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Revue complète des équipements semi-conducteurs dans un seul article
2024-03-22
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En raison de la complexité des processus de fabrication des semi-conducteurs, différents équipements sont nécessaires pour différentes étapes. Du point de vue de la classification des processus, les équipements semi-conducteurs peuvent être principalement divisés en équipements de processus de production de plaquettes de silicium, équipements de processus de fabrication de plaquettes, équipements de processus d'emballage, etc. Ces dispositifs correspondent à différents processus de production de circuits intégrés, utilisés à différentes étapes du processus de production de circuits intégrés.
Sur la base du chiffre d'affaires de divers types d'équipements IC, sur l'ensemble du marché des équipements à semi-conducteurs, les équipements de fabrication de plaquettes représentent 81 %, les équipements d'emballage 6 %, les équipements de test 8 % et les autres équipements 5 %. Au sein des équipements de fabrication de plaquettes, les machines de lithographie, les machines de gravure et les équipements de dépôt de couches minces sont des dispositifs essentiels, représentant respectivement environ 24 %, 24 % et 18 % des coûts des équipements de fabrication de plaquettes.
Machine de lithographie
Dans le processus de fabrication des puces semi-conductrices, la lithographie est une étape cruciale, les machines de lithographie étant l'équipement le plus précis, le plus complexe et le plus coûteux dans la fabrication des puces semi-conductrices. Ils servent d’indicateur clé de l’avancement du processus de fabrication global.
Actuellement, les machines les plus utilisées sont les machines de lithographie par immersion et les machines de lithographie EUV. Les machines de lithographie EUV représentent la dernière avancée technologique. Ils ont été développés pour répondre aux nœuds du processus de rétrécissement où les techniques de lithographie traditionnelles étaient insuffisantes, nécessitant une double configuration coûteuse et entraînant une augmentation des coûts d'équipement et de production, marquant un écart par rapport à la loi de Moore et une augmentation des coûts unitaires des transistors.
Bien que les machines de lithographie EUV aient commencé à être expédiées, leur coût élevé et leurs longs délais de livraison rendent leur acquisition difficile pour la plupart des entreprises. Par conséquent, le marché des machines de lithographie est actuellement dominé par les machines de lithographie ArF 193 nm.
Machine de gravure
La gravure est un processus critique dans la fabrication de circuits intégrés qui implique le transfert de motifs après la lithographie. Il utilise le motif du masque de lithographie comme modèle pour éliminer sélectivement la matière du substrat, créant ainsi des motifs IC.
Les techniques de gravure sont classées en procédés de gravure humide et de gravure sèche, la gravure sèche, en particulier la gravure au plasma, étant la technologie dominante. Les machines de gravure au plasma sont de grandes unités de traitement entièrement automatisées fonctionnant dans un environnement sous vide. Ces machines utilisent des ions excités et des atomes neutres chimiquement réactifs dans un plasma à basse température pour graver les matériaux.
La gravure sèche est divisée en gravure au plasma capacitif et gravure au plasma inductif, chacune répondant aux caractéristiques spécifiques des matériaux et aux exigences du processus.
Équipement de dépôt de couches minces
Le dépôt de couches minces est un processus impliquant l'adsorption, la diffusion et la nucléation atomiques sur un substrat pour déposer une couche de film. Les méthodes de dépôt comprennent le dépôt physique en phase vapeur (PVD) et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
Les technologies PVD et CVD ont leurs avantages et leurs inconvénients. Le PVD implique le chauffage de matériaux sources pour évaporer des atomes ou des molécules sur le substrat, y compris des techniques telles que l'évaporation sous vide et la pulvérisation cathodique. D'autre part, le CVD utilise l'énergie thermique, la décharge plasma ou le rayonnement UV pour induire des réactions chimiques permettant le dépôt de films.
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