2.4 集成電路生產線的發展趨勢

目前，全球300mm晶圓片集成電路生產線總數大約有117條，200mm晶圓片集成電路生產線的數目大約有210條。鑒于近乎天文數字的資金投入，且投資回報不明朗，加之技術上所存在的障礙，450mm晶圓片集成電路生產線的建設沒有如預期那樣順利發展，晶圓片廠向450mm生產線轉移的速度明顯放緩。根據目前全球集成電路生產線的發展趨勢，集成電路生產線主要還將以300mm晶圓片為主，目的是使300mm晶圓片生產線的投資效益最大化。

三星和Intel都在積極進行10nm及7nm節點集成電路產品工藝技術的開發，目前這兩家集成電路制造商均采用多重曝光光刻技術生產集成電路產品。極紫外線（EUV）光刻技術因為波長短（波長為13.5nm）、分辨率高，且只要進行一次圖形曝光，是一種應用于10nm以下，比DUV多重曝光技術成本低的光刻技術。目前先進集成電路產品后道互連層的數目不斷增加，所需光刻掩模版的數量也不斷增加，成本也隨之增加。同時由于互連層數目的增加，晶圓片表面的不平整度愈發明顯，光學光刻套準問題成為一大挑戰。EUV光刻技術的優勢是具有更高的分辨率以及可以減少掩模版的數目，以實現更好的保真度和更高的成品率。在7nm技術節點，三星和Intel都將使用EUV光刻技術來應對產品的制造。2021年，EUV光刻技術將得到更為廣泛的應用。

多數300mm集成電路生產線設有自動化物料搬運系統（AMHS），其優點在于可以有效地利用潔凈室空間、有效地管理生產中的晶圓片、有效地降低操作人員的負擔，進而減少在傳送晶圓片時的失誤。在一些300mm晶圓片廠，搬運系統可延伸到不同的生產區域，借助空中搬運車，可將晶圓片直接傳遞到設備端。有的工廠也采用自動導引車（Automatic Guided Vehicle，AGV）來實現生產線、倉庫等廠房內部的物料、零部件、半成品和成品的自動化搬運。未來先進集成電路生產線將借助智能自動化生產來提高生產力及產品競爭力：通過設備自動化生產，實現智能控制；應用智能知識管理，加速企業創新與員工素質提升；使用標準化信息，使企業快速成長及降低成本；發揮資訊流程整合功能，改善企業經營績效；采取產品研發信息化控制，提升新產品效能及縮短新產品開發周期；使用電子信息化制造方式提升成品率，縮短生產周期及永續環境保護；銷售信息化溝通，可以提供給客戶滿意的服務；應用物聯網，實施智能制造。現代智能化集成電路生產線工廠管理流程如圖2.9所示。

圖2.9 現代智能化集成電路生產線工廠管理流程