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国产刻蚀设备后发赶超,这些厂商功不可没!

国产刻蚀设备后发赶超,这些厂商功不可没!

发布日期:2020/12/3 13:39:43

   在国产替代的时代热潮下,中国半导体产业的本土化进程加速。其中,刻蚀设备作为芯片加工过程中的三类主设备之一,国产化成绩斐然。从刻蚀工艺来看,中国刻蚀设备的工艺节点已经达到5nm,并得到台积电的验证,追赶上主流半导体的步伐;在市场表现上看,国产刻蚀设备正一步步抢夺国际份额,国际大厂在中国市场的份额从最初几乎垄断到2019年下降至77%,精密五金蚀刻厂功不可没。
  刻蚀设备的一些基本知识
  基本原理
  前道的晶圆加工包括十余道工艺,有氧化、扩散、退火、离子注入、薄膜沉积、光刻、刻蚀、化学机械平坦化(CMP)等。其中最关键的三类主设备是光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备,价值占前道设备的近70%。
  刻蚀工艺顺序位于镀膜和光刻之后。简单来说,刻蚀机的作用就好像是雕刻中的刻刀一样,利用光学-化学反应原理和化学、物理等刻蚀方法,将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除,留下的就是晶圆所需要的材质和附着在其上的光刻胶。然后再多次重复上述步骤,就可得到构造复杂的集成电路。
  按照刻蚀工艺划分,其主要分为干法刻蚀以及湿法刻蚀。由于干法刻蚀可以实现各向异性刻蚀,符合现阶段半导体制造的高精准、高集成度的需求,因此在小尺寸的先进工艺中,基本采用干法刻蚀工艺,导致干法刻蚀机在半导体刻蚀市场中占据绝对主流地位。
  而按照被刻蚀材料划分,可以分为硅刻蚀、介质刻蚀以及金属刻蚀。目前由于下游的需求场景较多,介质刻蚀机与硅刻蚀机的市场占比较高,成为市场主流。
  刻蚀与光刻的区别
  有些对工艺不熟悉的业者,很容易将刻蚀机与光刻机混淆。事实上,这两款设备的工序和作用完全不同。
  业界有个简单的比喻:如果把芯片比作一幅平面雕刻作品,那么光刻机是打草稿的画笔,刻蚀机是雕刻刀,沉积的薄膜则是用来雕刻的基础材料。光刻的精度直接决定了电路的走向和尺寸,而刻蚀和薄膜沉积的精度则决定了光刻的尺寸能否实际加工。
  原理说来简单,但设备的实际研发难度还是很高的。不仅因为芯片制造工序多、精度要求高,还因为电路之间是立体存在的,上下堆叠、左右间隔,而宽度也小到纳米级别,其结构放大无数倍来看比整个北京城的街道都复杂。
  刻蚀设备市场规模显著提升的原因有多方面,其中最关键的两点:一是全球半导体产线资本开支提升,尤其是中国近年来建设大量晶圆厂以及存储产线,带来大量刻蚀机需求;二是由于晶圆代工以及存储产线工艺优化,带来刻蚀工艺需求的持续提升,进而对刻蚀机本身需求增长。
  市场的强健增长,自然会吸引不少厂商来分一杯羹。但事实上,刻蚀机与大多数半导体设备一样,一直以来就是一个高度集中的行业,市场高度垄断。
  标签:精密五金蚀刻厂

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文章关键词:精密五金蚀刻
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