从专利看日本半导体光刻技术有多强
2021/09/28
尤其是东京电子,不仅是涂布显影设备,还广泛涉足在基板上刻制电路的蚀刻设备等光刻工序以外的其他前工序设备。在最先进的半导体工厂,不仅仅是光刻设备,在前后工序,为防止微细垃圾混入而保持清洁环境的清洁轨迹(Clean track)和蚀刻设备等一体化运行的体制受到重视。“全面拥有光刻设备以外的设备,能应对希望从头到尾保证工序运行的要求”,东京电子Corporate Innovation本部副本部长北野淳一这样解释该公司的优势。
据悉不仅是被称为EUV(极紫外)的最尖端光刻设备,东京电子还大力推进与传统型光刻设备相关的前后处理的技术开发。应对半导体的三维化而采用高粘度的光刻胶,需要解决清除时容易留下污渍等问题。北野表示,“申请专利正在兼顾(最尖端和传统型)”,这也推动着专利数量的增加。
台湾和美国也迅速追赶
在日本企业优势突出的光刻前后处理技术领域,台湾和美国等也在加速追赶。最大半导体代工企业台积电(TSMC)的专利申请数量近年来出现激增。2006年台积电的申请仅为21项,2017年增加到466项,超过东京电子,作为单独申请者达到最多。台积电首次在生产线引进最尖端光刻设备EUV,体现出这种生产技术的先进。
台积电的工厂内部 |
从最近一个5年(2014~2018年)的申请数量来看,美国企业占前10家企业的近半数。而在前一个5年(2009~2013年),只有世界最大的半导体制造设备企业美国应用材料公司1家,可以看出近期出现增加。IBM和英特尔等老牌半导体厂商也跻身前10的情况引人关注。
日本需要培育设备和原材料产业
在中国大陆企业中,半导体代工企业中芯国际集成电路制造(SMIC)最近5年的申请数量为250项,闯入前10位,受到关注。韩国三星电子的5年累计申请数量从2009~2013年的403项大幅增加至2014~2018年的714项,排名从第6位跃居第4位。另一方面,在日本半导体厂商中,2009~2013年累计为539项、排在第4位的东芝大幅后退,2018年仅为7项。
世界半导体制造设备协会(SEMI)的预测显示,2021年的半导体制造设备市场规模将比2020年增长34%,增至953亿美元,到2022年有望超过1000亿美元。
日本在光刻设备领域落后于ASML,但拥有前后处理技术的日本半导体制造设备企业在世界上保持着较高存在感。不仅是制造设备,在光刻胶等原材料领域,日本也具备优势。出于安全保障等观点,日本讨论强化半导体产业,但不应单纯地复苏半导体工厂,而需要采取行动,进一步培育具备傲视世界的优势的设备和原材料领域。
本文作者为日本经济新闻(中文版:日经中文网)编辑委员 小玉祥司
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