?半導體制造設備是用于制造晶體管和集成電路所用的半導體的設備。

半導體用于許多電子設備，不僅包括個人電腦和智能手機，還包括云服務和數據中心。半導體技術正在經歷創(chuàng)新，重點是利用半導體進行信息存儲、數值計算、邏輯值運算以及這些過程的速度、能源效率和節(jié)省空間。

用于制造這些半導體的設備必須快速進步，才能跟上半導體性能和技術創(chuàng)新的不斷提高。

半導體制造設備的應用

半導體制造設備，顧名思義，就是用來制造半導體的。主要的半導體元件包括晶體管和二極管，它們是用于電氣控制的單個元件，例如設備中的電流的流動和方向、處理設備程序等數據計算的CPU以及存儲程序和其他數據的存儲器。

此外，相機中還使用了CMOS圖像傳感器，而半導體制造設備對于生產這些傳感器非常有用。

半導體制造設備原理

半導體制造設備的基本作業(yè)可分為電路設計、圖案設計、光罩制作、前處理、后處理。

1.電路設計及圖樣設計

電路和模式設計涉及設計實現所需功能的電路并運行多次模擬以確定有效的模式。采用專用CAD軟件進行半導體器件的圖案設計。

2. 光掩模制作

光掩模生產涉及創(chuàng)建用于將電路圖案轉移到半導體晶片上的母版。由于半導體晶圓表面的晶體管及布線極其細微，因此需要將電路圖案放大繪制在透明玻璃板表面。

3. 前端流程

前端工藝涉及在硅晶片上制造芯片。其工藝包括清洗、光刻、蝕刻、成膜、離子注入、平坦化，這一系列步驟重復多次。

4. 后期處理

后續(xù)工序是將硅片上制作的半導體芯片分割成完整的芯片。各種工藝包括切割、芯片鍵合、引線鍵合、成型和檢查。

半導體制造設備的類型

半導體制造設備大致可分為半導體設計設備、光掩模制造設備、晶圓制造設備、晶圓工藝處理設備、組裝設備、檢查設備、以及半導體制造相關設備。

1.半導體設計設備

已經開發(fā)了專用的CAD軟件，用于電路設計和圖案設計。

2. 光掩模制造設備

光掩模版又稱玻璃干板，是用于電子電路元件制造過程中形成原始圖案的玻璃或石英板。光掩模制造設備將鉻等遮光膜沉積到玻璃基板上，然后使用激光或電子束繪制電路圖案。還使用顯影設備、干蝕刻設備和檢查設備。

3. 晶圓制造設備

首先，使用采用金剛石刀片的切割設備將生產的超高純度單晶硅錠切割成指定的厚度。這是硅晶片。然后將晶圓的表面拋光并放入高溫氧化爐中以形成氧化膜。此外，使用抗蝕劑涂覆和顯影裝置將稱為光刻膠的感光材料涂覆到晶圓的表面。

光掩模的圖像被縮小并印刷到晶圓表面，形成電路圖案。半導體光刻設備就是用于此目的。此外，還使用蝕刻和剝離設備去除不必要的氧化膜和抗蝕劑。

利用離子注入和退火設備，將硼、磷等離子注入晶圓，使晶圓變成半導體。將晶圓放置于等離子裝置內，利用惰性氣體等離子在晶圓表面形成用于電極布線的鋁金屬膜。最后再通過檢測設備對晶圓進行檢測，判斷其良品或不良，前端制程就完成了。

4. 晶圓加工設備

第一個后處理步驟是使用切割鋸將晶圓切割成單個芯片。然后將芯片固定在引線框架上。

5.組裝設備

首先，使用芯片鍵合機將芯片通過鍵合線連接到引線框架。然后使用成型機將芯片封裝在樹脂中。這是為了保護。另外，還使用模具將單個半導體產品從引線框架上切割和分離，并將外部引線形成為指定的形狀。

6. 檢測設備

為了消除初始缺陷，我們進行加速溫度和電壓應力測試（稱為老化），同時進行功能測試。最后通過電性能測試、外觀結構測試等剔除不良品，同時還需要進行環(huán)境試驗、長期壽命試驗等可靠性試驗。