本土半導體設備產業發展現況 |
| |
2001/12/5
台灣半導體設備業正處在起步維艱、蓽路藍縷的階段，急需政府相關部會伸出援手，給予合適的發展空間與補助。經濟部工業局有鑑於此，分別在去年11月與今年3月中舉辦了兩次「本土半導體設備技術趨勢研討會」。希望透過研討會能拉近國內半導體設備業者與半導體製造業者之間的距離，進而提攜國內半導體設備產業的發展。
根據美國SEMI的資料顯示，半導體和FPD/LCD製程設備產業的年銷售額約為600億美金，是一個相當龐大而值得投入的產業。但是半導體製程技術日新月異，其製程設備的種類非常多，再加上對機台的潔淨度要求非常高，因此要發展成功並不容易。至今國內半導體產業蓬勃發展，唯設備業仍遠遠落後。
#F#「精密機械工業發展推動小組」是依「發展台灣成為亞太製造中心推動計劃」而成立。
基於製程與設備是半導體製造技術的一體兩面，光只有製程而沒有設備技術，將會阻礙未來技術的提升，經濟部精密機械工業發展推動小組正積極在推動本土的半導體製造設備業發展。推動小組的主任楊肇福博士表示，該小組負有協助國內外廠商以台灣為研發製造及營運中心的使命，其主要推動項目包括促成投資、國際合作、研發新產品及技術移轉等。
楊肇福指出，目前台灣在半導體後段設備與零組件方面已有不錯的發展，因此現在要將重點擺在前段與LCD設備的發展上。今年他走訪美國一趟後，發現現在很多國外公司都想到台灣來，不僅希望賣設備來台灣，甚至也希望與台灣廠商合作開發新設備，因此經密機械工業發展推動小組將扮演橋樑角色，促進更多國際合作案推行。
#P#效法韓國與日本
其實韓國與日本並不比台灣早投入半導體發展，但是為什麼現在這兩國不僅半導體製造發展得好，其設備業亦有傲人的成績？嘉晶電子工程技術處資深處長林榮延指出，日本與韓國的半導體設備發展模式是值得台灣廠商效法的。他們一開始即引進國外60%的β設備，經過使用之後，即針對問題自行進行維修，並嘗試改善設備使功能應用得以擴充。此過程不僅使問題獲得改善，並使維護成本得以降低，其下一步即自行開發零組件與尋求第二供應源。如此經過一段時間後，已有能力將設備改良成90%以上之β設備，至此再將該部門獨立成子公司，專門發展設備。林榮延指出，韓國從74年才開始發展半導體，現在他們已有六成的設備可以自製，而日本更是在某些設備領域稱霸。
反觀國內，目前大部份的半導體製造廠的所有設備皆仰賴進口，不僅如此，有些廠內設備的維修亦全部外包給設備廠商。為什麼半導體經營者不願推動設備改善？林榮延推究原因有以下：1)因為在半導體景氣好時，國內投入量大且快，導致人才需要大而訓練卻不足，因此索性全部外包 。2)認為國外設備已夠好，不願冒風險。3)對國內工業水準沒有信心。4)認為只要有錢即可買到設備。5)國內管理採生產、設備、製程分家制，欠缺設備整合改善之人才。如此一來，半導體製造廠無從改善設備，國內設備業者也失去介入的機會了。
林榮延強調，現在半導體廠要講求的是全體的生產成本是否具備競爭力，但是用錢買來的相同設備，其基本上產生的品質與成本是大同小異的，因此只有靠改善設備才有機會比別人更快做出產品，而且品質比別人好、成本比別人低、及交期比別人快。當然如果能自己作設備就更加如虎添翼了。
#P#獎勵「設備改善小組」
嘉晶電子是國內磊晶製造廠，該公司即在認知設備改善之重要性，並評估環境與條件成熟後開始實施磊晶設備之改善計劃。該公司在第一年內即向設備製造商訂製自己規格之設備，為將來的改善預留準備，在第二至三年內從事設備之改善工作，並預計在第三至四年內開始自製設備。
林榮延表示，國內精密機械工業的水準已足夠發展半導體製程設備，目前所欠缺的是應用測試，因此只能賣硬體價格(硬體只佔產品價格的30%，其餘50%為製程應用測試，20%為銷售服務)而無法進入半導體廠。最主要的是現在有設備改善觀念的半導體經營者太少，而這部份實有賴政府相關單位加以輔導及獎勵。
#P#亟待驗證中心的設立
許多半導體相關業者皆指出，造成國內設備業者開發出產品後乏人問津的原因之一，是由於國內目前尚無任何半導體設備之驗證中心，因而希望政府相關單位能協助成立。中科院第二研究所副所長許覺良博士便指出，該所開發出設備後，因國內沒有具公信力之驗證測試中心可驗證，使得其產品只好先賣到國外之後再賣回來。這也是為什麼有人會說「到科學園區最短的路是經過美國」。
然而因為產品要經過測試驗證需要龐大的經費，據一位曾任職於美商應用材料的工程師表示，一個機台上的主要零件所需的測試費用有時可能高達國內廠商的一個資本額，現階段國內廠商皆無力負擔此一費用。因此由政府協助來成立一個具有公信力的驗證機構已成為當務之急。職是之故，經濟部精密機械工業發展推動小組正在蘊釀此一構想，希望能協助國內廠商解決在驗證工作上的需求。
#P#亞泰半導體
亞泰半導體公司是國內第一家成功開發化學機械研磨設備(CMP)的廠商。總經理岳鐳博士看好CMP是新公司切入IC上游製程設備中最可行的項目，因而毅然決然地從美國帶著先進的CMP技術回到台灣創業。
從八十五年回國後，岳鐳原本考慮找創投公司，不過考慮創投速度太慢，因此四處奔走找尋合作的廠商，經過多方接洽後，最後敲定與在國內精密機械製造已有一定基礎的亞太金屬合作成立了亞泰半導體。目前該公司有研發團隊20人，其他的人力則是由亞太金屬支援。目前其CMP機台已成功開發出來，並且在茂德半導體廠內進行β測試，若接單後預計可在今年六月進行量產。
岳鐳博士在全面平坦化領域擁有多項專利技術，更由航太高科技尖端技術引進特殊壓力感測、特徵信號處理、底線偵測等新進技術，並綜合各技術之優勢予以突破性的整合。岳鐳表示，將在二期增資完成後，將人力擴充到四、五十人的規模。而CMP進入正式量產之後，將以新竹為主要基地，預計一年可生產一百多台，希望能佔有25%的台灣市場。
#F#亞泰半導體的ICMP-1000機台。
岳鐳博士說，CMP是半導體製程設備新興的一環，也是銅製程最關鍵的技術，未來發展的趨勢將是體積愈來愈小。而將來由於CMP為了磨銅，轉速要快，但銅屬於軟質材料，不能施加太大壓力，因此技術上還有待克服。目前政府單位相當支持這項技術的研發。岳鐳指出，台灣精密機械技術可說是世界第一，對生產CMP等精密的機械設備有非常好的利基。再加上目前國內晶圓代工生產的旺盛商機，岳鐳博士預估每家半導體廠商至少會有四、五十台的需求量。
#F#亞泰半導體總經理岳鐳博士。
從去年ＩＢＭ宣佈銅導線的量產成功，到台積電、聯電兩大廠表示已進行開發銅導線的技術以來，亞泰金屬亦透過目前的二期增資，以積極的腳步進行開發銅製程所必需之智慧型ＣＭＰ設備。亞泰半導體公司堅持未來欲符合銅製程研磨之需求，CMP設備技術為其關鍵，故本土CMP設備技術之建立、將俾益國內IC廠順利進入銅製程技術。亞泰半導體公司在該領域有獨特之設計，已掌握多項銅製程關鍵技術，並已獲得美國商業部頒發的六項專利，可與本土IC廠互助互惠，相輔相成。
雖然目前台灣的CMP設備市場仍然被國際半導體設備大廠寡佔，不過岳鐳提出競爭策略。「我們可以用半價出售CMP設備。我相信在成本的考量，及技術並不輸給國外設備的情況下，國內的廠商會漸漸接受我們的產品。」岳鐳相當有自信的表示。此外，由於CMP製程中，相關耗材的費用一年約等於新購一機台（約一百萬美金），亞泰公司技術團隊針對此點，提供可降低耗材花費近三成的獨特設計及管理技術，能有效地減少此段成本。另一方面，由於亞泰半導體為亞洲化學之關係企業，對於亞泰半導體計劃與亞洲化學研究此類耗材，無論經驗、技術、環境，皆能做到全面性的整合，將可提升使用者的支持意願，增加該公司在國際市場上的競爭能力。
#P#和立聯合
和立聯合科技是以真空技術為本發展真空設備的製造廠，從1994年成立到現在，和立聯合科技已經成功進入光碟、封裝、電子&封裝，及研發設備等半導體後段產業。該公司預計在明年申請股票上市後將進軍IC製程、平面顯視器零組件及彩色濾光片的市場，後年則將進入半導體前段設備的市場。
董事長張錫強表示，從94年到現在，和立聯合科技可以說是「一步一腳印」。從最早的慘淡經營，直到和桐化學入主股東後，營運才有了轉機，目前已經有一百多人的規模。和立聯合科技在成立一年後轉虧為盈，目前90%的股東是法人機構，而和桐化學則佔了其中50%的股份，另外還有中華開發、中國信託等法人，股東結構相當堅強。
張錫強於93年自美國歸國後，先在母校清華大學擔任教授。雖然他並非半導體領域出身。但其本身所學與真空技術有關，因此才一腳踏進了半導體相關技術設備的領域。張錫強表示，和立聯合科技之營運定位是以真空技術為本之真空設備製造廠，主要營業項目為設計、組裝、銷售各式真空製程設備及相關週邊輔助系統，初期之營運業務規劃即以產銷高品質國產真空製程設備為主，產品包括化學氣相沉積設備、物理氣相沉積設備、及電漿蝕刻設備。
張錫強表示，目前的技術來源，除了公司本身的研發人才以外，也藉由策略性投資與國外廠商合作，並在美國矽谷設立子公司，並投資相關製程技術開發公司。而和立聯合陸續與和桐化學等法人合作後，即研發生產光學鍍膜、平面顯示器及半導體領域的產品。除了與德國第一大真空設備製造廠Balzers公司達成技術合作、共同開發之策略聯盟外，和立聯合亦與國內工研院光電所合作研發應用於OEL領域（有機發光）的光電半導體Cluster Tool。
#F#和立聯合董事長張錫強博士。
目前和立聯合科技的產品廣泛應用於光碟、封裝產業。包括熱阻式蒸鍍機在製作光碟母板上的應用，以及封裝產業的BGA技術，和立聯合科技都有很好的表現。不過張錫強更看好CSP設備的發展。張錫強說，和立聯合已經具備CSP主要的技術，目前正尋找廠商進行合作，未來合作初期規劃由和立聯合提供設備，而廠商負責製程，以進行CSP設備的改進修正。由於目前CSP設備並沒有標準型式，因此等開發完全成功後，和立聯合科技才能正式進行量產。和立聯合預估這樣的合作模式大概需要一年的時間才能將CSP設備正式量產。
#F#和立聯合的高真空濺鍍系統。
張錫強認為國內半導體市場另一塊大餅是光電產業，而該公司幾乎能包辦從上游到下游的去光阻、磊晶等設備。而在目前最熱門的液晶顯示器（LCD）產業方面，張錫強認為台灣在未來幾年LCD產業的總投資額將超過一千億台幣，其中薄膜電晶體液晶顯示器（TFT-LCD）建廠資金中80%將用於購置機械設備，預料99年將是國內設備廠商切入的大好時機。
一直期許自己能領導和立聯合科技成為台灣最大的光電半導體公司的張錫強說，他們第二步就要進入台南科學園區。和立聯合科技現在台南有一萬坪的土地可供使用，目前則已建造2700坪的廠房，未來希望能多爭取國外OEM訂單，使和立聯合成為亞太地區真空設備及零組件OEM製造中心。張錫強表示，像和立聯合這樣年輕的公司要達成這樣的目標的確不容易，但他總是告訴員工，「你要懶懶散散混十年，還是要辛辛苦苦拚三年？」秉持這樣的信念，和立聯合有自信不久的將來，必定能成為台灣最大的真空設備製造廠。
#P#晶研科技
晶研科技公司成立於民國八十七年五月，由現任董事長兼總經理鄭光凱博士所創立，總部座落於新竹科學工業園區。
晶研曾與交通大學半導體中心配合，於民國八十七年率先完成製作第一套高密度Plasma CVD (NARC P-2000)。同年七月開始參與清華大學12吋晶圓之產學合作計劃，進行相關之製程設備開發。該公司並與美國Tek-Vac Industries Inc. 共同研發完成HDP-Etching，同時售予美國休斯公司航太部門。此外亦與美商Air-product/Schumacher、德國dressler HF Technik GmbH等公司合作，進行包括前瞻性電子材料及元件之研製及整合、先導性CVD用化學前驅物（precursor）之研製及配方、高密度電漿之高頻功率傳輸系統，匹配，偶合技術以及電磁理論之分析的研究等。
今年初晶研科技在科學園區進行標準廠房規劃，預計今年六月可進駐新廠房，該廠房佔地200坪，內設有class 1000之無塵室。除自行生產半導體前段製程設備、週邊設備以及具國際標準的測試設備外，亦可對用戶提供製程之研發訓練、設備之測試、校正及出廠前之認證。
晶研科技以研發生產半導體、微機電、以及光電產業之薄膜製程設備為主。其中包括CVD､RIE､高密度電漿蝕刻及薄膜沉積設備，多腔式連續製程設備（cluster-tool）高密度電漿中所需的最先進RF功率產生系統，調諧系統以及相關之應用技術支援及訓練。
鄭光凱表示，該公司以技術支援為出發點，希望提供客戶完整的服務。為使其產品能達到所要求的功能，並符合該有的性能規格，晶研不惜斥資數千萬元建立自己的潔淨室及研發認證中心，自行研發新製程以配合完整的技術服務分享客戶。
晶研科技具有國內罕見的堅強技術團隊，專長涵蓋真空､電漿､電機､高頻､化學､精機､微機電､測試､軟體控制､元件､材料､製程､分析等不同領域。各計畫主持人中有具有豐富設計研發及製造經驗者，有持有國際專利或發表多篇論文著作者，都是各專業領域中的佼佼者。更在民國87年以高密度電漿技術發展獲得國科會產學合作計畫成就獎。該公司希望以整合人才出發，進而設備整合，及至達到材料製程以及元件整合之最終目標。
#F#晶研科技的高密度電漿蝕刻機。
$P$金敏精研
鑑於半導體及光電產業的蓬勃發展，將可帶動相關硬脆材料的需求，因此具有45年歷史的中國砂輪公司，便結合工研院機械所的奈米加工研究成果與人才，成立了一個以硬脆材料為主的精密輪磨專業加工廠--金敏精研公司。希望藉此公司的成立能為國內外業者提供光電、半導體產品所用之硬脆材料的精密鏡面加工服務。
原本在機械所負責奈米加工計劃的謝榮哲，便成為這家新公司的副總經理。謝榮哲表示，金敏精研公司秉持著"惜福"的經營理念，以更環保的技術，首先為國內的晶圓製造廠提供晶圓再生的服務。該公司所採用的晶圓再生加工方式是以精密輪磨方式進行晶圓再生(如圖所示)，其最大的好處在以延性輪磨加工技術來取代傳統的Lapping與Etching製程，不僅可減少因Lapping加工所導致脆性破壞之變質層，亦可改善Etching製程之一致性(Uniformity)不佳及環保問題。其主要的特色包括:
#F#金敏精研提供晶圓再生服務。
#F#金敏精研之再生晶圓製程與傳統製程比較圖
1.回收過程中，所使用的化學藥品數量及純水使用量將可大為減少，相對的對環境所造成的污染也大幅降低。
2.以延性輪磨的加工方式，可以精密地控制每次回收過程的去除量與精度，並減少晶圓之變質層，而使晶圓可回收次數增加2到3倍。
3.對晶圓製造過程中有瑕疵的Pattern Wafer及多層膜之Wafer，難以傳統化學藥液浸蝕方法有效地去除晶圓上的Pattern，而精密輪磨的技術是唯一有效且經濟的選擇。
4.次世代半導體銅製程的晶圓再生，因採用機械的移除方式，不會對再生之晶圓產生交叉污染(Cross Contamination)。
5.先進國家在12吋以上之大尺寸晶圓加工研究上，以精密輪磨為主要技術，可以預期未來大尺寸高品質的晶圓製造或再生，將會以精密輪磨技術為主流。
目前金敏精研公司正於竹北市設立工廠，佔地2500坪，初期廠房面積1500坪，並備有Class 10之潔淨室，預計於今年下半年正式接單量產8吋再生晶圓，初期產能為20,000片/月，將視市場之需求而陸續擴充產能至60,000片/月。據謝榮哲說金敏精研短期以8吋晶圓為主，未來將定位成專業的"Wafering Center "，希望以金敏的產能，為策略伙伴生產Test Wafer乃至Prime Wafer，就近提供國內晶圓廠所需要之Wafer，以縮短交期及降低成本。
另一方面有鑑於產業面對於硬脆材料基材的需求日益增加，同時對於基材品質的要求也越來越嚴格，不管是在幾何精度或微塵(Micro particle)量的要求上都已不是傳統技術可以勝任的。謝榮哲表示，金敏精研公司之核心技術，除應用於矽晶圓加工之外，其他硬脆材料的加工也將是該公司的延伸目標，如：石英基板(Quartz Substrate)，玻璃基板(Glass Substrate)，藍寶石基板(Sapphire Substrate)，碳化矽基板(Silicon carbon Substrate)，陶瓷基材(Ceramic Substrate)等，該公司有信心在硬脆材料基板之加工領域上與美、日等工業先進國家媲美，並能協助國內廠商提升競爭力。 |
|
|
|
| |
|
