半導(dao)體專用(yong)設(she)備泛(fan)指(zhi)用(yong)于生產(chan)(chan)(chan)各類半導(dao)體產(chan)(chan)(chan)品所需的(de)生產(chan)(chan)(chan)設(she)備,屬于半導(dao)體行業產(chan)(chan)(chan)業鏈的(de)關鍵支撐環節。半導(dao)體專用(yong)設(she)備是(shi)半導(dao)體產(chan)(chan)(chan)業的(de)技(ji)術先導(dao)者,芯片設(she)計(ji)、晶圓(yuan)制造和封裝(zhuang)測試等需在(zai)設(she)備技(ji)術允許(xu)的(de)范圍內設(she)計(ji)和制造,設(she)備的(de)技(ji)術進步又反過來推動半導(dao)體產(chan)(chan)(chan)業的(de)發展。
以半導體產業鏈中(zhong)技術(shu)難度很(hen)高、附(fu)加值(zhi)很(hen)大、工(gong)藝很(hen)復雜的集成電路(lu)為(wei)例(li),應用于集成電路(lu)領(ling)域的設備(bei)通常可分為(wei)前道(dao)工(gong)藝設備(bei)(晶圓制造)和(he)后道(dao)工(gong)藝設備(bei)(封(feng)裝測試)兩大類。其中(zhong)的前道(dao)晶圓制造中(zhong)有七大步驟(zou),如下圖所示:
半導體(ti)設備主(zhu)要應用在半導體(ti)產業鏈中(zhong)的(de)晶(jing)圓制(zhi)造(zao)和封裝測(ce)試環節。硅(gui)片(pian)制(zhi)造(zao)是半導體(ti)制(zhi)造(zao)的(de)第 一(yi)大環節,硅(gui)片(pian)制(zhi)造(zao)主(zhu)要通過硅(gui)料(liao)提純(chun)、拉晶(jing)、整(zheng)型(xing)、切片(pian)、研磨(mo)、刻蝕、拋光、清洗等工藝將硅(gui)料(liao)制(zhi)造(zao)成硅(gui)片(pian),然后(hou)提供給晶(jing)圓加(jia)工廠。
半導體(ti)工業中有兩種常用(yong)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)生產(chan)單(dan)晶硅,即直拉單(dan)晶制造法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(CZ 法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa))和懸浮區(qu)熔法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(FZ 法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa))。CZ 法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是硅片(pian)制造常用(yong)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa),它較(jiao) FZ 法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)有較(jiao)多優點,例如只有 CZ 法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)能夠做出直徑大于(yu) 200mm 的(de)晶圓,并且(qie)它的(de)價(jia)格較(jiao)為便宜。
CZ 法的原理是將多晶(jing)硅硅料置(zhi)于坩堝中(zhong),使用射頻或電阻(zu)加熱(re)線圈加熱(re)熔(rong)化(hua),待(dai)溫度超過硅的熔(rong)點溫度后,將籽晶(jing)浸入(ru)、熔(rong)接、引晶(jing)、放肩、轉肩等徑等步驟(zou),完成一根單晶(jing)硅棒的拉制(zhi)。
單(dan)晶(jing)(jing)生長爐(lu)是生產單(dan)晶(jing)(jing)硅(gui)的主要半導體設(she)備。
單晶硅棒完成后,還需要經過一系列加工才能得到硅片成品,主要涉及的半導體設備有切片機、研磨機、濕法刻蝕機、清洗機、拋光機和量測機。
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