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Revisione completa delle apparecchiature per semiconduttori in un unico articolo
2024-03-22
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A causa della complessità dei processi di produzione dei semiconduttori, sono necessarie attrezzature diverse per le varie fasi. Dal punto di vista della classificazione del processo, le apparecchiature per semiconduttori possono essere principalmente suddivise in apparecchiature per il processo di produzione di wafer di silicio, apparecchiature per il processo di produzione di wafer, apparecchiature per il processo di imballaggio, ecc. Questi dispositivi corrispondono a diversi processi nella produzione di circuiti integrati, utilizzati in diverse fasi del processo di produzione di circuiti integrati.
Sulla base dei ricavi delle vendite di vari tipi di apparecchiature IC, nell'intero mercato delle apparecchiature per semiconduttori, le apparecchiature per la produzione di wafer rappresentano l'81%, le apparecchiature per l'imballaggio rappresentano il 6%, le apparecchiature di prova rappresentano l'8% e altre apparecchiature rappresentano il 5%. All'interno delle apparecchiature per la produzione di wafer, le macchine per la litografia, le macchine per l'incisione e le apparecchiature per la deposizione di film sottile sono dispositivi fondamentali, che rappresentano rispettivamente circa il 24%, 24% e 18% dei costi delle apparecchiature per la produzione di wafer.
Macchina per litografia
Nel processo di fabbricazione di chip semiconduttori, la litografia è un passaggio cruciale, poiché le macchine litografiche sono le apparecchiature più precise, complesse e costose nella produzione di chip semiconduttori. Fungono da indicatore chiave dell'avanzamento del processo di produzione complessivo.
Attualmente le macchine più utilizzate sono le macchine per litografia ad immersione e le macchine per litografia EUV. Le macchine litografiche EUV rappresentano l'ultimo progresso tecnologico. Sono stati sviluppati per affrontare i nodi del processo di contrazione in cui le tecniche litografiche tradizionali erano insufficienti, richiedendo costosi doppi modelli e con conseguente aumento dei costi di attrezzature e produzione, segnando un allontanamento dalla legge di Moore e un aumento dei costi unitari dei transistor.
Sebbene le macchine per litografia EUV abbiano iniziato a essere spedite, i loro costi elevati e i lunghi tempi di consegna ne rendono difficile l'approvvigionamento per la maggior parte delle aziende. Pertanto, il mercato delle macchine per litografia è attualmente dominato dalle macchine per litografia ArF da 193 nm.
Macchina per incisione
L'incisione è un processo critico nella produzione di circuiti integrati che prevede il trasferimento del modello dopo la litografia. Utilizza il modello della maschera litografia come modello per rimuovere selettivamente il materiale dal substrato, creando modelli IC.
Le tecniche di incisione sono classificate in processi di incisione a umido e incisione a secco, dove l'incisione a secco, in particolare l'incisione al plasma, è la tecnologia principale. Le macchine per l'incisione al plasma sono grandi unità di lavorazione completamente automatizzate che operano in un ambiente sotto vuoto. Queste macchine utilizzano ioni eccitati e atomi neutri chimicamente reattivi in un plasma a bassa temperatura per incidere i materiali.
L'incisione a secco è ulteriormente suddivisa in incisione al plasma capacitiva e incisione al plasma induttiva, ciascuna delle quali soddisfa le caratteristiche specifiche del materiale e i requisiti di processo.
Attrezzatura per la deposizione di film sottile
La deposizione di film sottile è un processo che coinvolge l'adsorbimento atomico, la diffusione e la nucleazione su un substrato per depositare uno strato di film. I metodi di deposizione includono la deposizione fisica da vapore (PVD) e la deposizione chimica da vapore (CVD).
Le tecnologie PVD e CVD presentano vantaggi e svantaggi. Il PVD prevede il riscaldamento dei materiali sorgente per far evaporare atomi o molecole sul substrato, comprese tecniche come l'evaporazione sotto vuoto e lo sputtering. D'altra parte, la CVD utilizza energia termica, scarica di plasma o radiazione UV per indurre reazioni chimiche per la deposizione della pellicola.
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