾中國的北京工廠(chǎng)就已經(jīng)開(kāi)始扎根中國,1994年,頗爾北京工廠(chǎng)作為一個(gè)生產(chǎn)基地在馬駒橋投產(chǎn)。

2004年,北京工廠(chǎng)搬遷至亦莊并擴大了生產(chǎn)規模,引入了日本的濾殼制造標準,在業(yè)內享有非常高端的濾殼加工水平,并逐步增加了過(guò)濾器濾芯產(chǎn)品的制造。

2020年,頗爾正式宣布Gas應用產(chǎn)品在北京投入生產(chǎn),將美國工廠(chǎng)的產(chǎn)線(xiàn)復制到北京,實(shí)現供應鏈的穩定性,更好地服務(wù)中國本地的客戶(hù)。

2023年,北京工廠(chǎng)增加投產(chǎn)Gas應用頂部安裝式的過(guò)濾器Gaskleen產(chǎn)線(xiàn),并新增CMP產(chǎn)線(xiàn),擴充了產(chǎn)品類(lèi)別以滿(mǎn)足多樣化的市場(chǎng)需求。

憑借其產(chǎn)品的一致性、可靠性、過(guò)程控制和高質(zhì)量的優(yōu)勢,頗爾的過(guò)濾器產(chǎn)品贏(yíng)得了廣大中國客戶(hù)的信賴(lài)。協(xié)同頗爾北京工廠(chǎng)和新落成的新加坡工廠(chǎng),兩大制造基地將共同為中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強有力的后方支持。

寫(xiě)在最后

在全球芯片競爭如此激烈、地緣政治影響日益深遠的當下,頗爾公司于新加坡新建工廠(chǎng)的投產(chǎn),猶如一劑強心針,將為亞太尤其是中國地區提供更加穩定可靠的供應鏈保障。這座耗資約1.5億美元的工廠(chǎng),是頗爾堅定亞太市場(chǎng)擴張的強有力證明。隨著(zhù)兩條光刻膠和濕法重要過(guò)濾器產(chǎn)線(xiàn)的落成,頗爾在亞太地區的四大產(chǎn)品線(xiàn)項目產(chǎn)能將得到大幅提升,供應鏈也將迎來(lái)全面升級。

幾十年來(lái)的持續投入和蓬勃發(fā)展,彰顯了頗爾對中國市場(chǎng)的堅定承諾。隨著(zhù)中國芯片制造工藝的不斷進(jìn)步,頗爾高效的過(guò)濾技術(shù)將發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用,憑借著(zhù)深厚的技術(shù)積累和卓越的產(chǎn)品優(yōu)勢,頗爾將繼續深耕中國市場(chǎng),助力中國芯片產(chǎn)業(yè)邁向更高水平。

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