半导体生产要用到哪些设备?

1970-01-01 08:00:00 267

半导体工业已经超过传统的钢铁工业、汽车工业,成为21世纪的高附加值、高科技产业。半导体是许多工业整机设备的核心,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域。


半导体主要有四个组成部分:集成电路、光电子器材、分立器材和传感器;集成电路是半导体工业的核心,占到了80%以上。集成电路包括逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片和mpu等。集成电路在性能、集成度、速度等方面的快速发展是以半导体物理、半导体器件、半导体制造工艺的发展为基础的。


半导体业如此巨大的市场,半导体工艺设备为半导体大规模制造提供制造基础。未来半导体器件的集成化、微型化程度必将更高,功能更强大。以下附送半导体生产过程中的主要设备。


1  单晶炉


设备功能:熔融半导体材料,拉单晶,为后续半导体器件制造,提供单晶体的半导体晶坯。



主要企业(品牌):

国际:德国PVA TePla AG公司、日本Ferrotec公司、美国QUANTUM DESIGN公司、德国Gero公司、美国KAYEX公司。

国内:北京京运通、七星华创、北京京仪世纪、河北晶龙阳光、西安理工晶科、常州华盛天龙、上海汉虹、西安华德、中国电子科技集团第四十八所、上海申和热磁。



2  气相外延炉


设备功能:为气相外延生长提供特定的工艺环境,实现在单晶上,生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶体,为单晶沉底实现功能化做基础准备。气相外延即化学气相沉积的一种特殊工艺,其生长薄层的晶体结构是单晶衬底的延续,而且与衬底的晶向保持对应的关系。



主要企业(品牌):

国际:美国CVD Equipment公司、美国GT公司、法国Soitec公司、法国AS公司、美国Proto Flex公司、美国科特·莱思科(Kurt J.Lesker)公司、美国Applied Materials公司。

国内:中国电子科技集团第四十八所、青岛赛瑞达、合肥科晶材料技术有限公司、北京金盛微纳、济南力冠电子科技有限公司。




3  分子束外延系统


设备功能:分子束外延系统,提供在沉底表面按特定生长薄膜的工艺设备;分子束外延工艺,是一种制备单晶薄膜的技术,它是在适当的衬底与合适的条件下,沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜。



主要企业(品牌):

国际:法国Riber公司、美国Veeco公司、芬兰DCA Instruments公司、美国SVTAssociates公司、美国NBM公司、德国Omicron公司、德国MBE-Komponenten公司、英国Oxford Applied Research(OAR)公司。

国内:沈阳中科仪器、北京汇德信科技有限公司、绍兴匡泰仪器设备有限公司、沈阳科友真空技术有限公司。



4  氧化炉(VDF)


设备功能:为半导体材料进行氧化处理,提供要求的氧化氛围,实现半导体预期设计的氧化处理过程,是半导体加工过程的不可缺少的一个环节。



主要企业(品牌):

国际:英国Thermco公司、德国Centrotherm thermal solutions GmbH Co.KG公司。

国内:北京七星华创、青岛福润德、中国电子科技集团第四十八所、青岛旭光仪表设备有限公司、中国电子科技集团第四十五所。



5  低压化学气相淀积系统(LPCVD)


设备功能:把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入LPCVD设备的反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜。



主要企业(品牌):

国际:日本日立国际电气公司、

国内:上海驰舰半导体科技有限公司、中国电子科技集团第四十八所、中国电子科技集团第四十五所、北京仪器厂、上海机械厂。



6  等离子体增强化学气相淀积系统(PECVD)


设备功能:在沉积室利用辉光放电,使其电离后在衬底上进行化学反应,沉积半导体薄膜材料。



主要企业(品牌):

国际:美国Proto Flex公司、日本Tokki公司、日本岛津公司、美国泛林半导体(Lam Research)公司、荷兰ASM国际公司。

国内:中国电子科技集团第四十五所、北京仪器厂、上海机械厂。



7  磁控溅射台(MSA)


设备功能:通过二极溅射中一个平行于靶表面的封闭磁场,和靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域,实现高离子密度和高能量的电离,把靶原子或分子高速率溅射沉积在基片上形成薄膜。



主要企业(品牌):

国际:美国PVD公司、美国Vaportech公司、美国AMAT公司、荷兰Hauzer公司、英国Teer公司、瑞士Platit公司、瑞士Balzers公司、德国Cemecon公司。

国内:北京仪器厂、沈阳中科仪器、成都南光实业股份有限公司、中国电子科技集团第四十八所、科睿设备有限公司、上海机械厂。



8  化学机械抛光机(CMP)


设备功能:通过机械研磨和化学液体溶解“腐蚀”的综合作用,对被研磨体(半导体)进行研磨抛光。



主要企业(品牌):

国际:美国Applied Materials公司、美国诺发系统公司、美国Rtec公司。

国内:兰州兰新高科技产业股份有限公司、爱立特微电子。



9  光刻机


设备功能:在半导体基材上(硅片)表面匀胶,将掩模版上的图形转移光刻胶上,把器件或电路结构临时“复制”到硅片上。



主要企业(品牌):

国际:荷兰阿斯麦(ASML)公司、美国泛林半导体公司、日本尼康公司、日本Canon公司、美国ABM公司、德国德国SUSS公司、美国MYCRO公司。

国内:中国电子科技集团第四十八所、中国电子科技集团第四十五所、上海机械厂、成都南光实业股份有限公司。



10  反应离子刻蚀系统(RIE) 


设备功能:平板电极间施加高频电压,产生数百微米厚的离子层,放入式样,离子高速撞击式样,实现化学反应刻蚀和物理撞击,实现半导体的加工成型。



主要企业(品牌):

国际:日本Evatech公司、美国NANOMASTER公司、新加坡REC公司、韩国JuSung公司、韩国TES公司。

国内:北京仪器厂、北京七星华创电子有限公司、成都南光实业股份有限公司、中国电子科技集团第四十八所。



11  ICP等离子体刻蚀系统


设备功能:一种或多种气体原子或分子混合于反应腔室中,在外部能量作用下(如射频、微波等)形成等离子体,一方面等离子体中的活性基团与待刻蚀表面材料发生化学反应,生成可挥发产物;另一方面等离子体中的离子在偏压的作用下被引导和加速,实现对待刻蚀表面进行定向的腐蚀和加速腐蚀。



主要企业(品牌):

国际:英国牛津仪器公司、美国Torr公司、美国Gatan公司、英国Quorum公司、美国利曼公司、美国Pelco公司。

国内:北京仪器厂、北京七星华创电子有限公司、中国电子科技集团第四十八所、戈德尔等离子科技(香港)控股有限公司、中国科学院微电子研究所、北方微电子、北京东方中科集成科技股份有限公司、北京创世威纳科技。



12  湿法刻蚀与清洗机


设备功能:湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。清洗是为减少沾污,因沾污会影响器件性能,导致可靠性问题,降低成品率,这就要求在每层的下一步工艺前或下一层前须进行彻底的清洗。



主要企业(品牌):

国际:日本Screen(迪恩士)、韩国SEMES(细美事)、日本Tokyo Electron公司、美国泛林半导体(Lam Research)公司。

国内:南通华林科纳半导体设备有限公司、北京七星华创电子有限公司、中国电子科技集团第四十五所、台湾弘塑。



13  离子注入机(IBI)


设备功能:对半导体表面附近区域进行掺杂。



主要企业(品牌):

国际:美国维利安半导体设备公司、美国CHA公司、美国AMAT公司、Varian半导体制造设备公司(被AMAT收购)。

国内:北京仪器厂、中国电子科技集团第四十八所、成都南光实业股份有限公司、沈阳方基轻工机械有限公司、上海硅拓微电子有限公司。



14  探针测试台


设备功能:通过探针与半导体器件的pad接触,进行电学测试,检测半导体的性能指标是否符合设计性能要求。



主要企业(品牌):

国际:德国Ingun公司、美国QA公司、美国MicroXact公司、韩国Ecopia公司、韩国Leeno公司。

国内:中国电子科技集团第四十五所、北京七星华创电子有限公司、瑞柯仪器、华荣集团、深圳市森美协尔科技。



15  晶片减薄机


设备功能:通过抛磨,把晶片厚度减薄。



主要企业(品牌):

国际:日本DISCO公司、德国G&N公司、日本OKAMOTO公司、以色列Camtek公司。

国内:兰州兰新高科技产业股份有限公司、深圳方达研磨设备制造有限公司、深圳市金实力精密研磨机器制造有限公司、炜安达研磨设备有限公司、深圳市华年风科技有限公司。



16  晶圆划片机(DS)


设备功能:把晶圆,切割成小片的Die。



主要企业(品牌):

国际:德国OEG公司、日本DISCO公司。

国内:中国电子科技集团第四十五所、北京科创源光电技术有限公司、沈阳仪器仪表工艺研究所、西北机器有限公司(原国营西北机械厂709厂)、汇盛电子电子机械设备公司、兰州兰新高科技产业股份有限公司、大族激光、深圳市红宝石激光设备有限公司、武汉三工、珠海莱联光电、珠海粤茂科技。



17  引线键合机(Wire Bonder)


设备功能:把半导体芯片上的Pad与管脚上的Pad,用导电金属线(金丝)链接起来。



主要企业(品牌):

国际:美国奥泰公司、德国TPT公司、奥地利奥地利FK公司、马来西亚友尼森(UNISEM)公司。

国内:中国电子科技集团第四十五所、北京创世杰科技发展有限公司、宇芯(成都)集成电路封装测试有限公司(马来西亚友尼森投资)、深圳市开玖自动化设备有限公司。


总结:中国半导体行业要实现从跟踪走向引领的跨越,装备产业将是重要环节,其中需要更多的创新,才能引领中国半导体设备的发展,并推动我国芯片工艺制程和技术跨越式提升。


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