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陶氏電子材料深耕亞洲市場
陶氏化學半導體技術部門副總
Sam Shoemaker分享企業致勝之道

      陶氏電子材料以全產品線廣泛供應半導體矽晶圓製造所需的各種設備和材料,特別是在193nm浸潤式微影技術必需的先進光阻劑、抗反射層材料、化學機械研磨液等產品上,不但領先業界,更領導市場。

      隨著經濟復甦,半導體產業從谷底迅速攀升。根據iSuppli八月份最新的報告顯示,2010年全球半導體營收可望達到3103億美元,較去年大幅上揚35.1%。半導體材料市場勢必與整體半導體產業同步攀升,根據SEMI的報告,半導體材料市場2010年預期會有17%的成長。隨著市場回溫,陶氏電子材料今年上半成長十分強勁,且第三季仍有穩定的成長。

      關注亞洲市場 持續擴充台灣產能
      陶氏電子材料積極關注亞洲市場,在
      2008年,亞洲市場營收值已佔公司66%的佔比,到2009年時,已突破72%。過去兩年來,Dow在北美、歐洲、亞太地區的核心客戶,不論是在半導體製造前段或後段部份,都大舉擴充產線;而亞太地區的產能擴充尤其迅速,特別是在平面顯示器和先進封裝產業的表現十分亮眼,所以陶氏電子材料也持續在這些領域加碼投資。

      陶氏電子材料將台灣看作是最重要的市場之一,前後已經在新竹基地投資了超過7000萬美元。2010年,新竹的產能將持續進行擴充,我們設定的目標是要在台灣生產50%以上的硬式CMP研磨墊供應全球市場。此外,陶氏電子材料也將在新成立的台灣 Advanced Technology Center持續進行投資與研發,專注開發新的研磨液和微影製程相關材料。

      及早參與客戶研發計畫 完整掌握產品進程
      關於技術發展,陶氏電子材料與大學及研究機構、設備廠商、零件及材料業者密切合作;當然,更是傾心關注與客戶的長期研發合作專案。我們認為,以客戶為中心的合作計畫才能有效加速開發技術平台,更保障了未來成功大量客製化的生產。

      陶氏電子材料總是在創新研發階段就開始與客戶密切合作,甚至早在商品化之前3_5年即已展開研發計畫。我們與客戶共同定義問題,釐清關鍵成功因素、次世代電子元件的材料需求,如此才能攜手打造新的製程平台。而在商品化之前13年期間,我們與客戶一起確認各別產品、製程的性能要求,調整產品設計,以順利達成大量客製化的生產。在產品問世前一年間,重點就轉移到了材料量產的問題以及應用支援工作。

      陶氏電子材料和許多客戶都簽訂了保密性的共同研發協議(JDAs),也和全球主要半導體製造廠都有技術合作與交流。近期的一個例子是和IBM合作開發次世代32/28 nm CMP的研磨墊和研磨液,創新的反應式研磨液(Reactive Liquid)與研磨墊可以有效改善缺陷、平整度,也能大大降低整體成本。Dow的材料科學和化學知識,結合IBM在化學和電子元件能力,我們對於未來的藍圖是信心滿滿。

      關鍵研發 領先未來
      在先進製程與技術創新方面,各大晶圓廠正逐步朝向
      20nm14nm10nm勇往直前,因此無不關注先進製程設備和材料的最新發展。當然,在尖端微縮技術突飛猛進的同時,3D ICMEMS也會是半導體廠和設備、材料供應商一大重要的市場契機。

      陶氏電子材料秉持一貫早期參與客戶研發的精神,從共同設計平台開始,一直到最後的產品設計和材料應用。依照目前的時間表,我們已經與客戶致力於20nm以下的CMP技術和微影技術相關研究;也在為3D IC的矽穿孔(TSV)開發新的化學電鍍方法和尋找新的平整化材料,還有設計新的晶片級封裝底膠材料。

      具體的發明包括:適用於193nm浸潤式微影的無底層覆膜負光阻、針對20nm以下元件的EUV光阻;針對28nm以下元件的反應式CMP研磨液;而在先進封裝方面,則分別針對現有及未來應用技術(包括TSV),構思提高生產效率與產量的電鍍化學設計。

      綠色製造成效卓越 銷售額倍增
      全球暖化效應正在威脅我們的生存環境,政府領頭喊出「綠色製造」,希望成為半導體供應鏈全體廠商努力的目標;其中,材料尤其是綠色製造的關鍵角色。

      陶氏電子材料以十分嚴謹的態度面對全球暖化的課題,設定了2015年的永續生產目標,作為指導全公司因應未來能源、氣候、生態的各種挑戰。今年六月,Dow也因此入選NASDAQ全球永續經營(NASDAQ OMX CRD Global Sustainability 50 Index)50大企業。

      陶氏電子材料尤其關心能源運用的效率。自從1990年以來,公司已成功減少38%的能源消耗速率;而自1994年以來,總共節省了1,700Btu的熱能,足夠供應美國加州一整年的家庭用電。我們對自我的要求超越京都議定書,以經減低絕對溫室氣體排放量達20%,相當於有效阻止了9,000萬噸的CO2排放。公司並且針對生態永續要求,研發特殊化學技術和材料;運用這類新的綠色科技的產品,銷售額從2008年的1.7%上升到了2009年的3.4%

      陶氏電子材料也榮獲中華民國政府兩項永續生態表揚,分別是內政部頒發的的綠建築獎,和新竹科學園區管理局的園區景觀設計獎。

      Dow創新且領先的綠色技術
      CMP領域,新的研磨墊技術和溝槽設計能夠幫助客戶節省研磨液消耗,大幅增進生產效率。另外,改良的研磨液注入方式將研磨液有效導向晶圓前沿,可以節省35%的研磨液用量。

      OLED領域,運用自發光材料可節省能源,其又可在低電壓操作,也進一步延長了電池壽命和能源使用效率,讓色彩鮮艷的OLED邁向行動科技和未來電視的應用又向前推進了一大步。

      在半導體封裝方面,陶氏電子材料獨創無鉛的錫和銀凸塊電鍍方法SOLDERON™,用新的材料取代鉛合金,又能符合一定的可靠度要求,一舉突破封裝技術長久以來的限制。

      SEMICON Taiwan 展出先進電子材料
      本次
      SEMICON Taiwan展覽中,陶氏電子材料將以「嫁接科學與技術,預見未來的電子材料」為主題,重點呈現陶氏電子材料在微影、CMP和封裝領域的先進材料研發成果。特別值得一提的是,最新的VISIONPADTM研磨墊和新式研磨液,以及193nm浸潤式微影光阻和抗反射層材料,都會在會場中展出亮相,完整呈現Dow最先進的技術與材料。

      IC 高峰論壇」Dow分享產業創新協作的成功軌跡
      我也代表陶氏電子材料在
      SEMICON Taiwan98日所舉辦的「IC 高峰論壇」中,與業界來賓分享企業創新實務,並且報告陶氏電子材料對於迎向18nm以下元件的挑戰的倡議與主張,同時提出產業研究機構、IC元件製造商、設備材料供應商之間所必須正視的創新協作方式。

      隨著半導體科技日新月異,設備與材料供應商勢必要同時為24個技術節點進行研發,成本之高與回收之難恐怕超出大部份人的想像。如何早期投入客戶研發,並與大學和產業研究機構有效合作,值得任何耗材供應商審慎思考。同樣的,與客戶及其他相關設備供應商建立策略聯盟,降低成本並分散風險,也是不可忽略的作為。如何妥善運用新的商業合作關係,將是產業未來成功的關鍵要素,更能有效降低開發次世代技術的風險,同時兼顧保護智慧財產,讓聯盟成員可以共存共榮。

      事實上,許多公司都在計畫如何修正原有的研發模式,而陶氏電子材料已看見了成功的軌跡,也預見了未來產業榮景的關鍵因素!

    文: SEMI編輯 / 高偉玲 整理報導 (2010/09)