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    國產清洗設備 未來發展空間大

    發布時間:2022-8-4 10:29:00      點擊次數:65

    在晶圓加工的各個環節,清洗工藝必不可少,它主要用于去除晶圓加工過程中上一道工序遺留的超微細顆粒污染物、金屬殘留、有機物殘留,以及光阻掩膜殘留,也可根據需要進行硅氧化膜、氮化硅或金屬等薄膜材料的濕法腐蝕,為下一步工序準備好晶圓表面條件。


    根據介質不同,半導體清洗技術主要分為干法清洗和濕法清洗兩類。目前,濕法清洗是主流,占總清洗步驟數量的90%以上,濕法清洗針對不同的工藝需求,采用特定化學藥液和去離子水,對晶圓表面進行無損傷清洗,以去除晶圓制造過程中的雜質,常輔以超聲波、加熱、真空等技術手段。干法清洗是指不使用化學溶劑的清洗技術,可清洗污染物比較單一,在28nm及以上制程技術的邏輯和存儲芯片制造過程中有應用。


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    工藝技術和應用條件上的區別使得市場上的清洗設備也有明顯差異,目前,主要清洗設備有單晶圓清洗設備、自動清洗臺和洗刷機三種,其它清洗設備還包括超聲/兆聲清洗設備、晶圓盒清洗設備、干法清洗設備(如等離子清洗設備)等,但這些設備的市場占比較小。


    隨著大規模集成電路的發展,晶圓加工過程中清洗的重要性愈加凸顯,且精度要求越來越高。


    在制程工藝節點為35nm時,參數要求已經較高,需要保證硅晶圓表面顆粒及COP密度小于0.1個/每平方厘米。而當下的先進制程節點在5nm以下,這對晶圓提出了更高的清潔參數要求。另外,經濟效益也要求半導體公司在清洗工藝上不斷突破,提高清洗設備的參數水平。


    隨著制程節點不斷縮小,對于那些尋求先進制程工藝芯片生產方案的制造商來說,有效的無損清洗將是一個重大挑戰,尤其是7nm、5nm甚至更小制程節點的芯片,晶圓廠必須能夠從平坦的晶圓表面除去更小的隨機缺陷,還要適應更復雜、更精細的3D芯片架構,以免造成損害或材料損失,從而保證良率和利潤。


    隨著制程節點不斷縮小,在晶圓加工過程中,良率隨線寬縮小而下降,而提高良率的方式之一就是增加清洗工藝的步驟。在80nm-60nm制程中,約有100個清洗步驟,而到了20nm及以后的先進制程,清洗步驟上升到了200 個以上。


    中國半導體市場廣大,清洗設備在這里有很好的發展前景。雖然國際半導體設備巨頭占據著大部分市場份額,中國本土廠商也有很好的表現。中國清洗設備廠商的崛起為本土晶圓廠提供了更多的支持,數據顯示,國內主要芯片制造廠越來越多地采用本土廠商生產的清洗設備。


    不過,當前國產清洗設備仍以后道制程為主,且部分用于處理控片、擋片,而在正片、晶圓廠前道制程當中使用的設備少有國產身影,這是不足,也是機遇,未來有很大發展空間。


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