半导体工艺主要设备大全

清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅片的清洗。

超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器，以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。

超声波清洗机（超声波清洗器）利用空化效应，短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净，超声波清洗机对清洗器件的养护，提高寿命起到了重要作用。

CSQ 系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统，有效提高了清洗效率；设置时间控制装置，清洗方便；具有频率自动跟踪功能，清洗效果稳定；多种机型、结构设计，适应不同清洗要求。

CSQ 系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件，医疗设备、精密偶件、化纤行业（喷丝板过滤芯）等的清洗；对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡，涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。

恒威公司生产CSQ 系列超声波清洗机具有以下特点：不锈钢加强结构，耐酸耐碱；特种胶工艺连接，运行安全；使用IGBT 模块，性能稳定；专业电源设计，性价比高。

反渗透纯水机去离子水生产设备之一，通过反渗透原理来实现净水。

纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备，去离子水有毒，不可食用。

净化设备主要产品：水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI 装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV 紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。

风淋室：运用国外先进技术和进口电器控制系统, 组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广泛用于微电子医院制药生化制品食品卫生精细化工精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备.抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。

化学机械抛光时，旋转的工件以一定的压力压在旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动，并产生化学反应，工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械作用去除，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工，人们称这种CMP 为游离磨料CMP 。

电解抛光电化学抛光是利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。

将电化学预抛光和机械精抛光有机的结合在一起，发挥了电化学和机构两类抛光特长。

它不受材料硬度和韧性的限制，可抛光各种复杂形状的工件。

其方法与电解磨削类似。

导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石，接到电源的阴极，被抛光的工件（如模具）接到电源的阳极。

光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。

感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。

经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。

光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。

光刻胶的技术复杂，品种较多。

根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。

光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。

利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。

基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。

①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。

②光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶。

③光交联型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。

柯达公司的产品KPR 胶即属此类。

感光树脂在用近紫外光辐照成像时，光的波长会限制分辨率（见感光材料）的提高。

为进一步提高分辨率以满足超大规模集成电路工艺的要求，必须采用波长更短的辐射作为光源。

由此产生电子束、X射线和深紫外（V 250nm）刻蚀技术和相应的电子束刻蚀胶，X 射线刻蚀胶和深紫外线刻蚀胶，所刻蚀的线条可细至1□m以下。

光刻机光刻机用于将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺设备，可以在晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。

刻蚀机电子回旋共振等离子体刻蚀机涉及的是一种集成电路制作工艺中的微电子芯片加工设备。

结构具有真空室、微波系统、磁场、真空抽放气系统、配气系统、监控系统，真空抽放气系统由机械泵、扩散泵和相应管道、阀门组成，其特征是真空室由等离子体发生室，等离子体约束室，处理室组成，等离子体发生室外套有两组串接的磁场线圈，在等离子体约束室周围均布永久磁钢，处理室内装有基片架。

去胶机用于半导体集成电路、太阳能电池以及功率器件等刻蚀、去胶工艺，刻蚀方式为等离子体各向同性刻蚀。

扩散炉半导体器件及大规模集成电路制造过程中用于对晶片进行扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺的一种热加工设备。

有卧式扩散系统及立式扩散系统两种类型。

按控制方式又分为微控和程控两种。

其组成有：电阻加热炉、净化工作台、送片系统、气源柜、控制柜等。

PECVD 等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。

MOCVD 金属有机化学气相沉积系统（MOCVD）主要应用于化合物半导体材料的研究和生产，是当今世界上生产半导体光电器件和微波器件材料的主要手段，如激光器、发光二极管、高效太阳能电池、光电阴极的制备，是光电子等产业不可缺少的设备。

LPCVD LPCVD 工艺在衬底表面淀积一层均匀的介质薄膜，用作微机械结构层材料、牺牲层、绝缘层、掩模材料，LPCVD 工艺淀积的材料有多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃。

不同的材料淀积采用不同的气体。

PVD PVD （物理气相沉积）涂层也被证明有效加工高温合金。

TiN （氮化钛）PVD 涂层是最早使用的并仍然是最受欢迎的。

最近，TiAlN （氮铝化钛）和TiCN （碳氮化钛）涂层也能很好使用。

过去TiAlN 涂层应用范围和TiN 相比限制更多。

但是当切削速度提高后它们是一个很好的选择，在那些应用提高生产率达40%。

溅射台以离子束溅射为例，它由离子源、离子引出极和沉积室 3 大部分组成，在高真空或超高真空中溅射镀膜法。

利用直流或高频电场使惰性气体（通常为氩）发生电离，产生辉光放电等离子体，电离产生的正离子和电子高速轰击靶材，使靶材上的原子或分子溅射出来，然后沉积到基板上形成薄膜。

磁控溅射磁控溅射技术已经成为沉积耐磨、耐蚀、装饰、光学及其他各种功能薄膜的重要手段.探讨了磁控溅射技术在非平衡磁场溅射、脉冲磁控溅射等方面的进步,说明利用新型的磁控溅射技术能够实现薄膜的高速沉积、高纯薄膜制备、提高反应溅射沉积薄膜的质量等,并进一步取代电镀等传统表面处理技术.最后呼吁石化行业应大力发展和应用磁控溅射技术. 真空烘箱真空烘箱广泛应用于各实验室和各工业领域。

真空烘箱可在低温下对热敏材料进行干燥。

划片机为了适应集成电路的发展，划片设备技术和工艺也有了较快发展。

国外已经推出代表最高技术水平的双轴对装式①300mm（12英寸）全自动划片机，而国内也克服技术难点，推出①200mm（8英寸）系列划片设备，这些设备已陆续进入实用化阶段。

国内外新划片设备满足市场高要随着集成电路由大规模向超大规模发展，集成度越来越高，到划片工艺，晶圆片成本大幅增加；晶片直径越来越大，目前已达到①300mm,划切槽越来越窄，一般在30艸-40艸, 这对于以金刚石砂轮作为刃具的强力磨削加工工艺来说，已进入临界尺寸；硅片由①150mm（6英寸）增大到①200mm，面积只增加78%，但其中可供芯片利用的面积增加了90%,晶圆片的成本和价值大幅度增加,这些给划片机的加工精度、可靠性稳定性提出越来越苛刻的要求,使划片设备的设计技术更加复杂,加工制造更加困难。

为了适应集成电路的发展,划片设备技术和工艺也有了较快发展。

2000 年,占有国际划片机市场最大份额的日本DISCO 公司推出了引领划片机潮流, 代表了划片机最高技术水平的双轴对装式①300mm全自动划片机，它已逐渐进入实用化阶段。

国内划片机研制起步晚,但发展较快,特别是我们中国电子科技集团公司第45研究所推出的①150mm划片机，已将控制平台提升到了国际上普遍采用的通用计算机操作系统，有效缩短了与国际水平的差距。

我所研制的HP-602 型精密自动划片机,其主要性能指标已接近或达到国际同类机型先进水平,在此基础上研制的HP-801 型精密自动划片机是国内第一台①200mm自动划片机，已于2004年达到实用化，新型的双轴精密自动划片机HP-821 , 日前已发给用户进行工艺考核。

与①150mm划片机相比，①200mm划片机总体继承了①150mm的机械机构和成熟单元技术,控制系统平台由DOS 操作系统上升为WindowsNT 操作系统,并在设备机械结构尺寸变大的同时,精度进一步提高, 而控制功能也进一步增强,自诊断系统更加完善, 可靠性进一步提高。

本土克服大尺寸划片机技术难点由于其技术复杂性问题,大尺寸精密划片机需要有效解决一系列技术问题：机械系统要高刚度、高稳定性、低损耗当划片机的工作台处在高速运动状态（400mm/s）之下时，产生加速度的驱动力及相应的反作用力极易使机械结构产生共振。

在划片独特的高速运行条件下, 许多高频的共振状态也受到激发,使得在低速条件下完全刚性的结构显示出显著的柔性,极大地影响设备的性能。

划片设备典型的密集短促往复运动更加剧了这种情况。

高精度的要求,需要设备具有高速运动下抗振动的极大刚度, 通常对应着厚重的机械结构；而极高的速度要求, 又必须采用轻质的结构来尽量减轻负载。

因此, 对高精度和高速度的要求,促使机械结构设计向两个截然相反的方向发展, 存在着本质的矛盾。

这也正是划片设备机械结构设计的困难和挑战所在。

空气静压主轴设计制造技术空气静压主轴是划片机的核心，在60000r/min的高转速下实现振动值小于0.5 ^m消除它与不锈钢冷却防水罩、机械系统的共振或共鸣，以及它高速旋转引起的部件材料变形等，是划片机设计的最大挑战。

这具体体现在材料、设计和加工手段3个方面：一是国内基础工业滞后，材料性能满足不了要求，需要进行材料研究和分析替换；二是设计过程中大部分参数及其组合需要反复试验来摸索总结，工作量巨大。