半導(dǎo)體生產(chǎn)要用到哪些設(shè)備？

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2022-03-17 07:16:30 35

半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)超過傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)、汽車工業(yè)，成為21世紀(jì)的高附加值、高科技產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體是許多工業(yè)整機(jī)設(shè)備的核心，普遍應(yīng)用于計算機(jī)、消費(fèi)類電子、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等核心領(lǐng)域。

半導(dǎo)體主要有四個組成部分：集成電路、光電子器材、分立器材和傳感器；集成電路是半導(dǎo)體工業(yè)的核心，占到了80%以上。集成電路包括邏輯芯片、存儲芯片、模擬芯片和mpu等。集成電路在性能、集成度、速度等方面的快速發(fā)展是以半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)展為基礎(chǔ)的。

半導(dǎo)體業(yè)如此巨大的市場，半導(dǎo)體工藝設(shè)備為半導(dǎo)體大規(guī)模制造提供制造基礎(chǔ)。未來半導(dǎo)體器件的集成化、微型化程度必將更高，功能更強(qiáng)大。以下附送半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的主要設(shè)備。

1 單晶爐

設(shè)備功能：熔融半導(dǎo)體材料，拉單晶，為后續(xù)半導(dǎo)體器件制造，提供單晶體的半導(dǎo)體晶坯。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：德國PVA TePla AG公司、日本Ferrotec公司、美國QUANTUM DESIGN公司、德國Gero公司、美國KAYEX公司。

國內(nèi)：北京京運(yùn)通、七星華創(chuàng)、北京京儀世紀(jì)、河北晶龍陽光、西安理工晶科、常州華盛天龍、上海漢虹、西安華德、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、上海申和熱磁。

2 氣相外延爐

設(shè)備功能：為氣相外延生長提供特定的工藝環(huán)境，實現(xiàn)在單晶上，生長與單晶晶相具有對應(yīng)關(guān)系的薄層晶體，為單晶沉底實現(xiàn)功能化做基礎(chǔ)準(zhǔn)備。氣相外延即化學(xué)氣相沉積的一種特殊工藝，其生長薄層的晶體結(jié)構(gòu)是單晶襯底的延續(xù)，而且與襯底的晶向保持對應(yīng)的關(guān)系。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國CVD Equipment公司、美國GT公司、法國Soitec公司、法國AS公司、美國Proto Flex公司、美國科特·萊思科（Kurt J.Lesker）公司、美國Applied Materials公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十八所、青島賽瑞達(dá)、合肥科晶材料技術(shù)有限公司、北京金盛微納、濟(jì)南力冠電子科技有限公司。

3 分子束外延系統(tǒng)

設(shè)備功能：分子束外延系統(tǒng)，提供在沉底表面按特定生長薄膜的工藝設(shè)備；分子束外延工藝，是一種制備單晶薄膜的技術(shù)，它是在適當(dāng)?shù)囊r底與合適的條件下，沿襯底材料晶軸方向逐層生長薄膜。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：法國Riber公司、美國Veeco公司、芬蘭DCA Instruments公司、美國SVTAssociates公司、美國NBM公司、德國Omicron公司、德國MBE-Komponenten公司、英國Oxford Applied Research（OAR）公司。

國內(nèi)：沈陽中科儀器、北京匯德信科技有限公司、紹興匡泰儀器設(shè)備有限公司、沈陽科友真空技術(shù)有限公司。

4 氧化爐（VDF）

設(shè)備功能：為半導(dǎo)體材料進(jìn)行氧化處理，提供要求的氧化氛圍，實現(xiàn)半導(dǎo)體預(yù)期設(shè)計的氧化處理過程，是半導(dǎo)體加工過程的不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：英國Thermco公司、德國Centrotherm thermal solutions GmbH Co.KG公司。

國內(nèi)：北京七星華創(chuàng)、青島福潤德、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、青島旭光儀表設(shè)備有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十五所。

5 低壓化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)（LPCVD）

設(shè)備功能：把含有構(gòu)成薄膜元素的氣態(tài)反應(yīng)劑或液態(tài)反應(yīng)劑的蒸氣及反應(yīng)所需其它氣體引入LPCVD設(shè)備的反應(yīng)室，在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成薄膜。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：日本日立國際電氣公司、

國內(nèi)：上海馳艦半導(dǎo)體科技有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、中國電子科技集團(tuán)第四十五所、北京儀器廠、上海機(jī)械廠。

6 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積系統(tǒng)（PECVD）

設(shè)備功能：在沉積室利用輝光放電，使其電離后在襯底上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，沉積半導(dǎo)體薄膜材料。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國Proto Flex公司、日本Tokki公司、日本島津公司、美國泛林半導(dǎo)體（Lam Research）公司、荷蘭ASM國際公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十五所、北京儀器廠、上海機(jī)械廠。

7 磁控濺射臺（MSA）

設(shè)備功能：通過二極濺射中一個平行于靶表面的封閉磁場，和靶表面上形成的正交電磁場，把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域，實現(xiàn)高離子密度和高能量的電離，把靶原子或分子高速率濺射沉積在基片上形成薄膜。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國PVD公司、美國Vaportech公司、美國AMAT公司、荷蘭Hauzer公司、英國Teer公司、瑞士Platit公司、瑞士Balzers公司、德國Cemecon公司。

國內(nèi)：北京儀器廠、沈陽中科儀器、成都南光實業(yè)股份有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、科睿設(shè)備有限公司、上海機(jī)械廠。

8 化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)（CMP）

設(shè)備功能：通過機(jī)械研磨和化學(xué)液體溶解“腐蝕”的綜合作用，對被研磨體（半導(dǎo)體）進(jìn)行研磨拋光。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國Applied Materials公司、美國諾發(fā)系統(tǒng)公司、美國Rtec公司。

國內(nèi)：蘭州蘭新高科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司、愛立特微電子。

9 光刻機(jī)

設(shè)備功能：在半導(dǎo)體基材上（硅片）表面勻膠，將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上，把器件或電路結(jié)構(gòu)臨時“復(fù)制”到硅片上。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：荷蘭阿斯麥（ASML）公司、美國泛林半導(dǎo)體公司、日本尼康公司、日本Canon公司、美國ABM公司、德國德國SUSS公司、美國MYCRO公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十八所、中國電子科技集團(tuán)第四十五所、上海機(jī)械廠、成都南光實業(yè)股份有限公司。

10 反應(yīng)離子刻蝕系統(tǒng)（RIE）

設(shè)備功能：平板電極間施加高頻電壓，產(chǎn)生數(shù)百微米厚的離子層，放入式樣，離子高速撞擊式樣，實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)刻蝕和物理撞擊，實現(xiàn)半導(dǎo)體的加工成型。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：日本Evatech公司、美國NANOmaster公司、新加坡REC公司、韓國JuSung公司、韓國TES公司。

國內(nèi)：北京儀器廠、北京七星華創(chuàng)電子有限公司、成都南光實業(yè)股份有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十八所。

11 ICP等離子體刻蝕系統(tǒng)

設(shè)備功能：一種或多種氣體原子或分子混合于反應(yīng)腔室中，在外部能量作用下（如射頻、微波等）形成等離子體，一方面等離子體中的活性基團(tuán)與待刻蝕表面材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可揮發(fā)產(chǎn)物；另一方面等離子體中的離子在偏壓的作用下被引導(dǎo)和加速，實現(xiàn)對待刻蝕表面進(jìn)行定向的腐蝕和加速腐蝕。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：英國牛津儀器公司、美國Torr公司、美國Gatan公司、英國Quorum公司、美國利曼公司、美國Pelco公司。

國內(nèi)：北京儀器廠、北京七星華創(chuàng)電子有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、戈德爾等離子科技（香港）控股有限公司、中國科學(xué)院微電子研究所、北方微電子、北京東方中科集成科技股份有限公司、北京創(chuàng)世威納科技。

12 濕法刻蝕與清洗機(jī)

設(shè)備功能：濕法刻蝕是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進(jìn)行腐蝕的技術(shù)。清洗是為減少沾污,因沾污會影響器件性能,導(dǎo)致可靠性問題,降低成品率，這就要求在每層的下一步工藝前或下一層前須進(jìn)行徹底的清洗。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：日本Screen（迪恩士）、韓國SEMES（細(xì)美事）、日本Tokyo Electron公司、美國泛林半導(dǎo)體（Lam Research）公司。

國內(nèi)：南通華林科納半導(dǎo)體設(shè)備有限公司、北京七星華創(chuàng)電子有限公司、中國電子科技集團(tuán)第四十五所、臺灣弘塑。

13 離子注入機(jī)（IBI）

設(shè)備功能：對半導(dǎo)體表面附近區(qū)域進(jìn)行摻雜。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國維利安半導(dǎo)體設(shè)備公司、美國CHA公司、美國AMAT公司、Varian半導(dǎo)體制造設(shè)備公司（被AMAT收購）。

國內(nèi)：北京儀器廠、中國電子科技集團(tuán)第四十八所、成都南光實業(yè)股份有限公司、沈陽方基輕工機(jī)械有限公司、上海硅拓微電子有限公司。

14 探針測試臺

設(shè)備功能：通過探針與半導(dǎo)體器件的pad接觸，進(jìn)行電學(xué)測試，檢測半導(dǎo)體的性能指標(biāo)是否符合設(shè)計性能要求。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：德國Ingun公司、美國QA公司、美國MicroXact公司、韓國Ecopia公司、韓國Leeno公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十五所、北京七星華創(chuàng)電子有限公司、瑞柯儀器、華榮集團(tuán)、深圳市森美協(xié)爾科技。

15 晶片減薄機(jī)

設(shè)備功能：通過拋磨，把晶片厚度減薄。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：日本DISCO公司、德國G&N公司、日本OKAMOTO公司、以色列Camtek公司。

國內(nèi)：蘭州蘭新高科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司、深圳方達(dá)研磨設(shè)備制造有限公司、深圳市金實力精密研磨機(jī)器制造有限公司、煒安達(dá)研磨設(shè)備有限公司、深圳市華年風(fēng)科技有限公司。

16 晶圓劃片機(jī)（DS）

設(shè)備功能：把晶圓，切割成小片的Die。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：德國OEG公司、日本DISCO公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十五所、北京科創(chuàng)源光電技術(shù)有限公司、沈陽儀器儀表工藝研究所、西北機(jī)器有限公司（原國營西北機(jī)械廠709廠）、匯盛電子電子機(jī)械設(shè)備公司、蘭州蘭新高科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司、大族激光、深圳市紅寶石激光設(shè)備有限公司、武漢三工、珠海萊聯(lián)光電、珠海粵茂科技。

17 引線鍵合機(jī)（Wire Bonder）

設(shè)備功能：把半導(dǎo)體芯片上的Pad與管腳上的Pad，用導(dǎo)電金屬線（金絲）鏈接起來。

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主要企業(yè)（品牌）：

國際：美國奧泰公司、德國TPT公司、奧地利奧地利FK公司、馬來西亞友尼森（UNISEM）公司。

國內(nèi)：中國電子科技集團(tuán)第四十五所、北京創(chuàng)世杰科技發(fā)展有限公司、宇芯（成都）集成電路封裝測試有限公司（馬來西亞友尼森投資）、深圳市開玖自動化設(shè)備有限公司。

總結(jié)：中國半導(dǎo)體行業(yè)要實現(xiàn)從跟蹤走向引領(lǐng)的跨越，裝備產(chǎn)業(yè)將是重要環(huán)節(jié)，其中需要更多的創(chuàng)新，才能引領(lǐng)中國半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展，并推動我國芯片工藝制程和技術(shù)跨越式提升。

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