半導體設備泛指用于生產(chǎn)各類(lèi)半導體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設備,屬于半導體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵支撐環(huán)節。半導體設備是半導體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導者,芯片設計、晶圓制造和封裝測試等需在設備技術(shù)允許的范圍內設計和制造,設備的技術(shù)進(jìn)步又反過(guò)來(lái)推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
以半導體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度高、附加值、工藝復雜的集成電路為例,應用于集成電路領(lǐng)域的設備通常可分為前道工藝設備(晶圓制造)和后道工藝設備(封裝測試)兩大類(lèi)。
其中的前道晶圓制造中的七大步驟分別為氧化/擴散,光刻,刻蝕,清洗,離子注入,薄膜生長(cháng),拋光。每個(gè)步驟用到的半導體設備具體如下:
一、氧化/擴散/退火
氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫熱處理,在硅片表面發(fā)生化學(xué)反應形成氧化膜的過(guò)程;擴散是指在高溫條件下,利用熱擴散原理將雜質(zhì)元素按工藝要求摻入硅襯底中,使其具有特定的濃度分布,從而改變硅材料的電學(xué)特性;退火是指加熱離子注入后的硅片,修復離子注入帶來(lái)的晶格缺陷的過(guò)程。
擴散爐
擴散爐用于大規模集成電路、分立器件、電力電子、光電器件和光導纖維等行業(yè)的擴散、氧化、退火、合金及燒結等工藝。擴散工藝的主要用途是在高溫條件下對半導體晶圓進(jìn)行摻雜,即將元素磷、硼擴散入硅片,從而改變和控制半導體內雜質(zhì)的類(lèi)型、濃度和分布,以便建立起不同的電特性區域。
氧化爐
為半導體材料進(jìn)氧化處理,提供要求的氧化氛圍,實(shí)現半導體設計預期的氧化處理,是半導體加工過(guò)程不可或缺的一個(gè)環(huán)節。
退火爐
半導體器件制造中使用的一種工藝設備,其包括加熱多個(gè)半導體晶片以影響其電性能。熱處理是針對不同的效果而設計的。可以加熱晶片以摻雜劑,將薄膜轉換成薄膜或將薄膜轉換成晶片襯底界面,使致密沉積的薄膜,改變生長(cháng)的薄膜的狀態(tài),修復注入的損傷,移動(dòng)摻雜劑或將摻雜劑從一個(gè)薄膜轉移到另一個(gè)薄膜或從薄膜進(jìn)入晶圓襯底。
韓先生
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