半導體生產要用到哪些設備？

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2022-03-17 07:16:30 29

半導體工業已經超過傳統的鋼鐵工業、汽車工業，成為21世紀的高附加值、高科技產業。半導體是許多工業整機設備的核心，普遍應用于計算機、消費類電子、網絡通信、汽車電子等核心領域。

半導體主要有四個組成部分：集成電路、光電子器材、分立器材和傳感器；集成電路是半導體工業的核心，占到了80%以上。集成電路包括邏輯芯片、存儲芯片、模擬芯片和mpu等。集成電路在性能、集成度、速度等方面的快速發展是以半導體物理、半導體器件、半導體制造工藝的發展為基礎的。

半導體業如此巨大的市場，半導體工藝設備為半導體大規模制造提供制造基礎。未來半導體器件的集成化、微型化程度必將更高，功能更強大。以下附送半導體生產過程中的主要設備。

1 單晶爐

設備功能：熔融半導體材料，拉單晶，為后續半導體器件制造，提供單晶體的半導體晶坯。

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主要企業（品牌）：

國際：德國PVA TePla AG公司、日本Ferrotec公司、美國QUANTUM DESIGN公司、德國Gero公司、美國KAYEX公司。

國內：北京京運通、七星華創、北京京儀世紀、河北晶龍陽光、西安理工晶科、常州華盛天龍、上海漢虹、西安華德、中國電子科技集團第四十八所、上海申和熱磁。

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境，實現在單晶上，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，而且與襯底的晶向保持對應的關系。

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主要企業（品牌）：

國際：美國CVD Equipment公司、美國GT公司、法國Soitec公司、法國AS公司、美國Proto Flex公司、美國科特·萊思科（Kurt J.Lesker）公司、美國Applied Materials公司。

國內：中國電子科技集團第四十八所、青島賽瑞達、合肥科晶材料技術有限公司、北京金盛微納、濟南力冠電子科技有限公司。

3 分子束外延系統

設備功能：分子束外延系統，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，它是在適當的襯底與合適的條件下，沿襯底材料晶軸方向逐層生長薄膜。

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主要企業（品牌）：

國際：法國Riber公司、美國Veeco公司、芬蘭DCA Instruments公司、美國SVTAssociates公司、美國NBM公司、德國Omicron公司、德國MBE-Komponenten公司、英國Oxford Applied Research（OAR）公司。

國內：沈陽中科儀器、北京匯德信科技有限公司、紹興匡泰儀器設備有限公司、沈陽科友真空技術有限公司。

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節。

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主要企業（品牌）：

國際：英國Thermco公司、德國Centrotherm thermal solutions GmbH Co.KG公司。

國內：北京七星華創、青島福潤德、中國電子科技集團第四十八所、青島旭光儀表設備有限公司、中國電子科技集團第四十五所。

5 低壓化學氣相淀積系統（LPCVD）

設備功能：把含有構成薄膜元素的氣態反應劑或液態反應劑的蒸氣及反應所需其它氣體引入LPCVD設備的反應室，在襯底表面發生化學反應生成薄膜。

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主要企業（品牌）：

國際：日本日立國際電氣公司、

國內：上海馳艦半導體科技有限公司、中國電子科技集團第四十八所、中國電子科技集團第四十五所、北京儀器廠、上海機械廠。

6 等離子體增強化學氣相淀積系統（PECVD）

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。

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主要企業（品牌）：

國際：美國Proto Flex公司、日本Tokki公司、日本島津公司、美國泛林半導體（Lam Research）公司、荷蘭ASM國際公司。

國內：中國電子科技集團第四十五所、北京儀器廠、上海機械廠。

7 磁控濺射臺（MSA）

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域，實現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。

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主要企業（品牌）：

國際：美國PVD公司、美國Vaportech公司、美國AMAT公司、荷蘭Hauzer公司、英國Teer公司、瑞士Platit公司、瑞士Balzers公司、德國Cemecon公司。

國內：北京儀器廠、沈陽中科儀器、成都南光實業股份有限公司、中國電子科技集團第四十八所、科睿設備有限公司、上海機械廠。

8 化學機械拋光機（CMP）

設備功能：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。

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主要企業（品牌）：

國際：美國Applied Materials公司、美國諾發系統公司、美國Rtec公司。

國內：蘭州蘭新高科技產業股份有限公司、愛立特微電子。

9 光刻機

設備功能：在半導體基材上（硅片）表面勻膠，將掩模版上的圖形轉移光刻膠上，把器件或電路結構臨時“復制”到硅片上。

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主要企業（品牌）：

國際：荷蘭阿斯麥（ASML）公司、美國泛林半導體公司、日本尼康公司、日本Canon公司、美國ABM公司、德國德國SUSS公司、美國MYCRO公司。

國內：中國電子科技集團第四十八所、中國電子科技集團第四十五所、上海機械廠、成都南光實業股份有限公司。

10 反應離子刻蝕系統（RIE）

設備功能：平板電極間施加高頻電壓，產生數百微米厚的離子層，放入式樣，離子高速撞擊式樣，實現化學反應刻蝕和物理撞擊，實現半導體的加工成型。

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主要企業（品牌）：

國際：日本Evatech公司、美國NANOmaster公司、新加坡REC公司、韓國JuSung公司、韓國TES公司。

國內：北京儀器廠、北京七星華創電子有限公司、成都南光實業股份有限公司、中國電子科技集團第四十八所。

11 ICP等離子體刻蝕系統

設備功能：一種或多種氣體原子或分子混合于反應腔室中，在外部能量作用下（如射頻、微波等）形成等離子體，一方面等離子體中的活性基團與待刻蝕表面材料發生化學反應，生成可揮發產物；另一方面等離子體中的離子在偏壓的作用下被引導和加速，實現對待刻蝕表面進行定向的腐蝕和加速腐蝕。

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主要企業（品牌）：

國際：英國牛津儀器公司、美國Torr公司、美國Gatan公司、英國Quorum公司、美國利曼公司、美國Pelco公司。

國內：北京儀器廠、北京七星華創電子有限公司、中國電子科技集團第四十八所、戈德爾等離子科技（香港）控股有限公司、中國科學院微電子研究所、北方微電子、北京東方中科集成科技股份有限公司、北京創世威納科技。

12 濕法刻蝕與清洗機

設備功能：濕法刻蝕是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液內進行腐蝕的技術。清洗是為減少沾污,因沾污會影響器件性能,導致可靠性問題,降低成品率，這就要求在每層的下一步工藝前或下一層前須進行徹底的清洗。

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主要企業（品牌）：

國際：日本Screen（迪恩士）、韓國SEMES（細美事）、日本Tokyo Electron公司、美國泛林半導體（Lam Research）公司。

國內：南通華林科納半導體設備有限公司、北京七星華創電子有限公司、中國電子科技集團第四十五所、臺灣弘塑。

13 離子注入機（IBI）

設備功能：對半導體表面附近區域進行摻雜。

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主要企業（品牌）：

國際：美國維利安半導體設備公司、美國CHA公司、美國AMAT公司、Varian半導體制造設備公司（被AMAT收購）。

國內：北京儀器廠、中國電子科技集團第四十八所、成都南光實業股份有限公司、沈陽方基輕工機械有限公司、上海硅拓微電子有限公司。

14 探針測試臺

設備功能：通過探針與半導體器件的pad接觸，進行電學測試，檢測半導體的性能指標是否符合設計性能要求。

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主要企業（品牌）：

國際：德國Ingun公司、美國QA公司、美國MicroXact公司、韓國Ecopia公司、韓國Leeno公司。

國內：中國電子科技集團第四十五所、北京七星華創電子有限公司、瑞柯儀器、華榮集團、深圳市森美協爾科技。

15 晶片減薄機

設備功能：通過拋磨，把晶片厚度減薄。

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主要企業（品牌）：

國際：日本DISCO公司、德國G&N公司、日本OKAMOTO公司、以色列Camtek公司。

國內：蘭州蘭新高科技產業股份有限公司、深圳方達研磨設備制造有限公司、深圳市金實力精密研磨機器制造有限公司、煒安達研磨設備有限公司、深圳市華年風科技有限公司。

16 晶圓劃片機（DS）

設備功能：把晶圓，切割成小片的Die。

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主要企業（品牌）：

國際：德國OEG公司、日本DISCO公司。

國內：中國電子科技集團第四十五所、北京科創源光電技術有限公司、沈陽儀器儀表工藝研究所、西北機器有限公司（原國營西北機械廠709廠）、匯盛電子電子機械設備公司、蘭州蘭新高科技產業股份有限公司、大族激光、深圳市紅寶石激光設備有限公司、武漢三工、珠海萊聯光電、珠海粵茂科技。

17 引線鍵合機（Wire Bonder）

設備功能：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。

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主要企業（品牌）：

國際：美國奧泰公司、德國TPT公司、奧地利奧地利FK公司、馬來西亞友尼森（UNISEM）公司。

國內：中國電子科技集團第四十五所、北京創世杰科技發展有限公司、宇芯（成都）集成電路封裝測試有限公司（馬來西亞友尼森投資）、深圳市開玖自動化設備有限公司。

總結：中國半導體行業要實現從跟蹤走向引領的跨越，裝備產業將是重要環節，其中需要更多的創新，才能引領中國半導體設備的發展，并推動我國芯片工藝制程和技術跨越式提升。

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