光掩模制造：集成电路产业的风向标一一从凸版光掩模公司看产业发展.docx

光掩模制造：集成电路产业的风向标从凸版光掩模公司看产业发展作者：暂无来源：《华东科技》 2012年第2期本刊记者/郭霞光掩模制造是集成电路产业链中工艺、设备、管理技术要求最高，资金投入比重最大的瓶 颈工序任何商业化的集成电路制造都离不开光刻掩模版这一核心产业硅片光刻技术中光掩 模制造业的快速发展是集成电路行业长盛不衰的关键上海凸版光掩模有限公司作为最早进入 中国的专业制造光掩模的工厂，具有行业领先者的优势，通过多年的努力，已逐渐成为国内光 掩模制造业的佼佼者凸版光掩模的前世今生我国的光掩模制作始于60年代中期，比国外晚5〜6年当年采用传统的照相术及手摇光 刻机开展工作，硅片材料只有1英寸〜2英寸，制版光刻精度和特征尺寸为几十微米利用当 时的掩模制作工艺，先后成功地研制出硅平面晶体管和硅数字集成电路近年来，我国的光掩 模制造业能够满足国内中低档产品市场的需求，而高档光掩模则由国外公司直接提供国际上 普遍采用电子束曝光设备进行规模化生产，而我国只有2〜3家单位拥有电子束曝光设备，其他 单位还在使用光学曝光设备我国政府充分认识到其重要地位，制定了借助外资快速启动这一 项目的对策，帮助国内集成电路工业提高了生产能力，提升了技术档次，减少了对进口集成电 路高度依赖的被动局面。

上海凸版光掩模有限公司(Toppan Pho tomask Limi ted CompanyShanghai ，简称上海凸版)就是在这种环境下进入中国光掩模制造行业的上海凸版的前身是上海杜邦光掩模有限公司(Dupon t Pho tomask Limi ted CompanyShanghai , 简称上海杜邦)，是在2004年日本凸版印刷收购了美国杜邦集团旗下的所有光掩模公司后重新 成立的成立于1802年的美国杜邦公司，从制作炸药起家，经过200多年的持续经营，其产品 已经涉及到了许多的领域上个世纪80年代，杜邦公司发现集成电路产业外包正处于发展的井 喷时期，于是毅然于 1986 年组建杜邦电子产业发展中心，同年决定成立杜邦光掩模有限公司， 投身这一制约集成电路产业发展的前沿技术领域经过多年的努力，杜邦光掩模有限公司已经 在世界各地建立了多个光掩模制造工厂，并成功地在NSDAC上市，成为了集成电路产业的风向 标之一中国集成电路制造业的技术水平在80年代末期落后世界集成电路发展整整近10年时间 此时，在发展的过程中的杜邦光掩模逐渐认识到，集成电路不单是发达国家的经济增长点，它 也必将成为世界经济发展的领导和支柱产业。

作为长期的竞争战略，要在市场占有率上具有持 续领先的优势，就一定要进入发展中国家的市场于是，1994年，杜邦公司于与上海新微电子 有限公司共同投资1600万美元成立上海杜邦光掩模有限公司，开始了在中国的市场开拓虽然杜邦光掩模不断在世界各地建立光掩模制造工厂，但昂贵的设备投入并未带来预期的 收益，随着集成电路制造业的不断成熟和发展，竞争日益激烈，这使得光掩模制造业已经不再 是一个回报丰厚的行业，于是开始酝酿战略转移，准备剥离亏损产业而转向生物科技领域终 于在2005年4月，杜邦光掩模有限公司成功被日本凸版印刷收购在2005年的收购完成后， 上海凸版光掩模有限公司成为上海新微电子公司(28%)与日本凸版光掩模有限公司(72%)共同投 资组建的中外合资企业，专业生产和销售光掩模(Photomask)及提供相关服务总投资达2600万 美元，成为了凸版集团占领中国光掩模市场的前沿，担负着公司进军中国市场的任务公司在中国半导体行业刚刚起步的时候进入中国市场，以较小的投资建立光掩模制造工 厂来跟随中国集成电路制造业的发展，这种策略不但能了解并占领中国市场，更能抢在强大竞 争对手到来之前开发这片处女地。

上海凸版光掩模有限公司总经理刘钢告诉记者光掩模产业应得到更多的重视“光掩模产业与IC设计和IC制造都有十分紧密的联系中国半导体业界早期大力扶持IC 制造企业，后来出于对核心技术的重视，又相当关注IC设计，而光掩模产业却始终没有得到足 够的重视刘钢呼吁政府能更多的关注光掩模环节，以确保中国半导体产业健康、快速地发 展据了解，半导体产业共分为三大部分，分别是分离式元件制造，光电半导体制造，以及集 成电路制造（IC产业）随着时代的不断发展，中国半导体产业经历了一个跨越式发展的时代 功率半导体器件广泛应用可以实现对电能的传输转换及最佳控制，大幅度提高工业生产效率， 大幅度节约电能、降低原材料消耗近年来，集成电路工业每年的增幅都居世界领先地位，这 种增长的主要技术动力来自于硅片制造光刻技术的成熟发展，而硅片光刻技术中光掩模制造业 的快速发展正是集成电路行业长盛不衰的关键任何商业化的集成电路制造都离不开光刻掩模 版这一核心产业光掩模产品在集成电路制造业中的作用是提供一个类似模具的产品，最终客户将需要生 成的电路设计刻在光掩模上，流片厂再把刻在光掩模上的图形转刻在硅片上，最终在硅片上形 成大规模的集成电路。

据了解，为了将大量的电路元件转刻在硅片上，光掩模上所刻的图形 的尺寸是非常微小的，一般这些图形的尺寸在零点几个微米到几十个微米之间要将如此细微 的图形刻在一片石英版上，必须依靠非常精密的设备仪器因此光掩模制造是一个非常依赖设 备的产业，不论曝光设备还是清洗检查设备，其价格都非常昂贵并且这些设备都必须在高度 无尘的环境中运行，任何细小的灰尘都会影响到产品质量因此，光掩模制造需要大量生产设 备和设施的资金投入其次，由于光掩模是一种模具，其上所刻的图形会被多几千次转刻在硅片上，微小的缺 陷同样会被重复转刻，因此该产品对质量的要求非常苛刻，这需要复杂的检测和修复手段来保 证在光掩模的制造过程中，检测和修复占据整个生产时间的 40%因此对产品的质量要求非 常苛刻据了解，上海凸版光掩模有限公司内部制定的客户退货率指标一直制定在世界先进 水平 0.05%左右因为集成电路产业生产出来的芯片从设计到投入市场的周期非常短，因此各个环节的产 品交期安排地都非常紧凑，光掩模生产位于集成电路制造业的前端，其要求更加严格，交货时 间是以小时计算的，晚交货就会对客户造成巨大损失因此，顺畅的生产过程和准时的交期保 证是光掩模制造的第三大特点。

据了解，上海凸版光掩模有限公司目前的产品生产周期为收 到图形数据后前两天出货三片，接下来每天出货一片最后，人员的整体技术水平也对光掩模的生产有重要的影响，精密仪器的操作和维护都 需要专业的人员来进行，他们的技术水平高低决定了最终的产品质量和交货期因此较高的人 员技术水平是光掩模制造的第四大特点刘钢介绍凭借对光掩模制造业特点的深刻认知和 对杜邦光掩模多年经验的继承，上海凸版已逐渐成为国内光掩模制造业的佼佼者目前公司可 以完成0.18um特征尺寸光掩模的制造，并且通过全球协作可以提供最低到0.09um特征尺寸的 光掩模产品中国半导体产业进入了一个飞速发展的时期公司始终坚持在成长的过程中不断调整自 己的战略方向，使自己能够适应中国这个大市场的需求在为中国集成电路制造业做出贡献的 同时，利用中国充沛的资源来获得长足的发展刘钢表示。