La industria de los semiconductores ha superado a las tradicionales industrias siderúrgica y automotriz, convirtiéndose en una industria de alta tecnología y alto valor añadido en el siglo XXI. Los semiconductores son el componente principal de muchos equipos industriales y se utilizan ampliamente en sectores clave como la informática, la electrónica de consumo, las comunicaciones de red y la electrónica automotriz.

Los semiconductores se componen principalmente de cuatro elementos: circuitos integrados, componentes optoelectrónicos, componentes discretos y sensores. Los circuitos integrados constituyen el núcleo de la industria de semiconductores, representando más del 80%. Estos incluyen chips lógicos, chips de memoria, chips analógicos, unidades de procesamiento de microprocesadores (MPU), etc. El rápido desarrollo de los circuitos integrados en términos de rendimiento, integración y velocidad se basa en el avance de la física de semiconductores, los dispositivos semiconductores y los procesos de fabricación de semiconductores.

La industria de los semiconductores cuenta con un mercado enorme, y los equipos de procesamiento de semiconductores constituyen la base para la fabricación a gran escala de estos dispositivos. En el futuro, los semiconductores estarán más integrados, miniaturizados y serán más potentes. A continuación se muestran los principales equipos utilizados en el proceso de producción de semiconductores.

1  horno monocristal

Funciones del equipo: fundir materiales semiconductores, extraer monocristales y proporcionar placas semiconductoras monocristalinas para la posterior fabricación de dispositivos semiconductores.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Empresa alemana PVA TePla AG, empresa japonesa Ferrotec, empresa estadounidense QUANTUM DESIGN, empresa alemana Gero, empresa estadounidense KAYEX.

Nacional: Beijing Jingyuntong, Qixing Huachuang, Beijing Jingyi Century, Hebei Jinglong Sunshine, Universidad de Ciencia y Tecnología de Xi'an Jinko, Changzhou Huasheng Tianlong, Shanghai Hanhong, Xi'an Huade, Instituto 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Shanghai Shenhe Thermal Magnetic.

2 Horno de epitaxia en fase de vapor

Función del equipo: Proporcionar un entorno de proceso específico para el crecimiento por epitaxia en fase gaseosa, lograr el crecimiento de cristales de capa delgada sobre monocristales que guarden una relación con la fase cristalina del monocristal, y realizar preparativos básicos para la funcionalización de la deposición en la base del monocristal. La epitaxia en fase gaseosa es un proceso especial de deposición química en fase vapor. La estructura cristalina de la capa delgada crecida es una continuación del sustrato monocristalino y mantiene una relación con la orientación cristalina del sustrato.

Principales empresas (marcas):

Internacional: American CVD Equipment Company, American GT Company, French Soitec Company, French AS Company, American Proto Flex Company, American Kurt J. Lesker Company, American Applied Materials Company.

Nacional: 48º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Qingdao Serida, Hefei Kejing Materials Technology Co., Ltd., Beijing Jinsheng Micro-Nano, Jinan Liguan Electronic Technology Co., Ltd.

3. Sistema de epitaxia de haces moleculares

Funciones del equipo: El sistema de epitaxia de haces moleculares proporciona el equipo de procesamiento necesario para el crecimiento de películas delgadas en la superficie del sustrato, bajo condiciones específicas. La epitaxia de haces moleculares es una tecnología para la preparación de películas delgadas monocristalinas. Permite el crecimiento de películas delgadas capa a capa a lo largo del eje cristalino del material del sustrato, bajo sustratos y condiciones adecuadas.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Compañía francesa Riber, Compañía estadounidense Veeco, Compañía finlandesa DCA Instruments, Compañía estadounidense SVT Associates, Compañía estadounidense NBM, Compañía alemana Omicron, Compañía alemana MBE-Komponenten, Compañía británica Oxford Applied Research (OAR).

Nacionales: Shenyang Zhongke Instrument, Beijing Huidexin Technology Co., Ltd., Shaoxing Kuangtai Instrument Equipment Co., Ltd., Shenyang Keyou Vacuum Technology Co., Ltd.

4 Horno de oxidación (VDF)

Función del equipo: oxidar materiales semiconductores, proporcionar la atmósfera de oxidación necesaria y lograr que el proceso de oxidación del semiconductor se lleve a cabo según lo previsto. Es un eslabón indispensable en el proceso de procesamiento de semiconductores.

Principales empresas (marcas):

Internacional: British Thermco Company, German Centrotherm thermal solutions GmbH Co.KG Company.

Nacional: Beijing Qixing Huachuang, Qingdao Furunde, Instituto 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Qingdao Xuguang Instrument Equipment Co., Ltd., Instituto 45 del Grupo de Tecnología Electrónica de China.

5. Sistema de deposición química en fase vapor a baja presión (LPCVD)

Función del equipo: Introducir en la cámara de reacción del equipo LPCVD el vapor que contiene el reactivo gaseoso o líquido que constituye los elementos de la película delgada y otros gases necesarios para la reacción, y que se produce una reacción química en la superficie del sustrato para generar una película delgada.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Hitachi International Electric Co., Ltd. de Japón,

Nacional: Shanghai Chijian Semiconductor Technology Co., Ltd., Instituto 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Instituto 45 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Fábrica de Instrumentos de Beijing, Fábrica de Maquinaria de Shanghai.

6. Sistema de deposición química en fase vapor asistida por plasma (PECVD)

Función del equipo: Utiliza una descarga luminiscente en la cámara de deposición para ionizar el material y, a continuación, realizar una reacción química sobre el sustrato para depositar películas delgadas de semiconductores.

Principales empresas (marcas):

Internacional: American Proto Flex Company, Japanese Tokki Company, Japanese Shimadzu Company, American Lam Research Company y Dutch ASM International Company.

Nacional: Instituto número 45 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Fábrica de Instrumentos de Pekín, Fábrica de Maquinaria de Shanghái.

7. Estación de pulverización catódica por magnetrón (MSA)

Función del equipo: Mediante un campo magnético cerrado paralelo a la superficie del objetivo durante la pulverización catódica con diodo y el campo electromagnético ortogonal formado en la superficie del objetivo, los electrones secundarios se unen a un área específica de la superficie del objetivo para lograr una alta densidad de iones y una ionización de alta energía, y los átomos o moléculas del objetivo se pulverizan y depositan sobre el sustrato a una alta velocidad para formar una película delgada.

Principales empresas (marcas):

Internacional: American PVD Company, American Vaportech Company, American AMAT Company, Dutch Hauzer Company, British Teer Company, Swiss Platit Company, Swiss Balzers Company, German Cemecon Company.

Nacional: Fábrica de Instrumentos de Beijing, Shenyang Zhongke Instrument, Chengdu Nanguang Industrial Co., Ltd., Instituto número 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Core Equipment Co., Ltd., Fábrica de Maquinaria de Shanghai.

8. Máquina de pulido químico-mecánico (CMP)

Función del equipo: Rectificar y pulir el objeto a rectificar (semiconductor) mediante los efectos combinados de la rectificación mecánica y la disolución química por líquidos y la "corrosión".

Principales empresas (marcas):

Internacional: American Applied Materials Company, American Novartis Systems Company, American Rtec Company.

Nacional: Lanzhou Lanxin High-tech Industry Co., Ltd., Elite Microelectronics.

9 Máquina de litografía

Función del equipo: Aplicar adhesivo sobre la superficie del sustrato semiconductor (oblea de silicio), transferir el patrón de la máscara a la fotorresina y "copiar" temporalmente la estructura del dispositivo o circuito a la oblea de silicio.

Principales empresas (marcas):

Internacional: ASML de los Países Bajos, Lam Semiconductor Company de los Estados Unidos, Nikon Company de Japón, Canon Company de Japón, ABM Company de los Estados Unidos, SUSS Company de Alemania y MYCRO Company de los Estados Unidos.

Nacional: El 48º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, el 45º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Fábrica de Maquinaria de Shanghái, Chengdu Nanguang Industrial Co., Ltd.

10. Sistema de grabado iónico reactivo (RIE)

Función del equipo: Aplica voltaje de alta frecuencia entre electrodos planos para generar una capa de iones de cientos de micras de espesor. Coloca el patrón en el soporte y los iones impactan el patrón a alta velocidad para lograr el grabado por reacción química y el impacto físico, y así realizar el procesamiento y moldeo de semiconductores.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Japan Evatech Company, American NANOmaster Company, Singapore REC Company, South Korea JuSung Company, South Korea TES Company.

A nivel nacional: Fábrica de Instrumentos de Pekín, Beijing Qixing Huachuang Electronics Co., Ltd., Chengdu Nanguang Industrial Co., Ltd. y el 48.º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China.

11. Sistema de grabado por plasma ICP

Funcionamiento del equipo: En la cámara de reacción, uno o más átomos o moléculas de gas se mezclan y forman un plasma bajo la acción de energía externa (como radiofrecuencia, microondas, etc.). Por un lado, los grupos activos del plasma reaccionan químicamente con el material de la superficie a grabar, generando productos volátiles; por otro lado, los iones del plasma son guiados y acelerados por la acción de un voltaje de polarización, logrando una corrosión direccional y acelerada de la superficie a grabar.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Oxford Instruments Company del Reino Unido, Torr Company de los Estados Unidos, Gatan Company de los Estados Unidos, Quorum Company del Reino Unido, Leman Company de los Estados Unidos y Pelco Company de los Estados Unidos.

Nacional: Fábrica de Instrumentos de Beijing, Beijing Qixing Huachuang Electronics Co., Ltd., Instituto 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Godel Plasma Technology (Hong Kong) Holdings Co., Ltd., Instituto de Microelectrónica, Academia China de Ciencias, Northern Microelectronics, Beijing Oriental Zhongke Integrated Technology Co., Ltd., Beijing Chuangshi Weiner Technology.

12. Máquina de grabado y limpieza húmeda

Función del equipo: El grabado húmedo es una tecnología que consiste en sumergir los materiales de grabado en un líquido corrosivo. La limpieza tiene como objetivo reducir la contaminación, ya que esta afecta el rendimiento del dispositivo, provoca problemas de fiabilidad y disminuye la productividad. Esto requiere una limpieza exhaustiva antes de cada proceso de capa.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Japan Screen, Corea del Sur SEMES, Japón Tokyo Electron y Estados Unidos Lam Research.

Nacional: Nantong Hualincona Semiconductor Equipment Co., Ltd., Beijing Qixing Huachuang Electronics Co., Ltd., China Electronics Technology Group 45th Institute, Taiwán Hongsu.

13. Implantador de iones (IBI)

Función del dispositivo: Dopaje de la zona cercana a la superficie del semiconductor.

Principales empresas (marcas):

Internacional: American Varian Semiconductor Equipment Company, American CHA Company, American AMAT Company, Varian Semiconductor Manufacturing Equipment Company (adquirida por AMAT).

Nacional: Fábrica de Instrumentos de Beijing, Instituto número 48 del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Chengdu Nanguang Industrial Co., Ltd., Shenyang Fangji Light Industry Machinery Co., Ltd., Shanghai Silicon Tuo Microelectronics Co., Ltd.

Banco de pruebas de 14 sondas

Función del equipo: Realizar pruebas eléctricas poniendo en contacto la sonda con la almohadilla del dispositivo semiconductor para detectar si los indicadores de rendimiento del semiconductor cumplen con los requisitos de rendimiento de diseño.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Compañía alemana Ingun, Compañía estadounidense QA, Compañía estadounidense MicroXact, Compañía coreana Ecopia, Compañía coreana Leeno.

Nacional: El 45º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Beijing Qixing Huachuang Electronics Co., Ltd., Rico Instruments, Huarong Group, Shenzhen Semiconductor Technology.

Máquina de adelgazamiento de obleas de 15 pulgadas

Función del equipo: reducir el grosor de la oblea mediante pulido.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Compañía japonesa DISCO, Compañía alemana G&N, Compañía japonesa OKAMOTO, Compañía israelí Camtek.

Nacionales: Lanzhou Lanxin High-tech Industry Co., Ltd., Shenzhen Fangda Grinding Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Jinlili Precision Grinding Machine Manufacturing Co., Ltd., Weianda Grinding Equipment Co., Ltd., Shenzhen Huanianfeng Technology Co., Ltd.

16 Máquina de corte de obleas (DS)

Función del equipo: Troquelar la oblea en trozos pequeños.

Principales empresas (marcas):

Internacional: Compañía alemana OEG, compañía japonesa DISCO.

Nacional: El 45º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Beijing Kechuangyuan Optoelectronics Technology Co., Ltd., Instituto de Investigación de Tecnología de Instrumentación de Shenyang, Northwest Machinery Co., Ltd. (anteriormente Fábrica Estatal de Maquinaria del Noroeste 709), Huisheng Electronic and Electronic Machinery Equipment Co., Ltd., Lanzhou Lanxin High-tech Industry Co., Ltd., Han's Laser, Shenzhen Ruby Laser Equipment Co., Ltd., Wuhan Sangong, Zhuhai Lailian Optoelectronics, Zhuhai Yuemao Technology.

17 Soldador de cables

Función del equipo: Conecte la almohadilla del chip semiconductor y la almohadilla del pin con cables metálicos conductores (cable dorado).

Principales empresas (marcas):

Internacional: la empresa estadounidense Aotei, la empresa alemana TPT, la empresa austriaca FK y la empresa malasia UNISEM.

Nacional: El 45.º Instituto del Grupo de Tecnología Electrónica de China, Beijing Chuangshijie Technology Development Co., Ltd., Yuxin (Chengdu) Integrated Circuit Packaging and Testing Co., Ltd. (Malaysian Unison Investment), Shenzhen Kaijiu Automation Equipment Co., Ltd.

Resumen: Para que la industria china de semiconductores dé un salto cualitativo y alcance el liderazgo, la industria de equipos será un eslabón fundamental. Se requiere mayor innovación para impulsar el desarrollo de los equipos de semiconductores en China y promover un avance significativo en los procesos y la tecnología de chips del país.

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