半导体产业已超越传统的钢铁产业和汽车产业,成为21世纪的高附加值、高技术产业。半导体是许多工业成套设备的核心,广泛应用于计算机、消费电子、网络通信、汽车电子等核心领域。
半导体有四个主要组成部分:集成电路、光电子设备、分立设备和传感器;集成电路是半导体产业的核心,占比超过80%。集成电路包括逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片、mpu等。集成电路在性能、集成度和速度上的快速发展是以半导体物理、半导体器件和半导体制造工艺的发展为基础的。
半导体行业市场如此巨大,半导体工艺设备为大规模制造半导体提供了制造基础。未来半导体器件的集成化、小型化程度将更高、功能更强大。半导体生产过程中的主要设备附在下面。
1
单晶炉
设备功能:熔化半导体材料,拉单晶,为后续半导体器件制造提供单晶半导体坯料。
主要企业(品牌):
国际:德国PVA TePla AG、日本Ferrotec、美国量子设计、德国Gero和美国KAYEX。
国内:北京京运通、七星华创、北京京一世纪、河北京龙阳光、西安工学院晶科、常州华盛天龙、上海瀚宏、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,实现单晶上的生长,与单晶晶相薄层晶体具有对应关系,为单晶底部实现功能做基本准备。气相外延是化学气相沉积的一种特殊工艺,薄层的晶体结构是单晶衬底的延续,并与衬底的晶体取向保持对应关系。
主要企业(品牌)
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国际:美国CVD设备公司、美国GT公司、法国Soitec公司、法国AS公司、美国Proto Flex公司、美国Kurt公司、美国应用材料公司。
国内:中国电子科技集团第四十八研究所、青岛赛瑞达、合肥科晶材料科技有限公司、北京金盛微纳、济南立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,在水槽底面根据特定条件提供生长薄膜的工艺设备;分子束外延(MBE)是一种制备单晶薄膜的技术,是在合适的衬底和条件下,沿着衬底材料的晶轴逐层生长薄膜。
主要企业(品牌):
国际:法国Riber公司、美国Veeco公司、芬兰DCA仪器公司、美国SVTAssociates公司、美国NBM公司、德国奥密克戎公司、德国MBE-Komponenten公司、英国牛津应用研究公司。
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、沈阳科优真空技术有限公司。
4
氧化炉
设备功能:对半导体材料进行氧化处理,提供所需的氧化气氛,实现预期的半导体氧化处理工艺,是半导体加工中不可缺少的环节。
主要企业(品牌):
国际:Thermco,英国;德国Centrotherm热解决方案有限公司。
国内:北京七星华创、青岛福润德、中国电子科技集团48号、青岛旭光仪表
中国电子科技集团装备有限公司45号。
5
低压化学气相沉积系统
设备功能:将含有气态反应物或液态反应物的蒸气和反应所需的其他气体引入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:日立国际电气公司、
国内:上海驰建半导体科技有限公司、中国电子科技集团48号、中国电子科技集团45号、北京仪器厂、上海机械厂。
6
等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD)
设备功能:在沉积室中利用辉光放电,使其电离,然后在基底上进行化学反应,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家,北京仪器厂,上海机械厂。
7
磁控溅射台
设备功能:通过双极溅射中平行于靶面的封闭磁场和在靶面上形成的正交电磁场,将二次电子束缚到靶面特定区域,实现高离子密度、高能量的电离,将靶原子或分子高速溅射沉积在衬底上形成薄膜。
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、成都南光实业有限公司、中国
电子科技集团第四十八研究所,科锐设备有限公司,上海机械厂。
8
化学机械抛光机
设备功能:通过机械研磨和化学液体溶解“腐蚀”的综合作用,对搭接体(半导体)进行研磨抛光。
主要企业(品牌):
国际:美国应用材料公司、美国诺法系统公司、美国Rtec公司。
国内:兰州岚皋高新技术产业有限公司、精英微电子。
9
光刻机
器件功能:在半导体衬底(硅片)表面均匀涂胶,将掩模上的图案转移到光刻胶上,将器件或电路结构暂时“复制”到硅片上。