Стр. 3
Страницы:
Стр.1 |
Стр.2 |
Стр.3 |
Стр.4 |
Стр.5 |
Стр.6 |
Стр.7 |
Стр.8 |
Стр.9 |
Стр.10
материалов и использование светоизлучающих элементов. Преимущества
OLED-дисплеев (малые размеры, вес и энергопотребление) особенно
важны для портативных устройств, поэтому массовое использование этой
технологии началось именно в сегменте рынка портативных устройств;
развитие телевидения высокой четкости (HDTV). Сегодня это
самая передовая и высокотехнологичная область цифрового телевидения.
Посредством телевидения высокой четкости обеспечивается доставка в
каждый дом чистого, яркого и четкого изображения с многоканальным
звуком. Уже сегодня в Белоруссии возможен спутниковый прием первых
европейских HDTV-каналов;
развитие сетей кабельного телевидения. Одно из главных
направлений их развития - объединение и укрупнение разрозненных
мелких сетей с одновременным увеличением числа транслируемых каналов
и предоставлением абонентам, кроме транслирования ТВ программ,
других информационных услуг: подключение к телефонной сети и
системам передачи данных, выход в Интернет и ряд других.
Внутренняя потребность Республики Беларусь в изделиях
телевизионной техники оценивается суммой порядка 80-85 млн. долларов
США. По данным маркетинговых служб, к 2010 году она составит 95-100
млн. долларов США.
До 55 процентов производимой в Республике Беларусь
телевизионной техники поставляется в Россию и страны СНГ. Объем
экспорта в 2005 году составит около 85 млн. долларов США и к 2010
году прогнозируется его рост до 130-135 млн. долларов США. ОАО
«Горизонт» и РУПП «Витязь» в рамках подпрограммы «Цифровое
телевидение» президентской программы «Бытовая электроника»
разработали и освоили в производстве телевизоры цветного
изображения, предназначенные для приема как аналогового, так и
цифрового вещания по стандарту DVB-T; LCD-телевизоры с применением
многофункционального процессора обработки сигналов; приемники
программ цифрового наземного телевизионного вещания стандарта DVB-T
в виде приставок для аналоговых телевизоров; аппаратуру кабельного
телевидения для приема и передачи сигналов цифровых стандартов
телевидения.
В настоящее время актуальной является задача быстрого перехода
от обычного аналогового телевидения к цифровому (DVB). В связи с
началом цифрового телевизионного вещания возникает спрос на цифровые
приемники, и отечественные телевизионные заводы начинают массовое
производство гибридных телевизоров, приставок к аналоговым
телевизорам, с помощью которых население сможет принимать и
аналоговые и цифровые программы.
Чтобы в перспективе не потерять многомиллионный телевизионный
рынок России, сегодня надо создавать цифровую аппаратуру следующего
поколения. Развитие цифрового телерадиовещания в СНГ предполагает
своевременное привлечение в должных объемах бюджетного
финансирования на проведение НИОКР для разработки перспективных
конкурентоспособных образцов бытовой радиотелевизионной аппаратуры.
В области электронных средств отображения информации (далее -
СОИ) происходит активная замена традиционных элементов отображения
информации - вакуумных электронно-лучевых трубок,
высокоинформативными плоско-панельными матричными экранами. Подобный
переход по масштабам сравним с заменой вакуумных электронных ламп
полупроводниковыми приборами. Рынок плоско-панельных матричных СОИ
за рубежом развивается чрезвычайно быстрыми темпами. Ежегодный
прирост рынка составляет 30 - 50 процентов и к 2010 году он должен
по прогнозам составить более 100 млрд. долларов США. Сегодня можно с
уверенностью говорить о доминировании плоско-панельных экранов
практически во всем спектре современных зарубежных СОИ как
гражданского, так и специального назначения при главенствующей
позиции в них активно-матричных жидко-кристаллических и плазменных
экранов (АМЖКЭ и ПЭ). В последние годы монополию АМЖКЭ на рынке
плоских полноцветных экранов пытаются разрушить экраны на основе
электролюминесцентных диодов, изготовленных с применением
органических пленок (OLED) и полимеров (PLED), а также экраны с
применением эмиссионных катодов (FED). Долгое время главным
недостатком OLED и PLED было отсутствие необходимых цветовых
координат и долговечности. Сегодня эти проблемы успешно решаются и
данные экраны в ближайшем будущем смогут составить реальную
конкуренцию АМЖКЭ практически по всем направлениям применения.
В Республике Беларусь отсутствует технология производства как
АМЖКЭ, так и экранов типа OLED и PLED. Однако это не говорит об
отсутствии в республике производства СОИ. Одним из ведущих
разработчиков и производителей СОИ специального назначения является
РУП КБ «Дисплей». В номенклатуре изделий, разработанных и
выпускаемых этим предприятием, содержится более 120 типов
видеомониторов, ЭВМ и других устройств, предназначенных для работы в
жестких условиях. Видеомониторы широко используются многими
оборонными предприятиями Республики Беларусь и Российской Федерации.
КБ «Дисплей» планирует в 2006-2010 годы создание СОИ на базе
перспективных плоско-панельных экранов, основанных на новых
физических принципах (OLED, PLED, FED и др.). Потребность в
устройствах отображения информации и ЭВМ специального назначения на
их основе складывается в основном из потребностей Республики
Беларусь и Российской Федерации и в ближайшие годы ориентировочно
составит 1500-2000 штук в год. К 2010 году эта цифра должна возрасти
до 10 000 штук в год, более 80 процентов из которых составит
потребность Российской Федерации.
Микроэлектроника
Производство электроники, прежде всего интегральных микросхем
и других микроэлектронных изделий, продолжит свое прогрессивное
развитие, в результате чего будет повышаться производительность
систем, чтобы отвечать требованиям мобильности, коммуникабельности,
мультимедиа, безопасности, информативности, записи в память
изображений. Считается, что рост объемов производства электронной
промышленности достигнет 6 процентов в год, т.е. вдвое больше по
сравнению с мировым совокупным валовым продуктом.
При этом электроника будет проникать в мировую экономику,
обеспечивая рост объемов товарооборота на 3 процента в год. Это
хорошие достижения, так как данная цифра только немного ниже
достижений за последние 20 лет, в течение которых доля электроники в
совокупном валовом продукте составляла примерно 4 процента. Этот
рост будет формироваться по-другому по сравнению с прошлым.
Закончена эра так называемых «сверхмассовых» применений, и если
говорить, например, о персональных компьютерах или мобильных
телефонах, то объемы потребления электронных компонентов будут
сокращаться. Вместо таких электронных приборов сверхмассового
назначения на рынках появится много приборов «специального»
назначения, для которых будут характерны высокие темпы роста объемов
производства, однако 10 процентов от объема выпуска таких приборов
будет приходиться на долю персональных компьютеров или мобильных
телефонов. Единственное исключение составит цифровое телевидение: до
2010 года в этой области сформируется рынок в 50 млрд. долларов.
Цифры для сравнения: рынок персональных компьютеров составляет 100
млрд. долларов США и рынок мобильных телефонов составляет тоже 100
млрд. долларов США.
В течение последнего десятилетия разработка и производство
интегральных микросхем характеризовались экспоненциальной эволюцией:
1,24 раза в год по быстродействию, 1,15 раза в год по диаметру
пластин и производительности, 1,31 раза в год по плотности
компоновки элементов на кристалле, 1,4 раза в год по минимальным
топологическим размерам элементов. Такая же экспоненциальная
тенденция эволюции развития микроэлектроники предсказывается также
на ближайшие 20 лет. Главными классами интегральных микросхем в
настоящее время являются и на ближайший период останутся:
цифровые КМОП интегральные микросхемы, которые теперь
покрывают наибольшую часть микроэлектронного рынка и далее будут
составлять на нем до 80 процентов в год;
аналоговые КМОП интегральные микросхемы;
биполярные интегральные микросхемы, характеризующиеся высоким
быстродействием;
БиКМОП интегральные микросхемы - смешанный тип интегральных
микросхем, который быстро развивается.
Наряду с этими создаются новые классы интегральных микросхем,
базирующиеся на перспективных технологиях или архитектурах.
Прогноз доходов от интегральных изделий во всем мире
представлен в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Прогноз доходов от интегральных изделий во всем мире
(млн. долларов США)
-----------T----------T---------T---------T--------T-------T--------
Годы ¦ 2004 ¦ 2005 ¦ 2006 ¦ 2007 ¦ 2008 ¦ 2009
-----------+----------+---------+---------+--------+-------+--------
Доходы ¦ 227,2 ¦ 241,1 ¦ 247,1 ¦ 272,8 ¦ 304,4 ¦ 332,7
-----------+----------+---------+---------+--------+-------+--------
Предполагается, что в 2005 году доходы от полупроводниковых
приборов вырастут на 5,2 процента в Европе, на 3,3 - в Японии и на
11,8 процента в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В 2006 году продажи
кристаллов вырастут на 1,4 в процента Америке, на 4,8 - в Европе, на
4,4 - в Японии и на 7,6 процента в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
Только Китай обеспечит 40 процентов глобального роста
потребительского рынка и к 2010 году будет покрывать 20 процентов
общего мирового рынка потребления полупроводниковых приборов. Доля
азиатского рынка в общем рынке к 2010 году вырастет до 47 процентов.
Далее идут Япония, на долю которой приходится 20 процентов рынка,
Америка - 16 и Европа - 17 процентов.
Тенденции в региональном перераспределении мирового
производства полупроводниковых приборов отражены в таблице 3.3.
Таблица 3.3
Региональное распределение производства полупроводниковых приборов
(процентов)
--------T--------T---------T------T---------T-------T-------T-------
Годы ¦ США ¦ Европа ¦Япония¦ Тайвань ¦ Корея ¦ Китай ¦Прочие
--------+--------+---------+------+---------+-------+-------+-------
2004 46 10 20 11 10 2 1
2005 42 10 19 12 11 4 1-2
2009 41 10 16 13 12 6 1-2
--------------------------------------------------------------------
Наиболее крупными рынками сбыта микроэлектронной продукции
предприятий Республики Беларусь являются рынки КНР, России и стран
Юго-Восточной Азии. Ниже приводятся краткие характеристики этих
основных региональных рынков.
Крупнейшей отраслью промышленности в КНР является электроника,
производство которой растет примерно на 20 процентов в год.
Современный экономический кризис побуждает все большее число
зарубежных компаний перемещать производственную базу в Китай. По
оценкам специалистов, КНР может стать мировым центром производства
интегральных микросхем. В 2002 году спрос на ИМС в Китае составил
более 24 млрд. долларов США, при этом китайские предприятия
удовлетворили его только на 17,5 процента. В настоящее время на КНР
приходится 10 процентов мирового рынка полупроводниковых приборов. К
2010 году КНР займет второе место в мире по объему производства ИМС.
По прогнозам к 2010 году объем производства микроэлектроники в
странах Юго-Восточной Азии достигнет 96 млрд. долларов США. Это
свидетельствует о ежегодном росте промышленности в странах Юго-
Восточной Азии на 7,6 процента. В 2004 году объем производства этих
стран составил около 62 млрд. долларов США.
Под влиянием роста производства микроэлектроники в странах Юго-
Восточной Азии в континентальном Китае и Тайване планируют увеличить
годовой темп роста в 2007 году соответственно на 11,4 процента и 4
процента.
В конце 2004 года емкость российского рынка электронных
компонентов превысила 1 млрд. долларов США. Оценка емкости рынка
включает продажи всех активных, пассивных, электромеханических
компонентов и модулей. Несколько последних лет ежегодный рост рынка
составляет 20-30 процентов.
Рост рынка отечественных компонентов в последние годы связан в
первую очередь с ростом рынка электроники для военной техники, а
также с подъемом производства пассивных, электромеханических
компонентов. Основными их потребителями в России являются
производители промышленной электроники, оборудования связи,
автоэлектроники, систем безопасности.
Сегодня белорусские предприятия, выпускающие радиоэлектронную
аппаратуру для промышленного, бытового и специального применения,
осуществляют постоянную модернизацию производств и номенклатуры
выпускаемых изделий в соответствии с возрастающими требованиями
рынка. Это требует незамедлительного обновления микроэлектронной
элементной базы.
Объем рынка полупроводниковых приборов и интегральных схем
(ИС) Республики Беларусь оценивается в 35 млн. долларов США.
Основными секторами ИС и других микроэлектронных приборов
внутреннего рынка являются:
телевидение и средства отображения информации (33 процента);
вычислительная техника (21 процент);
средства связи (21 процент);
промышленная электроника (10 процентов);
автотракторная электроника (1 процент);
интегральные микросхемы другого назначения (9 процентов).
Как видно, самым крупным сектором является рынок схем для
телевизоров и аудиотехники, основными потребителями которых являются
ОАО «Горизонт», РУПП «Витязь», РУПДП «Зенит», УП «Завод Спутник».
Вторым по объемам продаж является рынок ИС для средств связи.
Близкий к нему по величине сектор рынка элементной базы - ИС
для вычислительной техники - в отличие от двух первых контролируется
не НПО «Интеграл» (местным производителем), а зарубежными
поставщиками.
Специальное технологическое оптико-механическое и контрольно-
измерительное оборудование
Достижения современных технологий микроэлектроники базируются
на создании специального прецизионного технологического
оборудования. Для его разработки и производства требуется наличие
развитой научно-технической и производственной инфраструктуры. К
числу стран, располагающих такими возможностями, относятся США,
Япония и отдельные страны ЕС. В число этих стран входит и Республика
Беларусь, где ГНПК ТМ «Планар» разрабатывает и производит комплектно
фотолитографическое, контрольное и сборочное оборудование для
производства изделий микроэлектроники.
Концерн «Планар» постоянно проводит техническую политику,
направленную на создание образцов оборудования мирового технического
уровня. За последние годы создан определенный фундамент, который в
будущем позволит поддерживать конкурентный уровень оборудования и,
соответственно, увеличить объемы продаж.
По принадлежности к технологическим процессам в
микроэлектронике технологическое оптико-механическое и контрольно-
измерительное оборудование разделяется на следующие основные группы:
оборудование для формирования изображения на фотошаблонах, так
называемых оригиналов топологии (генераторы изображений, установки
автоматического контроля топологии фотошаблонов, установки ремонта
топологии фотошаблонов);
оборудование для переноса изображений на полупроводниковую
пластину (установки проекционного и контактного переноса
изображений).
Оборудование для формирования изображения на фотошаблонах,
(генераторы изображений, установки автоматического контроля
топологии фотошаблонов, установки ремонта топологии фотошаблонов)
Таблица 3.4 содержит требования к шаблонам, предусмотренные
международной маршрутной картой, являющимися основным инструментом
фотолитографии, качество и совершенство конструкции которых
определяют уровень современной фотолитографии.
Таблица 3.4
Требования к шаблонам критических уровней
-------------------------------T------------------------------------
Параметр ¦ Поколение технологии (нм)
+------T------T-------T--------------
¦ 250 ¦ 180 ¦ 150 ¦ 130
-------------------------------+------+------+-------+--------------
Минимальный размер на пластине 200 140 120 100
(нм)
Масштаб 4 4 4 4 1
Минимальный размер на шаблоне 800 560 430 400 100
(нм)
Размер элементов ОРС (нм) 400 280 240 200 100
Ошибка положения элемента (нм, 52 36 32 28 14
многоточечная)
Воспроизводимость размеров 26 18 16 13 9
(слой затворов, изолированные
элементы, нм)
Размер дефектов (нм) 200 150 125 100 26
Шаг проектирования топологии в 20 10 8 4 1
САПР (нм)
Объем информации (Гб) 8 32 64 128 32
--------------------------------------------------------------------
В таблице 3.5 приведены данные по применяемости
технологических методов в зависимости от уровня литографии в
диапазоне 0,25-0,1 мкм.
Таблица 3.5
Применяемость технологических методов в зависимости от уровня
литографии в диапазоне 0,25-0,1 мкм
---------T-------------------T-----------------T--------------------
Уровень ¦ Генерация ¦ Контроль ¦ Ретушь
техноло-¦ изображения ¦ дефектности ¦
гии, ¦ ¦ ¦
размер ¦ ¦ ¦
элемента¦ ¦ ¦
(нм) ¦ ¦ ¦
---------+-------------------+-----------------+--------------------
250 низковольтная ЭЛЛ автоматический, лазер/сфокусированный
(10-40 Кэв); оптический ионный луч (FIB)
Лазерный генератор (y < 300 нм)
(i - линия 364 нм)
180 ЭЛЛ (40-75 Кэв); автоматический, лазер/(FIB),
Лазерный генератор оптический бездефектное
(DUV, 250 нм) (y < 250 нм) изготовление (DFM)
130 ЭЛЛ (40-75 Кэв); автоматический, лазер/(FIB)/(DFM)
Лазерный генератор оптический
(DUV, 250 нм) (y < 250 нм);
сканирующая
электронная
микроскопия
(SEM-CD)
--------------------------------------------------------------------
______________________________
y - греческая буква «лямбда».
Концерном «Планар» освоен в производстве комплект оптико-
механического оборудования для обеспечения выпуска оригиналов
топологии на фотошаблонах для выпуска приборов, спроектированных с
проектными нормами до 0,35 мкм. Комплект состоит из многоканального
лазерного генератора изображений, установки автоматического контроля
топологии фотошаблонов и установки ремонта фотошаблонов.
Разработана и освоена в опытном производстве установка
автоматического контроля топологии фотошаблонов ЭМ-6329,
обеспечивающая обнаружительную способность 0,25 (0,15) мкм, что
позволяет производить контроль шаблонов для приборов,
спроектированных с топологической нормой до 0,18 (0,12) мкм.
Установка превосходит по производительности лучший зарубежный аналог
компании KLA TENCOR (США).
Созданный научно-производственный задел в этих работах
позволит создать в 2006-2008 годах установку автоматического
контроля топологии фотошаблонов для приборов, спроектированных с
нанометровой (65 нм) проектной нормой, не имеющую аналогов на
мировом рынке.
В первом полугодии 2006 г. завершается создание новой модели
многоканального лазерного генератора изображений ЭМ-5189,
обеспечивающего возможность работы с топологическими нормами до 0,35
мкм, в конце 2006 года завершается создание соответствующего
генератора для уровня 0,25 мкм. В 2007 году будет начата разработка
генератора, обеспечивающего уровень 0,12 мкм.
Установки контактного и проекционного переноса изображений с
фотошаблона на полупроводниковую пластину
Процессы литографии являются определяющими при проектировании
и производстве СБИС. Уровень технологического оптико-механического
оборудования, устойчивость и прецизионность технологии переноса
изображения служат базисом создания нового поколения СБИС и
расширения промышленного производства изделий микроэлектроники.
В таблице 3.6 приведены данные достигнутого и прогнозируемого
технического уровня технологии литографии в Республике Беларусь в
сравнении с мировым.
Таблица 3.6
Достигнутый и прогнозируемый технический уровень технологии
литографии в Республики Беларусь в сравнении с мировым
--------------T--------------------T------T-------T------T----------
Параметр ¦ Регион ¦ 1998 ¦ 2000 ¦ 2006 ¦ 2010
--------------+--------------------+------+-------+------+----------
Топологичес- ¦Мир ¦ 0,25 ¦ 0,18 ¦ 0,13 ¦ 0,1
кий размер,¦ ¦ ¦ ¦ ¦
мкм ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Республика Беларусь/¦ 1,2 ¦0,6-0,8¦ 0,5 ¦0,25-0,18
¦Российская Федерация¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
Анализ современного состояния и тенденции развития
проекционной фотолитографии в мире показывает, что отставание
отечественной и российской микроэлектроники от мирового уровня
достигает 8-10 лет. Практически во всех регионах мира, кроме
Беларуси, России, Индии и некоторых других стран Юго-Восточной Азии,
в промышленных условиях используются 0,5 мкм-технологии проекционной
фотолитографии, идет активный переход к 0,35 мкм-технологии, в ряде
компаний уже начато производство полупроводниковых приборов по 0,25
и 0,18 мкм-технологии.
С учетом технологического отставания микроэлектроники Беларуси
и России в проекционной фотолитографии, сокращение которого в
ближайшее время ввиду чрезвычайной сложности и многофакторности
процессов весьма сомнительно, можно предположить, что технические
требования к промышленной проекционной фотолитографии в Беларуси и
России в 2005-2010 годы будут соответствовать мировому уровню
2001-2005 годов.
В группе оборудования контактного и проекционного переноса
изображений с фотошаблона на полупроводниковую пластину
приоритетными являются автоматические установки совмещения и
мультипликации (степперы). В настоящее время концерном «Планар»
серийно выпускается мультипликатор ЭМ-5084АМ с топологической нормой
0,8 мкм.
Завершаются работы по мультипликатору с топологической нормой
0,5 мкм и ведутся работы по мультипликатору с топологической нормой
0,18 мкм.
Освоено и развивается новое направление широкоформатных
мультипликаторов (степперов), благодаря чему удалось занять прочное
положение на тайваньском рынке оборудования для производства
печатных плат с высокой плотностью монтажа.
Научно-технический задел, полученный при разработке
широкоформатного мультипликатора, позволит концерну «Планар» создать
установку для выполнения технологической операции фотолитографии в
толстых (до 200 мкм) слоях фоторезиста.
Оборудование для сборки и корпусирования изделий микроэлектроники
Основными тенденциями в развитии оборудования для сборки и
корпусирования являются:
повышение степени миниатюризации изделий электронной техники и
в этой связи развитие методов сверхплотного монтажа, включая
технологию «flip-chip», а также рост разнообразия корпусов и
вариантов микросборок;
минимизация критически важных технологических параметров
сборки - остаточной толщины после утонения, ширины разделительных
дорожек, размеров контактных площадок;
увеличение доли полупроводниковых пластин большого диаметра
(300 мм и более).
Современное сборочное оборудование обеспечивает основные
объемные показатели микроэлектроники, доводя каждый
полупроводниковый кристалл до использования в конкретных изделиях
электронной техники с учетом разнообразия типов корпусов, методов
микромонтажа и особенностей применения.
Мировыми лидерами по основным видам сборочного оборудования
являются:
фирма Electroglas (США) - зондовое оборудование;
фирма DISCO (США) - оборудование для алмазной дисковой резки и
утонения;
фирма ESEC (США) - оборудование для монтажа кристаллов;
фирма ASM (Нидерланды) - оборудование для монтажа выводов;
фирма DATACON (Австрия) - оборудование для сборки методом
«flip-chip».
Достигнутый мировой уровень параметров сборочного оборудования
характеризуется следующими величинами:
диаметр полупроводниковых пластин, мм 300 и более
минимальная остаточная толщина после утонения, 50-100
мкм
погрешность контактирования при межоперационном 4
и финишном зондовом контроле, мкм
ширина реза при алмазной дисковой резке, мкм 35
время монтажа кристаллов, с 0,25-0,4
время монтажа золотой перемычки, с 0,06
Мировой рынок оборудования для сборки и корпусирования
превысил 4 млрд. долларов. Его основными потребителями являются
крупные сборочные производства, в основном Азиатско-тихоокеанского
региона, включая КНР, осуществляющие массовую сборку изделий
микроэлектроники.
В настоящее время концерном «Планар» разработан функционально
законченный ряд сборочного оборудования, по базовым техническим и
технологическим параметрам в основном соответствующий мировому
уровню. Это позволяет обеспечить устойчивый рост объемов выпуска
сборочного оборудования и решить задачу технического перевооружения
сборочных производств отечественным оборудованием.
Основными рынками оборудования, которое концерном «Планар» уже
разработано и освоено в производстве и которое планируется к
разработке на 2006-2010 годы, являются Республика Беларусь, Россия,
страны Европы, Юго-Восточной Азии, в первую очередь континентальный
Китай.
Страницы:
Стр.1 |
Стр.2 |
Стр.3 |
Стр.4 |
Стр.5 |
Стр.6 |
Стр.7 |
Стр.8 |
Стр.9 |
Стр.10
|
