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半导体设备

半导体设备

半导体设备范文第1篇

关键词:半导体制造系统 预防性维修 役龄回退参数 维修周期

中图分类号: TNT10文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-089-03

半导体制造系统是典型的可重入系统,也是最复杂的制造系统之一。目前,大多数半导体设备都是使用BM(事后维修)的办法来处理设备故障,随着维修理论研究的深入,学者发现使用PM(预防性维修)在减少设备发生故障的次数,提高设备的可靠性,增加企业的利润等方面有着重要作用。

设备是企业固定资产的主要组成部分,是企业生产中能供长期使用并在使用中基本保持其实物形态的物质资料的总称。现代设备具有自动化、大型化、集成化、高速化、智能化、连续化等方面的特点,这很大程度增加了维修的难度和费用。研究表明,当前制造系统中设备的维修费用占生产系统运行成本的20% ~30。现代科学技术的飞速发展和市场竞争的加剧给制造企业带来了前所未有的机遇和挑战,企业为了提高自身的竞争力,将不得不考虑生产系统设备故障对生产能力、生产成本、产品质量以及供货期和市场占有率的影响。在日常生产中,由于对经济效益的追求,很多厂商盲目的增加设备的连续工作时间,而忽略了设备的日常维修保养,反而导致了设备生产效益低下的结果。而这个特点在半导体生产线上更为突出。

为此,我们在设备的日常生产中引入了有效的措施来减少故障的产生以及由此而导致的停机事件,从而减低了设备的维修成本,增加生产效益,顺利的完成生产任务,这对企业在竞争日益激烈的行业中站稳脚步来说有着举足轻重的作用,可以说,谁掌握了更好的方法,谁就在竞争中取得先机。

维修的发展也是经历了不同的阶段,人们在日常生活中不断积累生产经验,不断的提出新的理论,提高生产效率,从而推动着维修理论不断进步。本文以半导体生产设备平均单位产值最大化为目标建立了优化模型,根据役龄回退参数的五个离散取值,进行故障数和平均单位产值的横向和纵向比较,从而得出半导体设备在不同役龄回退参数下的最佳预防性维修周期。最后总结了役龄回退参数在确定预防性维修周期过程中的作用和预防性维修对企业提高设备性能,增加利有着重大意义。

1点检制策略

点检制是全面维护管理中的重要核心之一。应用这种管理模式,检修不只是维修部门的事情,而且涉及到运行、采购、人力资源以至于行政等部门,检修工作也不仅仅局限于“修理”,而是把工作的重点转换为“维护”,尽可能通过保持设备的良好状态而消灭故障发生的根源,或者把故障消灭在萌芽时期。

1.1半导体生产线特点

在经过过去几年的高速发展之后,我国半导体产业的发展将进入一个相对平稳的发展期,也不排除会进入一个时间长度为2年-3年的结构调整期的可能性。在这个阶段中,我国半导体产业的发展特点为:从主要靠新生产线建设扩大规模转向发掘已有生产线能力扩大规模;继续探索IDM道路;Foundry模式逐渐走向成熟;集成电路设计依然是龙头;SiP技术逐渐成为封装的主流,设备的生产效率将成为制约生产线能力的瓶颈。

半导体生产线的一个重要特点:可重入型。可重入生产系统是指在工件从投入到产出的过程中,需要不止一次的在同一台设备上进行加工的生产制造系统,其显著标记为系统中有处于不同加工阶段的工件在同一台机器前同时等待加工。

典型的可重入生产系统如下图所示:

图1典型的半导体可重入生产系统示意图

1.2故障率修正参数

役龄回退是指设备在经过一次预防性维修后设备的役龄减少的程度,役龄回退参数是一个描述预防性维修效果的参数,比如当役龄回退参数是T的时候,说明进行预防性维修能够使设备变得像新设备一样性能良好,当役龄回退参数是0的时候,说明进行预防性维修没有使设备的性能得到改善,设备的故障率没有发生任何改变。当然,役龄回退参数取T或是0几乎都是不可能的,那么究竟对役龄回退参数改如何定义和表达呢,这也是近些年来学者在研究预防性维修时关注的一个重点。

假设设备在第i 次维修前已运行了T i 时间, 经过维修后, 其性能得以改善, 故障率下降到如同维修前 i 时的故障率, 即经过维修后, 使设备的役龄时间回退到Ti i时刻的状况, 役龄回退量为 i。这种动态变化关系下图所示:

图2故障率与预防性维修间的动态变化关系图

由上图可知道役龄回退参数是一个随机量,目前的研究有将役龄回退参数处理为一个常量,也有用均匀分布来处理,同时也有人提出了役龄因子服从正态分布的说法。

随着设备维修研究的一步一步加深,许多学者也开始了对设备预防性维修的效果进行探讨,提出了关于役龄回退参数的种种假设,也分析了当使用役龄回退参数时我们针对预防性维修周期的确定将更加准确,而且更加符合实际。在文献[4]中,作者假设役龄回退参数是一个均匀分布建立了一个确定预防性维修的模型,在最后假设役龄回退参数是0,T/4,T/2,3T/4,T五种情况,又得到了另几组数值,通过对比两组数值得到了准确使用役龄回退参数能够使我们的预防性维修周期的确定更加准确。

2建立模型

Barlow R, Hunter L. 讨论了简单系统和复杂系统的预防维修策略。他们通过使设备在整个使用寿命期间内的失效损失和维修费用达到最小,从而确定预防维修周期。本文则以单位时间净生产效益最大化为目标的角度出发,在设备有效使用寿命内进行不同的维修次数并考察每次维修程度的不同(故障率修正参数取值),运用单位时间净生产效益最大化为目标建议优化模型,求出设备进行预防性维修的最佳次数。

2.1基本假设

为了使模型简化和研究的方便,在构建模型时做了一下假设:

(1)在没有对设备进行预防性维修的情况下,设备的故障率公式为: (t);

(2)如果在两个预防性维修中间发生小故障,则对设备进行小修,假设每一次小修都能使设备的性能恢复,同时不影响设备的故障率,每一次小修费用为Cf,每一次小修所花费时间为Tf ;

(3)当设备正常运行,单位时间的产值为Cp;

(4)在设备运行时,每隔T时间对设备进行一次预防性维修,每次预防性维修需要时间为Tpm,每一次预防性维修的费用为Cpm。每一次预防性维修能使设备的年龄减少 ,为了更好的描述预防性维修队设备故障率的影响,本文将 处理为一随机变量,其分布函数为G( ),且0

2.2维修决策

常用威布尔分布来描述电子与机械设备的故障规律,假设设备自身的故障率函数用下列公式表示:

(1)

其中m为形状参数, 为尺度参数,t为时间。参数m和 通常都是依靠历史故障数据的分析,利用数理统计的方法估计出的。

有学者在论文[8]中提到半导体设备的故障时间符合参数为m=2.08, =7440的二参数威布尔分布。我们在本章的模型中,使用上面两参数的威布尔分布来描述设备的故障率。引入了役龄回退参数会改善设备的设备性能,设备的故障率公式在不同的预防性维修时间内的表达也是不相同的。在整个预防性维修周期内,设备的故障率递推公式:

(2)

随着设备使用年龄的增加,发生故障的可能性越来越大,在设备的使用过程中对设备进行预防性维修可以减少这种可能性,也就是使得设备的年龄下降。考虑到预防性维修对设备年龄和性能的改善,设备发生故障的次数可以表示为:

(3)

将式1和式2代入到式3可以得到

(4)

形状参数m的大小是用来描述设备故障率的发展趋势,当m>1时表示,设备的故障率是一个增函数,即随着时间的发展,设备发生故障的可能性将是增长的,这也现实设备是一致的,之后,随着m的继续增大,故障率曲线将约往上翘,尺度参数 是用来改变故障率的具体尺度,它使整个故障率缩小 m。这两个参数的获得是通过对设备运行一段时间后,发生故障的次数和每次故障的时间进行描点之后,利用斜率和焦点可以求出。最后得到Fk

(5)

2.3平均单位时间净生产效益Y

(6)

其中Ta是指总的时间,即设备运行的总时间

Cp是指半导体生产线一个小时的生产值

Cpm是指进行一次预防性维修所需要的费用

Cf是指一次故障维修即事后维修所需要的费用

Tpm是指一个预防性维修所占用的时间

Tf是指一次事后维修所需要的时间

k是指在总时间内进行的预防性维修次数

Fk是指对设备进行k次预防性维修时设备总时间内发生的故障次数

3算例分析

取总时间为50000h,一次预防性维修需要的时间为30h,一次事后维修所需要的时间为50h,半导体生产线每个小时的产值为1500元,进行一次预防性维修所需要的费用为10000元,进行一次事后维修的费用为50000元。[9]根据式5我们计算得到的设备故障数Fk,代入到式子6中,利用Matlab程序我们可以得到:

给定不同的故障率修正参数 、不同预防性维修次数k经过多次仿真实验,根据半导体单机设备故障分布确定其最佳预防性维修周期T和预防性维修次数k及其对应单位时间净生产效益Y。仿真结果如图3所示:

图3故障率修正参数不同值时单位时间净生产效益

数据除了说明对设备进行预防性维修可以减少设备的故障数,提高设备的性能,提高企业的生产效益,同时也说明了无论役龄回退参数取何值,都存在理论上的最佳预防性维修周期和次数,最佳预防性维修周期和次数的求得和役龄回退参数的取得有非常大的关系,虽然我们只是在整个周期中取五个均匀的点来得到数据,从而看出发展趋势,但是这已经可以包括其他的情况了。至于对役龄回退参数的深入也是一个重要的话题,比如用平均分布,正态分布来描述,这些都是一些设想,能不能实现还需要进一步讨论,在本文中,由于知识水平有限,只能以离散点来描述役龄回退参数。

4结束语

设备进行预防性维修的时候,维修效果应该是一个随机效果,或是可以用一个区间来表达,认为每次预防性维修的时候,维修效果为T/2的可能性是最大,而0和T是最小的,所以在开始建模的时候,曾经尝试利用正态分布来分析役龄回退参数,但是在建模后进行演示的时候,由于作者的学术水平和没有得到一些具体数据,发现通过自己建立的模型最后得出的一些数据和现实中的一些数据是想违背的,所以只能放弃这种想法,但我深信,对役龄回退参数的深入研究可以使得我们建立起来的模型能够更符合现实需要。

在研究过程,为了使得计算和算法方便,都是使用相同时间来确定每个周期,实际上由于每次预防性维修不能使得设备性能完全恢复,所以设备每个周期的故障数都是一直在增加,这对设备的稳定性来说都是不可取的,有学者曾经提出不同时间周期的预防性维修方法,但未能提出一个准确的解决方法,所以关于不同时间周期的预防性维修策略的建模也是以后继续努力的方向。

参考文献:

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[7]蒋仁言, 左明健. 可靠性模型与应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999.

半导体设备范文第2篇

1、半导体制冷技术

1.1、工作原理

半导体制冷器件的工作原理是基于珀耳帖原理,即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一个接头处则吸收热量,且珀耳帖效应所引起的这种现象是可逆的,改变电流方向时,放热和吸热的接头也随之改变,吸收和放出的热量与电流强度成正比,且与两种导体的性质及热端的温度有关。

1.2、半导体制冷技术的优缺点

半导体制冷器的尺寸小,可以制成体积不到1cm3小的制冷器;重量轻,微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。无机械传动部分,工作中无噪音,无液、气工作介质,因而不污染环境,制冷参数不受空间方向以及重力影响,在大的机械过载条件下,均能够正常地工作。而且作用速度快,使用寿命长,且易于控制。

半导体制冷片正常工作时,冷端制冷的同时需要在热端进行有效的散热,需要散去的热量包含珀耳帖效应释放的热量和制冷片本身的焦耳热。这个热量远比冷端的吸热量大。所以导致半导体制冷片的效率较低。而且,对半导体制冷片热端的散热一般要采用主动散热。

因此,半导体制冷技术较适合应用于封闭的小型空间的冷却。

2、方案确立

冷却装置必须可以安装在自动化设备屏柜内部。因此,设计、组装出来的整个装置尺寸应合适,如果太小,则冷却效果不明显;太大,则无法安装在屏柜内部。经过在网上查阅有关半导体制冷技术的相关资料后,制定了设计、组装方案:将多片半导体制冷片拼在一起,使其制冷面积增大,同时散热端使用尺寸较大的散热器和散热风扇,以确保其散热性能良好。冷却端使用比散热端尺寸小点的散热器和风扇,使其能保持适合温度,避免出现温度过低或者冷却效率低。

3、现场安装试验

根据日常变电站自动化设备的运维经验,及多个变电站进行现场勘查,发现自动化设备屏柜内的热量主要集中在柜内顶部,而柜内底部的温度基本与室内温度相当。甚至在某些变电站,由于屏柜底部的电缆沟空间较大且密封严实,能起到很好的保温效果,使得在屏柜内底部测得的温度比变电站二次设备间的温度要更低。

针对现场勘查所得的情况,采用1个直流电源模块同时带2台半导体冷却装置的运行方式,将冷却装置安装在交换机柜内顶部,将电源模块放置在屏柜底部。使用适当数量和长度的角钢在柜内顶部搭建一个支架,将冷却装置固定在支架上。利用冷、热空气相互对流的原理,使冷却端产生的冷空气往柜内底部流动,热空气向上升并通过顶部散热孔排出屏柜,从而使屏柜内温度整体下降,达到为柜内自动化设备降温的目的。

4、运行情况分析

为了尽可能的获得自动化设备屏柜内部的各个部位的温、湿度,分别在屏柜内的上部、中部和下部分别放置了温、湿度计。另外在屏柜外也放了一个,以获取屏柜外部的环境温度。并在冷却装置安装完成后未投入运行前,先进性了温度抄录。

由于一天当中的各个时段温度不同,会影响屏柜外部的环境温度,进而影响到屏柜的内部温度,尤其屏柜内上部的温度。因此,在记录温度时尽可能的选择在每一天的同个时段进行,以尽可能的减少外部温度变化带来的影响。

通过图1可看出,在冷却装置投入使用后,屏柜内中、上部的温度有一个明显的下降趋势,尤其是顶部的温度,前后温差高达15X2。冷却效果较为明显。而底部温度仍与冷却装置运行前情况基本相同,与屏柜外部环境温度大致相持。

证明冷却装置运行所取得的效果与项目预期效果相同。

5、结语

通过本次对半导体制冷技术在变电站自动化设备的应用研究,发现其可解决用于变电站自动化设备屏柜内部的设备因运行温度过高导致的死机、故障、甚至整个装置失效等重大、紧急缺陷。严重影响电网安全和供电可靠性。

另外,二次O备的长时间高温环境运行也容易导致其生命周期降低,增加相应的运维成本。该半导体冷却装置主要有以下3个优点:

(1)安装方便,可灵活运用;

半导体设备范文第3篇

关键词:电子科学技术;半导体材料;特征尺寸;发展;趋势

1 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的半导体材料进行分析

1.1 元素类半导体材料在我国电子科学技术发展初级阶段得到了较为广泛的应用

作为出现最早并且得到了最为广泛的应用的第一代半导体材料,锗、硅是其中典型性相对来说比较强的元素半导体材料,第一代半导体材料硅因为存储量相对来说比较大、工艺也相对来说比较成熟,成为了现阶段我国所生产出来的半导体设备中得到了最为广泛的应用,锗元素是发现时间最早的一种半导体材料。在我国电子科学技术发展初级阶段因其本身所具有的活泼,容易和半导体设备中所需要使用到的介电材料发生氧化还原反应从而形成GEO,使半导体设备的性能受到一定程度的影响,致使人们在使用半导体设备的过程中出现各个层面相关问题的几率是相对来说比较高的,并且锗这种元素的产量相对于硅元素来说是比较少的,因此在我国电子科学技术发展初级阶段对锗这种半导体材料的研究力度是相对来说比较小的。但是在上个世纪八十年代的时候,锗这种半导体材料在红外光学领域得到了较为广泛的应用,并且发展速度是相对来说比较快的,在此之后,GE这种半导体材料在太阳能电池这个领域中也得到了较为广泛的应用。

1.2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到大化合物半导体材料进行分析

现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中所使用到的化合物半导体一般情况下是可以分为第III和第V族化合物(例如在那个时期半导体设备中所经常使用到的半导体材料GaAs Gap以及石墨烯等等),第II和第VI族化合物(例如在半导体设备中所经常使用到的硫化镉以及硫化锌等等)、经过了一定程度的氧化反应后的化合物(Mn、Cu等相关元素经过了一定程度的氧化反应后形成的化合物)。在上文中所叙述的一些材料一般情况下都是属于固态晶体半导体材料所包含的范畴之内的,现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中研发出来的有机半导体与玻璃半导体等非晶体状态的材料也逐渐成为了半导体设备中所经常使用到的一种材料。

2 对现阶段我国电子科学技术发展进程向前推进的过程中半导体材料使用阶段发生变化的进行分析

在现阶段我国半导体设备中所经常使用到的半导体材料硅遵循着摩尔定律所提出的要求发展进程不断的向前推进,现阶段我国半导体设备中所使用到的硅的集成度已经逐渐接近了极限范围,现阶段我国所研发出来的晶体管逐步向着10nm甚至7nm的特征尺寸逼近。但是因为硅材料本身在禁带宽度、空穴迁移率等各个方面存在一定程度的问题,难以满足现阶段我国科学技术发展进程向前推进的过程中对半导体材料所提出的要求,在10nm这个节点范围之中,GE/SIGE材料或许是可以代替硅材料成为半导体设备所需要使用到的主要材料的。在2015年的时候,IBM实验室在和桑心以及纽约州立大学纳米理工学院进行一定程度的相互合作之后推出了实际范围内首个7nm原型芯片,这一款芯片中所使用到的材料都是被人们称作黑科技的“锗硅”材料,取代了原本高纯度硅元素在半导体材料中所占据的主导地位。

3 对现阶段新兴半导体材料的发展趋势进行分析

因为在经济发展进程向前推进的背景之下,人们对半导体设备的性能所提出的要求也在不断的提升,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料在集成度、能耗水平以及成本等各个方面提出的要求到达了新的高度。现阶段,第三代半导体材料已经之间的成为了半导体设备中使用到的主要材料之一,作为在第三代半导体材料中典型性相对来说比较强的材料:GaN、SIC以及zno等各种类型的材料在现阶段发展进程向前推进的速度都是相对来说比较快的。

4 对现阶段碳化硅这种材料的发展和在各个领域中得到的应用进行分析

碳化硅是一种典型性相对来说比较高的在碳基化合物所包含的范围之内的半导体材料,其本身所具有的导热性能相对于其它类型的半导体材料来说稳定性是相对来说比较强的,所以在某些对散热性要求相对来说比较高的领域中得到了较为广泛的应用,现阶段碳化硅这种半导体材料在太阳能电池、发电传输以及卫星通信等各个领域中得到了比较深入的应用,在此之外,碳化硅这种半导体材料在军工行业中所得到的应用也是相对来说比较深入的,在某些国防建设相关工作进行的过程中都使用到的了大量的碳化硅。因为和碳化硅这种材料相关的产业的数量是相对来说比较少的,现阶段我国碳化硅行业发展进程向前推进的速度是相对来说比较缓慢的,但是现阶段我国经济发展进程向前推进的过程中所重视的向着环境保护型的方向转变,碳化硅材料能够满足这一要求,所以我国政府有关部门对碳化硅这一种创新型的半导体材料越发的重视了,随着半导体行业整体发展进程不断的向前推进,在不久的将来我国碳化硅行业的的发展一定会取得相对来说比较显著的成果的。

5 对现阶段我国所研发出来的创新型半导体材料氧化锌的发展趋势进行分析

作为一种创新型的半导体材料,氧化锌在光学材料以及传感器等各个领域中得到了较为广泛的应用,因为这种创新型的半导体材料具有反应速度相对来说比较快、集成度相对来说比较高以及灵敏程度相对来说比较高等一系列的特点,和当前我国传感器行业发展进程向前推进的过程中所遵循的微型化宗旨相适应,因为氧化锌这种创新型的半导体材料的原材料丰富程度是相对来说比较高的、环保性相对来说比较强、价格相对来说比较低,所以氧化锌这种创新型的半导体材料在未来的发展前景是相对来说比较广阔的。

6 结束语

现阶段我国经济发展进程向前推进的速度是相对来说比较稳定的,并且当今我国所处的时代是一个知识经济的时代,人们对半导体设备中所需要使用到的半导体材料提出了更高的要求,针对半导体设备中所需要使用到的半导体材料展开的相关研究工作的力度也得到了一定程度的提升,摩尔定律在现阶段电子科学技术发展进程向前推进的过程中仍然是适用的,随着人们针对半导体材料展开的研究相关工作得到了一定的成果,使用创新型半导体材料的半导体设备的性能得到了大幅度的提升,相信在不久的将来,半导体材料市场的变化是相对来说比较大的。

参考文献

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[6]王占国.半导体材料的发展现状与趋势(摘要)[J].新材料产业,

半导体设备范文第4篇

1、行业佼佼者客户覆盖广泛;

2、受益半导体行业规模的扩张;

3、强势研发团队掌控核心技术。

上海新阳半导体材料股份有限公司(以下简称“上海新阳”,代码300236)专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务,并致力于为客户提供化学材料、配套设备、应用工艺、现场服务一体化的整体解决方案。产品主要包括半导体封装领域所需的引线脚表面处理电子化学品,晶圆镀铜、清洗电子化学品及与它们配套的设备。

财务数据显示,2008年-2010年,上海新阳净利润分别为1956.73万元、2887.79万元、3337.22万元,体现了良好的成长性。此次公司拟公开发行2150万股,募集资金1.75亿元用于原有产品产能的扩张及技术研发中心的建设。项目实施后,预计将年增半导体专用化学品产能3600万吨,发展前景广阔。

行业佼佼者客户覆盖广泛

截至2010年年底,上海新阳已经具备了3000吨/年的电子化学品产能,下游拥有超过120家的客户,遍布华东、华南、东北、西北等全国各地。同时,公司还通过了多家国内以及国际知名的半导体封装企业严格的供应商资格认证,知名企业如长电科技、通富微电等都是上海新阳的固定客户群体,在新产品的研发和产业化方面都建立了长期的合作伙伴关系。

以上仅仅是在半导体封装领域的客户,在芯片制造领域,公司也同如中芯国际、江阴长电等高端芯片制造企业建立了合作关系。

上海新阳是中国集成电路封测产业链技术创新联盟理事单位,国家02重大科技专项科研任务的承担单位之一,在国内的半导体材料业内具有突出的行业地位。行业佼佼者加上与各领域的知名企业的长期合作将极大得保障公司未来稳定的收入来源。

受益半导体行业规模扩张

半导体行业作为电子信息高新技术产业的核心,未来仍将会有较快的发展,而对电子化学品的需求也将随着半导体行业规模的扩大而增加。根据中国半导体协会的预测,2013年引线脚表面处理所需的电子化学品的市场规模可达10亿元,而据Yole Development2009年10月的预测,2015年晶圆镀铜、清洗电子化学品市场规模可达10亿美元。

未来,在国家相关产业政策的支持下,利用本土竞争优势,公司产品对进口产品的替代以及相关产品技术储备的市场推广进程的加速,上海新阳的市场地位将进一步突出、稳固。在此背景下,上海新阳未来将极大得受益于行业规模的扩大。

强势研发团队掌控核心技术

长期以来,上海新阳通过积极从外部引进和内部培养等方式,在半导体化学材料领域,已建立了一支专业门类配套、行业经验丰富、研发能力较强的复合型研发团队。研发带头人孙江燕总工程师有近二十年半导体化学材料研发与应用经验,现为中国集成电路封测产业链技术创新联盟专家委员会成员。

半导体设备范文第5篇

金融危机的到来让全球半导体行业受到了巨大的冲击,中国半导体行业同时也进入“立冬”已经是不争的事实。

宁波中纬公司因为资金亏空破产,在2008年10月6日以1.7亿元人民币的价格拍卖给深圳比亚迪有限公司――一家半导体“圈外”的企业。而在今年5月份,被称为“TD 芯片龙头企业”的凯明信息科技股份有限公司由于资金链断裂而破产,最直接的原因就是股东不再继续投资。位于上海张江高科技同区的鼎芯通讯(上海)有限公司,曾被誉为“中国射频第一芯”,由于行业原因不但放弃了上市计划,还裁员收缩成本,成为了一家不到20人的企业。不论是半导体制造业、设计业还是上下游产业公司,无一不收紧荷包,咬牙抗“寒”,整个半导体产业弥漫着浓重的悲观情绪。周身都淹没在夜幕中的半导体产业,似乎在茫茫黑夜中找不到任何出路。而根据Gartner的初步估计,在全球经济危机的影响下,预计2009年全球半导体行业收入增长幅度已经调低至1%。相对于之前业内观察者的乐观预计,Gartner的分析师们认为当今的形式已经大不相同,2009年全球半导体行业收入总计大概只能达到2820亿美元,这个数字比2008年的数据只增长了1%,也就是说2009年全球半导体行业收入将比之前预期的3077亿美元降低250多亿美元。

在当前严峻的形势下,中微半导体设备有限公司(AMEC,以下简称为中微半导体)却再一次获得了来自美国华登国际风险投资公司(以下简称为华登国际)、上海创业投资有限公司等高达5800万美元的第三轮融资,这似乎又给业内带来一线生机。面对金融海啸的到来,中国半导体产业是否毫无反抗之力?如何才能够在“严冬”之中找到希望的生机?

受伤

“现在全世界每一个行业都是‘冬天’,半导体行业也不例外。”这是华登国际董事总经理黄庆在接受本刊记者采访时说的第一句话。事实上,经济危机的日渐衰退已经开始影响到了实体经济,而全球半导体制造商正在着日益恶化的业绩报告和订单减少的消息。作为全球领先的芯片制造商,美国德州仪器公司(TXN)在2008年第三季度收入疲软,将无线业务的开支削减了三分之一――超过了2亿美元,并将部分无线业务予以出售。不仅仅是美同,由于芯片需求的下滑,亚洲的半导体制造商也纷纷开始下调他们的产量、投资以及利润预期。日本NEC公司旗下的NEC电子也将2009年营运利润的预期下调了90%,降至10亿日元(约1033万美元)。中国台湾力晶半导体公司的硅晶圆也由于芯片制造商的库存调整策略而面对订单减少和取消的麻烦。

事实上,这一波金融海啸早已影响到了中国国内半导体产业。自2008年初开始,有关半导体产业的“泡沫论”已经传的沸沸扬扬。TD芯片核心厂商凯明公司以及CMMB芯片供应商安凡微电子公司的相继倒闭,数字电视芯片商清华凌讯的大幅裁员,TD射频芯片商鼎芯以及多媒体处理芯片智多微电子、杰得先后陷入资金困局,一系列的坏消息接踵而至,而这些仅仅是芯片设计环节中的问题。在半导体产业的制造环节和封装环节中同样存在着一大堆难题。业内人士认为,由于半导体行业的投资回报率太低,因此VC/PE已经乏于关注。根据全球半导体联盟GSA的报告,2008年第三季度,半导体公司从风险投资机构那里所得到的风险投资为2.316亿美元,比2007年第二季度下降了44%,比2007年同期下降了57%。报告中显示,2008年第三季度中总共有21家无工厂(fabless,即通过将半导体的生产制造外包予专业晶圆代工半导体制造厂商来取得优势的公司)半导体公司和集成设备制造商(IDM)获得风险投资,交易数量比第二季度下降10%,比2007年同期下降44%。

“华登国际会秉持着长线投资的策略继续关注半导体行业,不过我们投资的时候会更加谨慎了。”黄庆表示。“目前中国市场中,上市公司的表现都非常不好,而没有上市的公司都在挣扎之中,没有足够的竞争力,也无法与美国和中国台湾的太公司相竞争。”中国大陆半导体可谓成也foundry(代工模式),败也foundry。早在2000年,中国大陆半导体就是依靠代工模式业兴起的,从华润上华科技150mm的生产线首开了大陆代工模式的先河之后,中芯国际、宏力半导体又开建了200mm的生产线,之后华虹NEC向代工工厂转型,一时间代工模式几乎成为了大陆半导体的代名词。然而,国际代工工厂大者恒大的演变格局,终于使中国大陆代工模式的发展出现瓶颈――本土IC设计能力的匮乏。“美国是半导体产业的发源地,中国台湾的半导体产业也经过了二十多年的发展,中国大陆的半导体产业不过才几年的历史,所以在系统端和模组端都还不够成熟,尚处于需要积累的阶段。”智基创投投资副总裁何启勋表示。

疗伤

与无可争议的全球电子制造业霸主美国相比,无“芯”之痛一直是中国电子行业内最大的心病。从整个半导体产业链来分析,半导体产业的核心部分基本上分为芯片的设计、生产制造,以及测试、封装几个环节。大的半导体厂商一般不直接参与最终用户终端产品的制造,而是通过负责应用开发的系统和终端厂商与最终用户建立间接联系,因此,处于半导体产业链顶端的芯片设计就成为了兵家必争之地。

对于一个芯片设计公司而言,缺乏技术就意味着难以长久生存。“半导体行业范围很广,不论是代工、设计、封装都是各有特点,但是总体来说国内半导体行业不具有竞争力的主要原因就是技术。”黄庆表示,“换言之就是人才问题。由于半导体行业本身发展于美国,因此很多美国企业都有着多年的研发经验积累,而中国的技术根基还不够牢固,谈不上技术的积累,因此缺乏竞争力和抗风险能力。”事实上,中国芯片产业目前正遭遇两大发展瓶颈,一方面上游设备和材料产业严重滞后,另一方面芯片设计企业与下游整机企业缺乏战略联动,两者严重制约了中国芯片产业的发展速度。早在2000年出台的“18号文件”鼓励了芯片和软件产业的发展,使得芯片产业进入了一个高速成长期。海外产业巨头们看中了中国大陆廉价的制造成本,并迅速涌入,而芯片的核心设计技术却依旧没有踏入国门。

“除了芯片设计外,生产环节能否领先也十分依赖于技术。”黄庆表示。“从全世界的角度来看,中国台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC,以下简称为台积电)是远远走在其他代工工厂之前的,公司的PS值(Price to Sales,即市销率)高达4,PS值这么高的原因就是技术遥遥领先。”技术就是发展的动力,面对飞速变化的市场,如果没有掌握核心的

技术,想要及时应对市场的变化而做出产品的调整是非常困难的。“半导体行业每三年要更换一代产品,没有强大的研发能力只能被淘汰。”

投资半导体产业,事实上是一个以小搏大的概念,而当初中国台湾的创投业关注半导体行业也正因为如此。“这个行业的‘冬天’来了,大环境的影响是第一个原因,技术不够先进而没有竞争力是第二个原因,第三个原因则是整个电子业发展到现在已经比较成熟了。”何启勋认为。由于电子业的市场日趋成熟,一些想要进人这个行业的小型公司将会遇到更大的门槛。而中国国内目前500多家大大小小的芯片设计公司可能绝大部分都熬不过这个“冬天”。“中国很多设计公司都太小,没有竞争实力,如果合并成为一个大公司,或许能增强竞争力而继续存活,所以年底可能会在这个领域中出现很多并购。”黄庆表示。

多数面临困境的芯片设计企业也许将自生自灭,而对于中星微电子、珠海炬力和展讯通信这样已经上市的企业来说,当下的日子一样不好过。据2008年第二季度财报显示,中星微电子净亏损100万美元,珠海炬力的净利润下滑超过20%,而展讯通信的净利润同比下滑6%,运营利润率由去年同期7.9%跌至4.2%。整个中国半导体市场笼罩在一片“寒冬”之气中。

愈伤

莫非“很受伤”的半导体产业在中国国内就根本毫无出路可言?2008年10月22日中微半导体顺利完成第三轮5800万美元融资的消息似乎给出了一个答案。作为首家专为中国和亚洲半导体产业开发加工亚微米及纳米级大规模集成线路关键设备的公司,其关于化学汽相沉积和等离子体蚀刻的产品受到了上海市政府及工业园区的支持。“中微半导体不论是在公司技术价值还是商业模式上都是非常成功的。”黄庆表示,“第一,中微半导体的公司团队十分优秀,都是来自于其最大竞争对手美国应用材料公司(Applied Materials)中最精英的一部分;第二,中微半导体面向的市场是亚洲,而公司也设立在中国,这对于他们及时应对国内市场的变化十分有利;第三,半导体是一个庞大的产业,而设备公司是支撑这个产业的根基,所以政府也十分支持中微半导体。”黄庆还表示,由于设备公司的投资比较大,近期中微半导体还将有一系列的资金注入。

在金融风暴的冲击下,整个业界对于半导体产业短期的走向都感到悲观,然而把握住公司的方向同样能够适当抵抗经济危机带来的影响。“从消费芯电子角度来讲,个人电脑已经发展成熟,这个领域的芯片公司会而临更加剧烈的竞争,因此,选择一个有发展潜力的行业,并且投资在这个领域所应用的半导体是非常有意义的。”何启勋认为,“比如中国的汽车业和家电业,这两个行业所需的芯片应该会有很大的发展,毕竟要在‘红海’中发展是需要很高的整合能力与设计能力的。”