半导体设备有哪些？如何分类？（前道工艺设备——晶圆制造篇）

2020-12-07 10:16

五、离子注入

离子注入是通过对半导体材料表面进行某种元素的掺杂，从而改变其特性的工艺制程，在泛半导体工业中得到广泛的应用。作为离子注入制程的装备—离子注入机，是其中先进IC生产线上最关键的工具之一。与热扩散的掺杂技术相比，离子注入技术具有以下特点：单面准直掺杂、良好的掺杂均匀性和可控性、掺杂元素的单一性，而且很容易实现掺杂区域的图形化。

离子注入设备

离子注入机是高压小型加速器中的一种，应用数量最多。它是由离子源得到所需要的离子，经过加速得到几百千电子伏能量的离子束流，用做半导体材料、大规模集成电路和器件的离子注入，还用于金属材料表面改性和制膜等。常用的生产型离子注入机主要有三种类型：低能大束流注入机、高能注入机和中束流注入机。

六、薄膜生长

集成电路制造中的重要环节，薄膜生长技术主要应用在电子半导体功能器件和光学镀膜上，总的来说可以分为物理方法（PVD）和化学方法（CVD）。PVD 与 CVD 技术各有优缺，PVD 通过加热源材料，使原子或分子从源材料表面逸出，从而在衬底上生长薄膜，包括真空蒸镀和溅射镀膜。真空蒸镀指在真空中，把蒸发料（金属）加热，使其原子或分子获得足够的能量，克服表面的束缚而蒸发到真空中成为蒸气，蒸气分子或原子飞行途中遇到基片，就淀积在基片上，形成薄膜。溅射镀膜则利用高能粒子（通常是由电场加速的正离子如 Ar＋）撞击固定表面，使表面离子（原子或分子）逸出。CVD 单独的或综合地利用热能、等离子体放电、紫外光照射等形式，使气态物质在固体表面发生化学反应并在该表面上沉积，形成稳定固态薄膜。

原子层沉积设备

是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。

电镀设备

半导体电镀是指在芯片制造过程中，将电镀液中的金属离子电镀到晶圆表面形成金属互连。导体电镀设备主要分为前道铜互连电镀设备和后道先进封装电镀设备。前道铜互连电镀设备针对55nn、40nm、28nm 及20－14nm以下技术节点的前道铜互连镀铜技术Ultra ECP map，主要作用在晶圆上沉淀一层致密、无孔洞、无缝隙和其他缺陷、分布均匀的铜；后道先进封装电镀设备针对先进封装电镀需求进行差异化开发，适用于大电流高速电镀应用，并采用模块化设计便于维护和控制，减少设备维护保养时间，提高设备使用率。

七、抛光

抛光设备依靠非常细小的抛光粉的磨削、滚压作用，除去试样磨面上的极薄一层金属。抛光常常用于增强产品的外观，防止仪器的污染，除去氧化，创建一个反射表面，或防止腐蚀的管道。在半导体制造的过程中，抛光用于形成平坦，无缺陷的表面，用于在显微镜下检查金属的微观结构。抛光过程中可以使用抛光垫和抛光液。

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