2024年半導體陶瓷產業論壇
一、會議背景
半導體芯片無處不在,相當于電子產品的大腦,手機、智能手表、電腦、汽車、大數據、云計算、物聯網等各種產品更新換代都離不開它。在半導體行業中,先進陶瓷是整個半導體產業基礎中的基礎,在半導體制程高端裝備、晶圓測試和功率器件封裝中廣泛應用。
半導體設備是半導體產業鏈的關鍵支撐,是半導體制造的基石。半導體設備需要大量的精密陶瓷部件。由于陶瓷具有高硬度、高彈性模量、高耐磨、高絕緣、耐腐蝕、低膨脹等優點,可用作硅片拋光機、外延/氧化/擴散等熱處理設備、光刻機、沉積設備,半導體刻蝕設備,離子注入機等設備的零部件。半導體設備用陶瓷有氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、氮化鋁、碳化硅、氧化釔等,輕質、高剛性的陶瓷越來越多地用于曝光設備,而具有耐等離子性、低發塵性、耐熱性、低介電損耗的陶瓷越來越多地用于蝕刻設備和薄膜沉積設備。晶圓搬運臂采用陶瓷,精度高,機械性能優異。藍寶石還用于需要光學透明度的窗口、晶圓承載板、晶圓接觸升降銷、等離子體引入管等。
半導體設備用主要精密陶瓷部件
CMP
拋光臺、拋光板、搬運臂
光刻
真空吸盤、晶圓卡盤、工作臺、搬運臂
高溫處理(RTP/外延/氧化/擴散)
絕緣子、基座、晶舟、爐管、懸臂槳
沉積
室蓋、腔內襯、沉積環、靜電夾盤、加熱器、電鍍絕緣子、真空破壞過濾器
刻蝕
圓頂、腔體、聚焦環、噴嘴、靜電夾盤、搬運臂
離子注入
軸承、真空吸盤、靜電夾盤
在半導體設備中,精密陶瓷的價值約占16%左右。SEMI最新報告預測,原始設備制造商的半導體制造設備全球總銷售額預計將在2023年達到1000億美元,預計半導體制造設備將在2024年恢復增長,在前端和后端市場的推動下,2025年的銷售額預計將達到1240億美元的新高,到2025年,中國大陸、中國臺灣和韓國仍將是設備支出的前三大目的地。隨著國內半導體行業蓬勃發展,晶圓代工廠紛紛在中國建廠,帶動了半導體材料和設備配套的完善,國外供應鏈資源配置向國內傾斜,同時也涌現了不少優秀的本土半導體設備廠商,在國產化發展的趨勢下,半導體設備精密陶瓷部件的需求將增大。此外,隨著晶圓尺寸不斷增大(如12時晶圓),大面積偵測用的探針卡需求逐漸增多,此類探針卡由于探針接觸點的間距小,結構中通常會利用具有線路的多層基板(如多層陶瓷基板)設置于多個探針與電路板間,作為線路的空間轉換裝置。
先進陶瓷零部件因其在半導體設備中所處的位置和重要性,必須滿足半導體設備對材料在機械力學、熱、介電、耐酸堿和等離子體腐蝕等方面的綜合性能要求,精度要求高,由于半導體設備中陶瓷零部件通常緊密圍繞著晶圓,一些甚至直接接觸晶圓,因此對其表面金屬離子和顆粒的控制極為嚴格。此外,由于半導體設備陶瓷部件的生產涉及原始設備制造商認證,因此屬于獨占性高門檻行業。
陶瓷材料也是半導體器件,特別是大功率半導體器件絕緣基板的重要材料體系。隨著半導體器件向大功率化、高頻化的不斷發展,特別是第三代半導體器件(SiC、GaN)的興起和應用,對陶瓷絕緣基片的導熱性和力學性能都提出了更高的要求。傳統的陶瓷基板材料及工藝技術逐漸難以滿足未來的發展需求,對氮化鋁、氮化硅等高性能陶瓷以及結合力更強、熱阻更小、可靠性更高的覆銅陶瓷基板的需求增加。目前,國內大多數企業現有技術難以實現高端陶瓷基板的大規模產業化,生產DBC或AMB陶瓷基板產品仍存在一定的不足,成本高,品質良率不高,與國際領先企業仍然存在差距。
綜合來看,我國半導體陶瓷產業起步較晚,整體的產業水平、規模滯后于下游產業的需求,產品自給率較低。近年來,國內陶瓷生產商以及科研院所都加大了研發投入,大力推進半導體陶瓷的研發及產業化,努力實現相關材料的國產替代,以突破我國半導體產業面臨的“卡脖子”窘境。福建省是我國半導體產業重點區域,覆蓋“芯片設計、材料與設備、晶圓制造、封裝測試、應用”等主要產業鏈環節,培育和引進了福建晉華、渠梁電子、三安集成、瀚天天成、三優光電、聯芯集成、福聯集成、化合積電、安芯半導體、華清電子、福建臻璟、廈門鉅瓷、廈門鎢業等半導陶瓷產業鏈上下游知名企業。為加強半導體陶瓷產業上下游交流聯動,艾邦智造將于2024年4月12日在泉州舉辦《2024年半導體陶瓷產業論壇》,本次研討的主題將圍繞半導體陶瓷的原材料技術、成型技術、加工工藝技術、表面處理技術及金屬化技術、檢測技術,國內外最新研究進展、未來發展趨勢以及應用前景等方面展開,誠摯邀請產業鏈上下游朋友一起交流,為行業發展助力。
二、暫定議題
序號 暫定議題 擬邀請企業
1 半導體設備中陶瓷零部件的應用現狀與前景 清華大學 新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室 潘偉 教授
2 氮化鋁基板和器件與半導體應用 華清電子 向其軍 博士
3 先進陶瓷材料制備與智能化實驗平臺 北京科技大學 教授 白洋
4 高性能氮化鋁和氧化鋁粉體連續式生產關鍵工藝技術 中鋁新材料 事業部總經理 吳春正
5 多孔陶瓷的研究進展及在半導體領域的應用 擬邀請多孔陶瓷企業/高校研究所
6 LTCC技術在半導體晶圓探針卡中的應用 擬邀請探針卡企業/高校研究所
7 CVD用絕緣高導熱氮化鋁陶瓷加熱器的研發 擬邀請陶瓷加熱盤企業/高校研究所
8 耐等離子腐蝕的氧化釔陶瓷的開發與應用 擬邀請氧化釔陶瓷企業/高校研究所
9 高強度高耐磨的氮化硅陶瓷材料的開發 擬邀請氮化硅陶瓷企業/高校研究所
10 碳化硅陶瓷結構件在集成電路制造關鍵裝備中的應用 擬邀請碳化硅陶瓷企業/高校研究所
11 半導體裝備用陶瓷靜電卡盤關鍵技術 擬邀請靜電卡盤企業/高校研究所
12 高純氧化鋁陶瓷制備工藝及其在半導體領域的應用 擬邀請氧化鋁陶瓷企業/高校研究所
13 真空釬焊設備在半導體領域的應用 擬邀請真空釬焊企業/高校研究所
14 高精度復雜形狀碳化硅陶瓷制備工藝研究 擬邀請碳化硅陶瓷企業/高校研究所
15 半導體設備用陶瓷的成型工藝技術 擬邀請成型設備企業/高校研究所
16 高強度氮化硅粉體制備工藝技術及產業化 擬邀請氮化硅粉體企業/高校研究所
17 第三代功率半導體封裝用AMB陶瓷覆銅基板 擬邀請AMB企業/高校研究所
18 覆銅陶瓷基板的失效機理分析及可靠性設計 擬邀請陶瓷基板企業/高校研究所
19 特種陶瓷高溫燒結工藝技術 擬邀請熱工裝備企業/高校研究所
20 半導體設備用陶瓷零部件表面處理技術 擬邀請表面處理/陶瓷零部件企業
三、擬邀請企業類型
半導體晶圓加工、功率半導體器件、封裝測試等下游應用企業;光刻設備、氧化擴散設備、刻蝕設備、干刻設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、PVD 設備、CVD 設備、原子層沉積(ALD)設備、化學機械拋光設備、激光退火設備等高端半導體裝備企業;粉體制備設備、攪拌機、砂磨機、三輥機、噴霧造粒設備、注塑機、流延機、疊層設備、干壓設備、注漿成型、等靜壓設備、絲網印刷設備、脫脂、燒結設備、CNC、銑床、拋光設備、噴砂設備、真空釬焊設備、工裝治具等生產設備及配件企業;陶瓷零部件(搬運臂、靜電卡盤、陶瓷加熱器、襯環、噴頭、腔室、探針卡、陶瓷劈刀等)、覆銅板AMB/DBC/DPC、LTCC、陶瓷白板、氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷、氧化釔陶瓷、氧化鈦陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、添加劑、增塑劑、燒結助劑、耐火材料等原材料及耗材等產業鏈上下游企業、三方檢測機構、科研院所、高校機構等。
主辦單位:深圳市艾邦智造資訊有限公司
協辦單位:福建華清電子材料科技有限公司
媒體支持:艾邦半導體網、艾邦陶瓷展、陶瓷科技視野
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