半導體設備說明? 半導體常用設備?
一、半導體設備說明?
1、?單晶爐
單晶爐是一種在惰性氣體(氮氣、氦氣為主)環(huán)境中,用石墨加熱器將多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生長無錯位單晶硅的設備。在實際生產(chǎn)單晶硅過程中,它扮演著控制硅晶體的溫度和質(zhì)量的關鍵作用。
由于單晶直徑在生長過程中可受到溫度、提拉速度與轉(zhuǎn)速、坩堝跟蹤速度、保護氣體流速等因素影響,其中生產(chǎn)的溫度主要決定能否成晶,而速度將直接影響到晶體的內(nèi)在質(zhì)量,而這種影響卻只能在單晶拉出后通過檢測才能獲知,單晶爐主要控制的方面包括晶體直徑、硅功率控制、泄漏率和氬氣質(zhì)量等。
2、?氣相外延爐
氣相外延爐主要是為硅的氣相外延生長提供特定的工藝環(huán)境,實現(xiàn)在單晶上生長與單晶晶相具有對應關系的薄層晶體。外延生長是指在單晶襯底(基片)上生長一層有一定要求的、與襯底晶向相同的單晶層,猶如原來的晶體向外延伸了一段,為了制造高頻大功率器件,需要減小集電極串聯(lián)電阻,又要求材料能耐高壓和大電流,因此需要在低阻值襯底上生長一層薄的高阻外延層。
氣相外延爐能夠為單晶沉底實現(xiàn)功能化做基礎準備,氣相外延即化學氣相沉積的一種特殊工藝,其生長薄層的晶體結構是單晶襯底的延續(xù),而且與襯底的晶向保持對應的關系。
3、?氧化爐
硅與含有氧化物質(zhì)的氣體,例如水汽和氧氣在高溫下進行化學反應,而在硅片表面產(chǎn)生一層致密的二氧化硅薄膜,這是硅平面技術中一項重要的工藝。氧化爐的主要功能是為硅等半導體材料進行氧化處理,提供要求的氧化氛圍,實現(xiàn)半導體預期設計的氧化處理過程,是半導體加工過程的不可缺少的一個環(huán)節(jié)。
4、?磁控濺射臺
磁控濺射是物理氣相沉積的一種,一般的濺射法可被用于制備半導體等材料,且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點。在硅晶圓生產(chǎn)過程中,通過二極濺射中一個平行于靶表面的封閉磁場,和靶表面上形成的正交電磁場,把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域,實現(xiàn)高離子密度和高能量的電離,把靶原子或分子高速率濺射沉積在基片上形成薄膜。
5、?化學機械拋光機
一種進行化學機械研磨的機器,在硅晶圓制造中,隨著制程技術的升級、導線與柵極尺寸的縮小,光刻技術對晶圓表面的平坦程度的要求越來越高,IBM公司于1985年發(fā)展CMOS產(chǎn)品引入,并在1990年成功應用于64MB的DRAM生產(chǎn)中,1995年以后,CMP技術得到了快速發(fā)展,大量應用于半導體產(chǎn)業(yè)。
化學機械研磨亦稱為化學機械拋光,其原理是化學腐蝕作用和機械去除作用相結合的加工技術,是目前機械加工中唯一可以實現(xiàn)表面全局平坦化的技術。在實際制造中,它主要的作用是通過機械研磨和化學液體溶解“腐蝕”的綜合作用,對被研磨體(半導體)進行研磨拋光。
6、?光刻機
又名掩模對準曝光機、曝光系統(tǒng)、光刻系統(tǒng)等,常用的光刻機是掩膜對準光刻,一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。在硅片表面勻膠,然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時“復制”到硅片上的過程。
7、?離子注入機
它是高壓小型加速器中的一種,應用數(shù)量最多。它是由離子源得到所需要的離子,經(jīng)過加速得到幾百千電子伏能量的離子束流,用做半導體材料、大規(guī)模集成電路和器件的離子注入,還用于金屬材料表面改性和制膜等 。
在進行硅生產(chǎn)工藝里面,需要用到離子注入機對半導體表面附近區(qū)域進行摻雜,離子注入機是集成電路制造前工序中的關鍵設備,離子注入是對半導體表面附近區(qū)域進行摻雜的技術目的是改變半導體的載流子濃度和導電類型,離子注入與常規(guī)熱摻雜工藝相比可對注入劑量角度和深度等方面進行精確的控制,克服了常規(guī)工藝的限制,降低了成本和功耗。
8、?引線鍵合機
它的主要作用是把半導體芯片上的Pad與管腳上的Pad,用導電金屬線(金絲)鏈接起來。引線鍵合是一種使用細金屬線,利用熱、壓力、超聲波能量為使金屬引線與基板焊盤緊密焊合,實現(xiàn)芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信息互通。在理想控制條件下,引線和基板間會發(fā)生電子共享或原子的相互擴散,從而使兩種金屬間實現(xiàn)原子量級上的鍵合。
9、?晶圓劃片機
因為在制造硅晶圓的時候,往往是一整大片的晶圓,需要對它進行劃片和處理,這時候晶圓劃片機的價值就體現(xiàn)出了。之所以晶圓需要變換尺寸,是為了制作更復雜的集成電路。
10、?晶圓減薄機
在硅晶圓制造中,對晶片的尺寸精度、幾何精度、表面潔凈度以及表面微晶格結構提出很高要求,因此在幾百道工藝流程中,不可采用較薄的晶片,只能采用一定厚度的晶片在工藝過程中傳遞、流片。晶圓減薄,是在制作集成電路中的晶圓體減小尺寸,為了制作更復雜的集成電路。在集成電路封裝前,需要對晶片背面多余的基體材料去除一定的厚度,這一工藝需要的裝備就是晶片減薄機。
當然了,在實際的生產(chǎn)過程中,硅晶圓制造需要的設備遠遠不止這些。之所以光刻機的關注度超越了其它半導體設備,這是由于它的技術難度是最高的,目前僅有荷蘭和美國等少數(shù)國家擁有核心技術。近年來,國內(nèi)的企業(yè)不斷取得突破,在光刻機技術上也取得了不錯的成績,前不久,國產(chǎn)首臺超分辨光刻機被研制出來,一時間振奮了國人,隨著中國自主研發(fā)的技術不斷取得進步,未來中國自己生產(chǎn)的晶圓也將不斷問世。
二、半導體常用設備?
有晶圓制造設備、半導體封裝設備和測試設備。晶圓制造設備是用于生產(chǎn)半導體晶圓的設備,包括光刻機、薄膜沉積設備、離子注入設備等。這些設備能夠在硅片上制造出微小的電子元件,如晶體管和電容器等。半導體封裝設備用于將制造好的芯片封裝成最終的半導體器件,以保護芯片并提供連接引腳。常見的封裝設備有貼片機、焊接機、封裝機等。測試設備用于對制造好的半導體器件進行功能和性能的測試,以確保其質(zhì)量和可靠性。測試設備包括測試儀器、測試夾具、測試程序等。這些在半導體產(chǎn)業(yè)中起到至關重要的作用。晶圓制造設備能夠?qū)崿F(xiàn)芯片的制造,封裝設備能夠?qū)⑿酒庋b成最終產(chǎn)品,而測試設備則能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。這些設備的發(fā)展和創(chuàng)新不僅推動了半導體技術的進步,也促進了電子產(chǎn)品的發(fā)展和普及。
三、半導體:半導體設備行業(yè)高景氣?
由于半導體設備制造公司看手頭訂單量的主要數(shù)據(jù)是存貨和預付款,而技術實力的增長主要是研發(fā)支出,所以本篇從這兩個方面進行分析
(一)存貨
由上述數(shù)據(jù)可見,目前北方華創(chuàng)的在手未發(fā)出訂單所產(chǎn)生的存貨一直是在穩(wěn)定向上增長的,不過存貨上漲幅度有所減緩,而中微公司從2019年第四季度開始進入存貨負增長階段,而2020年一季報更是大幅度負增長
在這里還有另外一個問題,兩者2019年的存貨增長幅度均大幅低于預期,北方華創(chuàng)相比之下低于預期的幅度較低(低于預期20%),而中微公司的存貨就是大幅度低于預期了(低于預期37%),未來還是要看半年報的數(shù)據(jù)是否能夠支持中微公司的股價上行
(二)預收款
由于會計準則改變,以往的預收款在2020年一季度改成合同負債,中微公司從2019年起預收款由于產(chǎn)能受限,無大幅度預收款增長,而北方華創(chuàng)在2020年一季度預收款大幅增長,進入業(yè)務高速擴張期,多平臺業(yè)務全面開花
(三)研發(fā)投入
北方華創(chuàng)3年來研發(fā)投入一直維持大幅增長的勢頭,而中微公司在2019年研發(fā)投入僅小幅增長
上圖研發(fā)費用預期為2019年下半年的研發(fā)費用預期,北方華創(chuàng)研發(fā)費用增長大幅高于預期(高于預期31.25%),而中微僅小幅高于預期
北方華創(chuàng)在維持較高的研發(fā)資本化的情況下,研發(fā)費用仍然大幅度增長
在半導體設備行業(yè)高速發(fā)展的4年時間中,隨著兩家龍頭企業(yè)營收的不斷增長,研發(fā)投入占營收比必然是不斷在下降的,但是北方華創(chuàng)在2019年不僅研發(fā)投入占營收比沒有下降,還進一步的出現(xiàn)增長
總結:如果就這三個方面的數(shù)據(jù)而言,我必然更傾向于北方華創(chuàng)會在短期內(nèi)優(yōu)于中微公司,中微公司受限于產(chǎn)能無法在短期內(nèi)取得營收的大幅度增長,但是北方華創(chuàng)在多次融資和項目的先發(fā)優(yōu)勢下,已經(jīng)進入了資本兌現(xiàn)的時期,高速發(fā)展不足以形容現(xiàn)在的北方華創(chuàng),我個人更傾向于用中國半導體一個璀璨的明珠這句話來形容北方華創(chuàng)
四、凈化設備是什么?
凈化設備是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染源、空氣污染物【室內(nèi)生物性污染。主要包括細菌、真菌、霉菌、病毒、塵螨、花粉、寵物皮屑、生物體有機成分等),有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品,目前以清除室內(nèi)空氣污染的家用和工業(yè)凈化設備為主。
五、鍋爐凈化設備原理?
原理:
當含塵氣體經(jīng)過鍋爐除塵器下部進氣管道,經(jīng)導流板進入灰斗時,由于導流板的碰撞和氣體速度的降低等作用,粗粒粉塵將落入灰斗中,其余細小顆粒粉塵隨氣體進入濾袋室,由于濾料纖維及織物的慣性、擴散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內(nèi),凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除,清除下來的粉塵下到灰斗,經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可以采用噴吹脈沖氣流的方法去除,從而達到清灰的目的,清除下來的粉塵由排灰裝置排走。
袋式除塵器的除塵效率高也是與濾料分不開的,濾料性能和質(zhì)量的好壞,直接關系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長短。而過濾材料是制作濾袋的主要材料,它的性能和質(zhì)量是促進袋式除塵技術進步,影響其應用范圍和使用壽命。
六、河水凈化設備?
杭州永潔達凈化科技有限公司 河水凈化設備 一:河水凈化設備設計方案 一、河水凈化設備方案主要依據(jù)
1、原水水質(zhì):TDS≤1200PPM;
2、進水水源:地下水,井水;
3、出水水質(zhì):生活用水(無色度,異味,達到生活用水標準。
)4、設計界限:以原地下水進入系統(tǒng)入口至設備產(chǎn)品水出口,其它情況將在合同書中確定;
5、生產(chǎn)生活用水設計規(guī)范?! ?、河水凈化設備系統(tǒng)配置:井水自吸泵,曝氣裝置,沉淀池,原水增壓泵,除鐵除錳器,活性碳過濾器, 凈水池?! ?、河水凈化設備系統(tǒng)產(chǎn)水率:95%?! ∪铀畠艋O備系統(tǒng)對外界要求 1:供水:水源為地下水或井水。 2:供電:根據(jù)我方提供的容量,將路面電源送至我方指定的電源控制箱上。 四.河水凈化設備工藝流程 井水自吸泵→曝氣裝置→沉淀池→原水增壓泵→除鐵除錳器→活性碳過濾器→凈水池→用水點 五.河水凈化設備工藝說明 1、河水凈化設備曝氣裝置 井水經(jīng)自吸泵加壓后進入曝氣裝置,它主要是讓井水與空氣中的氧氣充分的接觸;利用氧化方法將水中低價鐵離子和低價錳離子氧化成高價鐵離子和高價錳離子而迅速沉淀的過程?! ?、河水凈化設備沉淀池 經(jīng)過曝氧后的井水到達沉淀池沉淀。(它主要起緩沖的作用,讓水有足夠的時間沉淀) 3、河水凈化設備除鐵除錳系統(tǒng) 1. 河水凈化設備系統(tǒng)為一臺玻璃鋼除鐵除錳器.規(guī)格為直徑12〃高52〃 沉淀后的清水經(jīng)過增壓泵加壓后進入除鐵除錳系統(tǒng),主要去除水中的泥沙、鐵銹、錳、紅蟲、藻類、一些金屬物質(zhì)、各種懸浮物等固體物質(zhì),系統(tǒng)其正常進行條件如下:操作壓力為0.3Mpa,平均過濾速度為15m/hr,,該設備操作簡單,無須人員看管?! ?、河水凈化設備活性碳過濾系統(tǒng) 本系統(tǒng)設置為一臺不銹鋼活性碳過濾器,規(guī)格為.過濾器內(nèi)填精制的果殼型活性碳,在正常工作情況時,流速15m/hr, . 活性碳過濾器廣泛應用在工業(yè)及生活用水的凈化,由于活性碳的比表面積很大,井水經(jīng)砂濾機后進入碳濾機吸附器?;钚蕴伎梢猿ニ械纳?、異味,不僅如此,由于活性碳有大量的羥基和羥基官能團,可以對各種性質(zhì)的有機物進行化學吸附,加之靜電引力作用,它還可以去除水中陽樹脂交換劑有害的物質(zhì)(如氯類),從而大大提高了系統(tǒng)的除鹽能力。活性碳還能去除水中63%-86%膠體物質(zhì);50%左右的鐵;以及47%-60%的有機物。該設備操作簡單,無須人員看管
七、凈化設備有幾種?
凈化設備是指能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染源、空氣污染物(室內(nèi)生物性污染。主要包括細菌、真菌、霉菌、病毒、塵螨、花粉、寵物皮屑、生物體有機成分等),有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品,目前以清除室內(nèi)空氣污染的家用和工業(yè)凈化設備為主。
凈化設備
主要包括:風淋室、傳遞窗、風淋傳遞窗、FFU風機過濾單元、層流罩、潔凈工作臺、高效送風口等。八、半導體設備控制原理?
半導體激光器通過一定的激勵方式,在半導體物質(zhì)的能帶(導帶與價帶)之間,或者半導體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)(受主或施主)能級之間,實現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),當處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復合時便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。
半導體激光器的激勵方式主要有三種:
1、電注入式
電注入式半導體激光器一般是由GaAS(砷化鎵)、InAS(砷化銦)、Insb(銻化銦)等材料制成的半導體面結型二極管,沿正向偏壓注入電流進行激勵,在結平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。
2、電子束激勵式;
電子束激勵式半導體激光器一般用N型或者P型半導體單晶(PbS、CdS、ZhO等)作為工作物質(zhì),通過由外部注入高能電子束進行激勵。
3、光泵浦激勵式;
光泵浦激勵式半導體激光器一般用N型或P型半導體單晶(GaAS、InAs、InSb等)作為工作物質(zhì),以其它激光器發(fā)出的激光作光泵激勵。
九、生產(chǎn)半導體的設備?
半導體生產(chǎn)過程中的主要設備:
1、單晶爐。設備功能:熔融半導體材料,拉單晶,為后續(xù)半導體器件制造,提供單晶體的半導體晶坯。
2、氣相外延爐。設備功能:為氣相外延生長提供特定的工藝環(huán)境,實現(xiàn)在單晶上,生長與單晶晶相具有對應關系的薄層晶體,為單晶沉底實現(xiàn)功能化做基礎準備。氣相外延即化學氣相沉積的一種特殊工藝,其生長薄層的晶體結構是單晶襯底的延續(xù),而且與襯底的晶向保持對應的關系。
3、分子束外延系統(tǒng)。設備功能:分子束外延系統(tǒng),提供在沉底表面按特定生長薄膜的工藝設備;分子束外延工藝,是一種制備單晶薄膜的技術,它是在適當?shù)囊r底與合適的條件下,沿襯底材料晶軸方向逐層生長薄膜。
4、氧化爐(VDF)。設備功能:為半導體材料進行氧化處理,提供要求的氧化氛圍,實現(xiàn)半導體預期設計的氧化處理過程,是半導體加工過程的不可缺少的一個環(huán)節(jié)。
5、低壓化學氣相淀積系統(tǒng)。設備功能:把含有構成薄膜元素的氣態(tài)反應劑或液態(tài)反應劑的蒸氣及反應所需其它氣體引入LPCVD設備的反應室,在襯底表面發(fā)生化學反應生成薄膜。
6、等離子體增強化學氣相淀積系統(tǒng)。設備功能:在沉積室利用輝光放電,使其電離后在襯底上進行化學反應,沉積半導體薄膜材料。
7、磁控濺射臺。設備功能:通過二極濺射中一個平行于靶表面的封閉磁場,和靶表面上形成的正交電磁場,把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域,實現(xiàn)高離子密度和高能量的電離,把靶原子或分子高速率濺射沉積在基片上形成薄膜。
十、efem半導體設備介紹?
EFEM具有獨特的技術優(yōu)勢,能夠滿足集成電路制造過程中的晶圓傳輸需求。
果納半導體設備前端模塊EFEM采用固定式多關節(jié)單臂雙叉型機器人,具有更高的穩(wěn)定性、傳片效率,能夠滿足長期使用的高潔凈度要求;具有優(yōu)異的內(nèi)部氣流導向結構設計,保證了內(nèi)部空間微環(huán)境的潔凈度滿足ISO Class 1級別要求,甚至能達到更高的無塵要求,因此在設計階段對系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性要求非常高。
不僅如此,EFEM還可以根據(jù)需求訂制晶圓承載臺數(shù)量,兼容所有符合 SEMI 標準的 FOUP、FOSB 、SMIF和OC料盒 。
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