前些天,我国本土半导体设备传来好消息,中微半导体设备(上海)有限公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5nm制程生产线。刻蚀机是芯片制造的关键装备之一,中微突破关键核心技术,让“中国制造”跻身刻蚀机国际第一梯队。
近年来,我国大陆半导体设备企业一直在努力追赶国际先进脚步。在多种设备领域有一定突破,除了上述中微半导体的5nm等离子体刻蚀机之外,有越来越多的产品可应用于14nm、7nm制程。
但是,国内设备与国外先进设备相比仍有较大差距,主要表现在两方面:一是有一定竞争力的产品在领先制程上的差距;二是部分产品完全没有竞争能力或尚未布局,比如国内光刻机落后许多代际,仅能达到90nm的光刻要求,国内探针台也处于研发阶段,尚未实现销售收入。
那么,在国家的扶持下,经过这么多年的发展,我国本土半导体设备各个细分领域的发展情况如何呢?相关企业都有哪些?发展到了什么程度呢?下面就来梳理一下。
北方华创
北方华创由七星电子和北方微电子战略重组而成。七星甴子主营清洗机、氧化炉、 气体质量控制器(MFC)等半导体装备及精密甴子元器件等业务,此外七星甴子还是国内真空设备、 新能源锂甴装备重要供应商。北方微甴子主营刻蚀设备(Etch)、物理气相沉积设备(PVD)、化学气相沉积设备(CVD)三类设备。
2010 年 3 月,七星甴子在深交所上市。 2016 年 8 月,七星甴子与北方微甴子实现战略重组,成为中国规模最大、产品体系最丰富、涉及领域最广的高端半导体工艺设备供应商,开成功引迚国家集成甴路产业基金(大基金)等战略投资者,实现了产业与资本的融合。 公司实际控制人是北京甴控,隶属于国资委。
2017 年 2 月,七星甴子正式更名为北方华创 科技 集团股仹有限公司,完成了内部整合,推出全新品牉“北方华创”,开形成了半导体装备、真空装备、新能源锂甴装备和高精密甴子元器件四大业务板块加集团总部的“4+1”经营管理模式。
北方华创的半导体装备亊业群主要包括刻蚀机、 PVD、 CVD、氧化炉、扩散炉、清洗机及质量流量控制器(MFC)等 7 大类半导体设备及零部件,面向集成甴路、先进封装等 8 个应用领域,涵盖了半导体生产前段工艺制程中的除光刻机外的大部分兲键装备。 客户包括中芯国际、华力微甴子、长江存储等国内一线半导体制造企业,以及长甴 科技 、 晶斱 科技 、华天 科技 等半导体封装厂商。
重组之后,北方华创业绩快速增长。2017 年实现营业收入 22.23 亿元,同比增长37.01%,归母净利润 1.26 亿元,同比增长 35.21%。 根据公司 2018 年半年报业绩快报,2018 年上半年公司实现营业收入13.95 亿元,同比增长 33.44%, 归母净利润 1.19 亿元,同比增长 125.44%。 随着下游晶圆厂投资加速, 公司半导体设备等觃模持续扩张。
长川 科技
长川 科技 是国内集成电路封装测试、晶圆制造及芯片设计环节测试设备主要供应商。 半导体测试设备主要包括分选机、 测试机和探针台三大类。自2008年4月成立以来,该公司率先实现了半导体测试设备(分选机和测试机) 的国产化, 并获得国内外众多一流集成电路企业的使用和认可。
该公司于 2012 年 2 月承担并完成国家“十二五”规划重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中的高端封装设备与材料应用工程项目,并于 2015 年 3 月获得国家集成电路产业基金投资。
该公司的测试机和分选机在核心性能指标上已达到国内领先、接近国外先进水平,同时售价低于国外同类型号产品,具备较高的性价比优势。 公司产品已进入国内主流封测企业, 如天水华天、 长电 科技 、 杭州士兰微、 通富微电等。 2017 年,该公司对外积极开拓市场, 设立台湾办事处,拓展台湾市场。
2013~2017年,长川 科技 营收实现了由 4,341 万元到 1.80 亿元的跨越,复合增速达39.75%。 2017 年,归属母公司净利润由992万元增长至 5,025 万元, 复合增速达31.48%。
中微半导体
中微半导体成立于 2004 年,是一家微加工高端设备公司, 经营范围包括研发薄膜制造设备和等离子体刻蚀设备、大面积显示屏设备等。该公司管理层技术底蕴深厚,大多有任职于应用材料、LAM和英特尔等全球半导体一流企业的经验。
中微半导体先后承担并圆满完成 65-45 纳米、 32-22 纳米、22-14 纳米等三项等离子介质刻蚀设备产品研制和产业化。 公司自主研发的等离子体刻蚀设备 Primo D-RIE 可用于加工 64/45/28 纳米氧化硅、氮化硅等电介质材料,介质刻蚀设备 Primo AD-RIE 可用于 22nm 及以下芯片加工,均已进入国内先进产线。中微半导体的介质刻蚀机已经完成了5nm 的生产。
晶盛机电
晶盛机电是一家专业从事半导体、光伏设备研发及制造的高新技术企业,是国内技术领先的晶体硅生长设备供应商。该公司专注于拥有自主品牌的晶体硅生长设备及其控制系统的研发、制造和销售,先后开发出拥有完全自主知识产权的直拉式全自动晶体生长炉、铸锭多晶炉产品。
该公司立足于“提高光电转化效率、降低发电成本”的光伏技术路线,实现了硅晶体生长“全自动、高性能、高效率、低能耗”国内领先、国际先进的技术优势。全自动单晶炉系列产品和 JSH800 型气致冷多晶炉产品分别被四部委评为国家重点新产品。同时公司积极向光伏产业链装备进行延伸,2015 年成功开发并销售了新一代单晶棒切磨复合一体机、单晶硅棒截断机、多晶硅块研磨一体机、多晶硅块截断机等多种智能化装备,并布局高效光伏电池装备和组件装备的研发。
该公司的晶体生长设备特别是单晶硅生长炉销售形势较好,主要是单晶光伏的技术路线获得认可,随着下游厂商的扩产,单晶的渗透率也逐步提升,带来对单晶硅生长炉的需求增加,该类产品收入已经占营业收入的 81%。
该公司主营业务伴随国内光伏产业的上升发展,给主营业务收入和利润带来显着增长,近两年的增长率均在 80%以上,另外,其毛利率水平和净利率水平也基本维持稳定。
上海微电子
上海微电子装备有限公司成立于2002年,主要致力于大规模工业生产的投影光刻机研发、生产、销售与服务,该公司产品可广泛应用于IC制造与先进封装、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等制造领域。
该公司主要产品包括:
600扫描光刻机系列—前道IC制造
基于先进的扫描光刻机平台技术,提供覆盖前道IC制造90nm节点以上大规模生产所需,包含90nm、130nm和280nm等不同分辨率节点要求的ArF、KrF及i-line步进扫描投影光刻机。该系列光刻机可兼容200mm和300mm硅片。
500步进光刻机系列—后道IC、MEMS制造
基于先进的步进光刻机平台技术,提供覆盖后道IC封装、MEMS/NEMS制造的步进投影光刻机。该系列光刻机采用高功率汞灯的ghi线作为曝光光源,其先进的逐场调焦调平技术对薄胶和厚胶工艺,以及TSV-3D结构等具有良好的自动适应性,并通过采用具有专利的图像智能识别技术,无需专门设计特殊对准标记。该系列设备具有高分辨率、高套刻精度和高生产率等一系列优点,可满足用户对设备高性能、高可靠性、低使用成本(COO)的生产需求。
200光刻机系列—AM-OLED显示屏制造
200系列投影光刻机综合采用先进的步进光刻机平台技术和扫描光刻机平台技术,专用于新一代AM-OLED显示屏的TFT电路制造。该系列光刻机不仅可用于基板尺寸为200mm × 200mm的工艺研发线,也可用于基板尺寸为G2.5(370mm × 470mm)和G4.5(730mm × 920mm)的AM-OLED显示屏量产线。
硅片边缘曝光机系列——芯片级封装工艺应用
SMEE开发的硅片边缘曝光机提供了满足芯片级封装工艺中对硅片边缘进行去胶处理的能力,设备可按照客户要求配置边缘曝光宽度、硅片物料接口形式、曝光工位等不同形式。设备同时兼容150mm、200mm和300mm等三种不同规格的硅片,边缘曝光精度可到达0.1mm。设备配置了高功率光源,具有较高的硅片面照度,提高了设备产率。
至纯 科技
至纯 科技 成立于 2000 年, 主要为电子、生物医药及食品饮料等行业的先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体解决方案, 产品为高纯工艺设备和以设备组成的高纯工艺系统,覆盖设计、加工制造、安装以及配套工程、检测、厂务托管、标定和维护保养等增值服务。
该公司在 2016年前产品约一半收入来自医药类行业,光伏、 LED 行业及半导体行业收入占比较小。 2016年以来,公司抓住半导体产业的发展机遇,逐步扩大其产品在半导体领域的销售占比, 2016和 2017 年来自半导体领域收入占公司营业收入比重分别为 50%和 57%,占据公司营业收入半壁江山。主攻半导体清洗设备。
该公司于 2015 年开始启动湿法工艺装备研发, 2016 年成立院士工作站, 2017 年成立独立的半导体湿法事业部至微半导体,目前已经形成了 UltronB200 和 Ultron B300 的槽式湿法清洗设备和 Ultron S200 和 Ultron S300 的单片式湿法清洗设备产品系列, 并取得 6 台的批量订单。
精测电子
武汉精测电子技术股份有限公司创立于 2006 年 4 月,并于 2016 年 11 月在创业板上市。公司主要从事平板显示检测系统的研发、生产与销售,在国内平板显示测试领域处于绝对领先地位, 主营产品包括:模组检测系统、面板检测系统、OLED 检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。近几年来,该公司积极对外投资,设立多家子公司,业务规模迅速扩张,进一步完善了产业布局。
该公司成立初期主要专注于基于电讯技术的信号检测,是国内较早开发出适用于液晶模组生产线的 3D 检测、基于 DP 接口的液晶模组生产线的检测和液晶模组生产线的 Wi-Fi 全无线检测产品的企业,目前该公司的 Module 制程检测系统的产品技术已处于行业领先水平。
2014 年,精测电子积极研发 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备,引进了宏濑光电和台湾光达关于 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备相关的专利等知识产权,使其在 Array制程和 Cell 制程的检测形成自有技术,初步形成了“光、机、电”技术一体化的优势。
精测电子2018年上半年财务报告显示,该公司收入主要来自 AOI 光学检测系统业务,占比 45.49%,毛利占比 41.94%;其次是模组检测系统业务,收入占比 23.33%,毛利占比 27.68%; OLED 检测系统和平面显示自动化设备收入占比分别为 14.29%和12.30%,毛利占比为 14.26%和 10.28%。
电子 科技 集团45所
中国电子 科技 集团公司第45研究所创立于1958年,2010年9月,中央机构编制委员会办公室批准45所第一名称更改为“北京半导体专用设备研究所”,第二名称仍保持“中国电子 科技 集团公司第四十五研究所”不变。
45所是国内专门从事军工电子元器件关键工艺设备技术、设备整机系统以及设备应用工艺研究开发和生产制造的国家重点军工科研生产单位。
45所以光学细微加工和精密机械与系统自动化为专业方向,以机器视觉技术、运动控制技术、精密运动工作台与物料传输系统技术、精密零部件设计优化与高效制造技术、设备应用工艺研究与物化技术、整机系统集成技术等六大共性关键技术为支撑,围绕集成电路制造设备、半导体照明器件制造设备、光伏电池制造设备、光电组件制造和系统集成与服务等五个重点技术领域,开发出了电子材料加工设备、芯片制造设备、光/声/电检测设备、化学处理设备、先进封装设备、电子图形印刷设备、晶体元器件和光伏电池等八大类工艺设备和产品,服务于集成电路、光电元器件与组件、半导体照明和太阳能光伏电池四大行业.
上海睿励
睿励科学仪器(上海)有限公司是于2005年创建的合资公司,致力于研发、生产和销售具有自主知识产权的集成电路生产制造工艺装备产业中的工艺检测设备。主要生产用于65/28/14nm制程工艺控制的膜厚测量设备。
沈阳芯源
沈阳芯源微电子设备有限公司成立于2002年,由中科院沈阳自动化研究所引进国外先进技术投资创建。
芯源公司自主开发的单片匀胶机、显影机、喷胶机、去胶机、清洗机、湿法刻蚀机等设备广泛应用于半导体、先进封装、MEMS、LED等领域。
1.LED领域匀胶显影机:应用于LED芯片制造、PSS(图形化衬底)、MEMS、HCPV(高聚光型太阳能电池)、Waveguide(光波导)工艺的匀胶显影等工艺制程。
2.高端封装全自动涂胶显影机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的高黏度PR、PI、Epoxy的涂敷、显影工艺制程。
3.高端封装全自动喷雾式涂胶机: 广泛应用于TSV、MEMS、WLP等工艺制程。
4.单片湿法刻蚀机/去胶机/清洗机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的刻蚀、去胶、清洗工艺制程。
5.前道堆叠式全自动涂胶显影机:应用于90nm光刻工艺、BARC涂覆、SOC、SOD、SOG等工艺制程。
盛美半导体
盛美半导体(ACM Research)是国内半导体清洗设备主要供应商,于1998年在美国硅谷成立,主要研发电抛光技术,2006 年成立上海子公司,专注于半导体清洗设备。2017年11月4日公司在美国纳斯达克上市。2017年公司营业收入3650万美元,同比增长33.2%,其中90%以上的营业收入来自于半导体清洗设备。2017 年研发投入占营业收入比例为14.1%。
由于声波清洗可能会造成晶片损伤,行业公司大多转向研发其他技术,盛美半导体另辟蹊径研发出空间交变相移兆声波清洗(SAPS)和时序能激气泡震荡兆声波清洗(TEBO)两项专利技术,可以实现无伤清洗。公司的清洗设备目前已经进入 SK 海力士、长江存储和上海华力等先进产线。
天津华海清科
天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。
华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。
中电科装备
中电科电子装备集团有限公司成立于2013年,是在中国电子 科技 集团公司2所、45所、48所基础上组建成立的二级成员单位,属中国电子 科技 集团公司独资公司,注册资金21亿元,该公司是我国以集成电路制造装备、新型平板显示装备、光伏新能源装备以及太阳能光伏产业为主的科研生产骨干单位,具备集成电路局部成套和系统集成能力以及光伏太阳能产业链整线交钥匙能力。
多年来,利用自身雄厚的科研技术和人才优势,形成了以光刻机、平坦化装备(CMP)、离子注入机、电化学沉积设备(ECD)等为代表的微电子工艺设备研究开发与生产制造体系,涵盖材料加工、芯片制造、先进封装和测试检测等多个领域;通过了ISO9001、GJB9001A、UL、CE、TüV、NRE等质量管理体系与国际认证。
沈阳拓荆
沈阳拓荆 科技 有限公司成立于2010年4月,是由海外专家团队和中科院所属企业共同发起成立的国家高新技术企业。拓荆公司致力于研究和生产薄膜设备,两次承担国家 科技 重大专项。2016年、2017年连续两年获评“中国半导体设备五强企业”。
该公司拥有12英寸PECVD(等离子体化学气相沉积设备)、ALD(原子层薄膜沉积设备)、3D NAND PECVD(三维结构闪存专用PECVD设备)三个完整系列产品,技术指标达到国际先进水平。产品广泛应用于集成电路前道和后道、TSV封装、光波导、LED、3D-NAND闪存、OLED显示等高端技术领域。
华海清科
天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。
华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。
以上就是我国大陆地区的主要半导体设备生产企业。
随着我国半导体产业的快速发展,对半导体设备的需求量越来越大,而本土半导体设备企业面临着供给与需求错配的情况。一方面,国内的半导体设备需求随着下游产线的扩张而迅速增加,大陆的半导体设备需求占全球半导体设备需求的比重较高;但另一方面,本土的设备供给存在着水平较为落后,国产化率不高的情况。
针对这一情形,在国家的大力支持下,国内设备企业需要积极布局,以在各细分设备领域实现突破。
丝光毛巾是棉毛巾的丝光化,其特点为1.表面经过丝光处理,不掉屑,不脱毛, 重量轻巧,手感觉柔软 2. 吸水性佳、去污力强.、容易清洗、经久耐用,是无尘 车间清洁工作台面,实验仪器、设备容器的最佳选择。 3.原料丝光棉在生产过程中混入一定比例的防静电液,使其电阻在10^6Ω到10^8Ω之间, 可以有效阻止静电的产生, 4.丝光毛巾适合药厂无尘无菌室和半导体车间使用的无尘毛巾,本身具有超细不发尘, 无纤毛脱落,吸水性强,去尘能力强等特点,是制药行业和半导体无尘室清洁的主要产品。 5.一般规格为23CM*33CM;34*80CM一、无尘室须知
1. 进入无尘室前,必须知会管理人,并通过基本训练。
2. 进入无尘室严禁吸烟,吃(饮)食,外来杂物(如报章,杂志,铅笔...等)不可携入,并严禁嘻闹奔跑及团聚谈天。
3. 进入无尘室前,需在规定之处所脱鞋,将鞋置于鞋柜内,外衣置于衣柜内,私人物品置于私人柜内,柜内不可放置食物。
4.进入无尘室须先在更衣室,将口罩,无尘帽,无尘衣以及鞋套按规定依程序穿戴整齐,再经空气洗尘室洗尘,并踩踏除尘地毯(洗尘室地板上)方得进入。
5. 戴口罩时,应将口罩戴在鼻子之上,以将口鼻孔盖住为原则,以免呼吸时污染芯片。
6. 穿著无尘衣,无尘帽前应先整理服装以及头发,以免着上无尘衣后,不得整理又感不适。
7. 整肃仪容后,先戴无尘帽,无尘帽的穿戴原则系:
(1)头发必须完全覆盖在帽内,不得外露。
(2)无尘帽之下摆要平散于两肩之上,穿上工作衣后,方不致下摆脱出,裸露肩颈部。
8.无尘帽戴妥后,再着无尘衣,无尘衣应尺吋合宜,才不致有裤管或衣袖太短而裸露皮肤之虞,穿衣时应注意帽之下摆应保平整之状态,无尘衣不可反穿。
9. 穿著无尘衣后,才着鞋套,拉上鞋套并将鞋套整平,确实盖在裤管之上。
10. 戴手套时应避免以光手碰触手套之手掌及指尖处(防止钠离子污染),戴上手套后,应将手套之手腕置于衣袖内,以隔绝污染源。
11. 无尘衣着妥后,经洗尘,并踩踏除尘毯,方得进入无尘室。
12. 不论进入或离开无尘室,须按规定在更衣室脱无尘衣,不可在其它区域为之,尤不可在无尘室内边走边脱。
13. 无尘衣,鞋套等,应定期清洗,有破损,脱线时,应即换新。
14. 脱下无尘衣时,其顺序与穿著时相反。
15. 脱下之无尘衣应吊好,并放于更衣室内上层柜子中鞋套应放置于吊好的无尘衣下方。
16. 更衣室内小柜中,除了放置无尘衣等规定物品外,不得放置其它物品。
17. 除规定纸张及物品外,其它物品一概不得携入无尘室。
18. 无尘衣等不得携出无尘室,用毕放置于规定处所。
19. 口罩与手套可视状况自行保管或重复使用。
20. 任何东西进入无尘室,必须用洒精擦拭干净。
21. 任何设备的进入,请知会管理人,在无尘室外擦拭干净,方可进入。
22. 未通过考核之仪器,禁止使用,若遇紧急情况,得依紧急处理步骤作适当处理,例如关闭水、电、气体等开关。
23. 无尘室内绝对不可动火,以免发生意外。
二、无尘室 *** 作须知
1. 处理芯片时,必须戴上无纤维手套,使用清洗过的干净镊子挟持芯片,请勿以手指或其它任何东西接触芯片,遭碰触污染过的芯片须经清洗,方得继续使用:
(1) 任何一支镊子前端(即挟持芯片端)如被碰触过,或是镊子掉落地上,必须拿去清洗请勿用纸巾或布擦拭脏镊子。
(2) 芯片清洗后进行下一程序前,若被手指碰触过,必须重新清洗。
(3)把芯片放置于石英舟上,准备进炉管时,若发现所用镊子有污损现象或芯片上有显眼由镊子所引起的污染,必须将芯片重新清洗,并立即更换干净的镊子使用。
2. 芯片必须放置盒中,盖起来存放于规定位置,尽可能不让它暴露。
3.避免在芯片上谈话,以防止唾液溅于芯片上,在芯片进扩散炉前,请特别注意,防止上述动作产生,若芯片上沾有纤维屑时,用氮气q喷之。
4. 从铁弗龙(Teflon)晶舟,石英舟(QuartzBoat)等载具(Carrier)上,取出芯片时,必须垂直向上挟起,避免刮伤芯片,显微镜镜头确已离芯片,方可从吸座上移走芯片。
5. 芯片上,若已长上氧化层,在送黄光室前切勿用钻石刀在芯片上刻记。
6. *** 作时,不论是否戴上手套,手绝不能放进清洗水槽。
7. 使用化学站或烤箱处理芯片时,务必将芯片置放于铁弗龙晶舟内,不可使用塑料盒。
8. 摆置芯片于石英舟时,若芯片掉落地上或手中则必须重新清洗芯片,然后再进氧化炉。
9. 请勿触摸芯片盒内部,如被碰触或有碎芯片污染,必须重作清洗。
10. 手套,废纸及其它杂碎东西,请勿留置于 *** 作台,手套若烧焦、磨破或纤维质变多必须换新。
11. 非经指示,绝不可开启不熟悉的仪器及各种开关阀控制钮或把手。
12. 奇怪的味道或反应异常的溶液,颜色,声响等请即通知相关人员。
13. 仪器因 *** 作错误而有任何损坏时,务必立刻告知负责人员或老师。
14. 芯片盒进出无尘室须保持干净,并以保鲜膜封装,违者不得进入。
15. 无尘室内一律使用原子笔及无尘笔记本做记录,一般纸张与铅笔不得携入。
三、黄光区 *** 作须知
1. 湿度及温度会影响对准工作,在黄光区应注意温度及湿度,并应减少对准机附近的人,以减少湿、温度的变化。
2. 上妥光阻尚未曝光完成之芯片,不得携出黄光区以免感光。
3. 己上妥光阻,而在等待对准曝光之芯片,应放置于不透明之蓝黑色晶盒之内, 盒盖必须盖妥。
4. 光罩使用时应持取边缘,不得触及光罩面,任何状况之下,光罩铬膜不得与他物接触,以防刮伤,光罩之落尘可以氮气q吹之。
5. 曝光时,应避免用眼睛直视曝光机汞灯。
四、镊子使用须知
1. 进入实验室后,应先戴上手套后,再取镊子,以免沾污。
2. 唯有使用干净的镊子,才可持取芯片,镊子一旦掉在地上或被手触碰,或因其它原因而遭污染,必须拿去清洗,方可再使用。
3. 镊子使用后,应放于各站规定处,不可任意放置,如有特殊制程用镊子,使用后应自行保管,不可和实验室内各站之镊子混合使用。
4. 持镊子应采"握笔式"姿势挟取芯片。
5. 挟取芯片时,顺序应由后向前挟取,放回芯片时,则由前向后放回,以免刮伤芯片表面。
6. 挟取芯片时,"短边" (锯状头)置于芯片正面,"长边" (平头)置于芯片背面,挟芯片空白部分,不可伤及芯片。
7. 严禁将镊子接触酸槽或D.I Water水槽中。
8. 镊子仅可做为挟取芯片用,不准做其它用途。
五、化学药品使用须知
1. 化学药品的进出须登记,并知会管理人,并附上物质安全资料表(MSDS)于实验室门口。
2. 使用化学药品前,请详读物质安全资料表(MSDS),并告知管理人。
3. 换酸前必先穿著防酸塑料裙,戴上防酸长袖手套,头戴护镜,脚着塑料防酸鞋,始可进行换酸工作。
4. 不得任意打开酸瓶的盖子,使用后立即锁紧盖子。
5. 稀释酸液时,千万记得加酸于水,绝不可加水于酸。
6. 勿尝任何化学药品或以嗅觉来确定容器内之药品。
7. 不明容器内为何种药品时,切勿摇动或倒置该容器。
8. 所有化学药品之作业均须在通风良好或排气之处为之。
9. *** 作各项酸液时须详读各 *** 作规范。
10. 酸类可与碱类共同存于有抽风设备的储柜,但绝不可与有机溶剂存放在一起。
11. 废酸请放入废酸桶,不可任意倾倒,更不可与有机溶液混合。
12. 废弃有机溶液置放入有机废液桶内,不可任意倾倒或倒入废酸桶内。
13. 勿任意更换容器内溶液。
14.欲自行携入之溶液请事先告知经许可后方可携入,如果欲自行携入之溶液具有危险性时,必须经评估后方可携入,并请于容器上清楚标明容器内容物及保存期限。
15. 废液处理:废液分酸、碱、氢氟酸、有机、等,分开处理并登记,回收桶标示清楚,废液桶内含氢氟酸等酸碱,绝对不可用手触碰。
16.漏水或漏酸处理:漏水或漏酸时,为确保安全,绝对不可用手触碰,先将电源总开关与相关阀门关闭,再以无尘布或酸碱吸附器处理之,并报备管理人。
六、化学工作站 *** 作
1. *** 作时须依规定,戴上橡皮手套及口罩。
2. 不可将塑料盒放入酸槽或清洗槽中。
3. 添加任何溶液前,务必事先确认容器内溶剂方可添加。
4. 在化学工作站工作时应养成良好工作姿势,上身应避免前倾至化学槽及清洗槽之上方,一方面可防止危险发生,另一方面亦减少污染机会。
5. 化学站不 *** 作时,有盖者应随时将盖盖妥,清洗水槽之水开关关上。
6. 化学药品溅到衣服、皮肤、脸部、眼睛时,应即用水冲洗溅伤部位15分钟以上,且必须皮肤颜色恢复正常为止,并立刻安排急救处理。
7. 化学品外泄时应迅速反应,并做适当处理,若有需要撤离时应依指示撤离。
8. 各化学工作站上使用之橡皮手套,避免触碰各机台及工作台,及其它器具等物,一般 *** 作请戴无尘手套。
七、RCA Method
1. DIWater 5min
2. H2SO4:H2O2=3:1煮10~20min 75~85℃,去金属、有机、油
3. DIWater 5min
4. HF:H2O 10~30sec,去自然氧化层(Native Oxide)
5. DIWater 5min
6. NH4OH:H2O2H2O=1:1:5 煮10~20min 75~85℃,去金属有机
7. DIWater 5min
8. HCl:H2O2:H2O=1:1:6煮10~20min 75~85 ℃ 去离子
9. DIWater 5min
10. Spin Dry
八、清洗注意事项
1. 有水则先倒水,H2O2最后倒,数字比为体积比。
2. 有机与酸碱绝对不可混合, *** 作平台也务必分开使用。
3. 酸碱溶液等冷却后倒入回收槽,并以DI Water冲玻璃杯5 min。
4. 酸碱空瓶以水清洗后,并依塑料瓶,玻璃瓶分开置于室外回收筒。
5. 氢氟酸会腐蚀骨头,若碰到立即用葡萄酸钙加水涂抹,再用清水冲洗干净,并就医。碰到其它酸碱则立即以DI Water大量冲洗。
6. 清洗后之Wafer尽量放在DI Water中避免污染。
7. 简易清洗步骤为1-2-9-10;清洗SiO2步骤为1-2-10;清洗Al以HCl:H2O=1:1。
8. 去除正光阻步骤为1-2-10,或浸入ACE中以超音波振荡。
9. 每个玻璃杯或槽都有特定要装的溶液,蚀刻、清洗、电镀、有机绝不能混合。
10. 废液回收分酸、碱、氢氟酸、电镀、有机五种,分开回收并记录,倾倒前先检查废弃物兼容性表,确定无误再倾倒。
无尘室系统
使用 *** 作方法
1. 首先打开控制器面板上的【电热运转】、【加压风车运转】、【浴尘室运转】、【排气风车运转】等开关。
注意:
* 温度控制器及湿度控制器可由黄色钮调整,一般温度控制为20℃ DB ,湿度控制为50% RH。
*左侧的控制器面板上电压切换开关为【RU】,电流切换开关为【T】。右侧的控制器面板上电压切换开关为【RS】,电流切换开关为【OFF】。
2. 将箱型空气调节机的送风关关打开,等送风稳定后再将冷气暖气开关打开,此时红色灯会亮起,表示正常运作。
注意:
* 冷气的起动顺序为压缩机【NO.2】。
* 温度调节为指针指向红色暖气【5】。
* 分流开关AIR VALVE 为【ON】。
3. 无尘室使用完毕后,要先将箱型空气调节机关闭,按【停止】键即可。
4. 再将控制器面板上的【电热运转】、【加压风车运转】、【浴尘室运转】、【排气风车运转】等开关依序关闭。
气体钢瓶
使用 *** 作方法
1. 用把手逆时针打开气体钢瓶到底,将【OUTLET】打开PURGE关闭。
2. 由黑色转钮调整气体钢瓶的压力(psi),顺时针方向为增加,逆时针方向为减少。
3. 将N2钢瓶调整为40psi(黄光室内为20psi),AIR钢瓶调整为80psi(黄光室内为60psi)。
4. 气体钢瓶使用完毕后,用把手顺时针关闭气体钢瓶到底,将【OUTLET】关闭【PURGE】打开将管路内的气体排出后将【PURGE】关闭。
纯水系统
使用 *** 作方法
1. 阀门控制
(1) 阀门(VALVE)V1、V2、V3、V4、V6、V8、V10、V12、V13、V14、V16、V17、V19应保持全开。
(2)阀门V5、V7、V11、V18、V21应保持全关。
(3)阀门V9、V20为调压作用,不可全开或全关。
(4) 阀门中V5为砂滤机之BY-PASS,V15为U.V灯之BY-PASS,V18为DI桶之BY-PASS,V21为RO膜之BY-PASS。
2. 自动造水
步骤1:如上【阀门控制】将各球阀门开关定位。
步骤2:控制箱上,各切换开关保持在【OFF】位置。
步骤3:将控制箱上【系统运转】开关切换至【ON】位置。
步骤4:电磁阀1 激活先做初期排放。
步骤5:电磁阀2 激活造水。
步骤6:此时,PUMP1、PUMP2依序激活,系统正常造水,RO产水经管路进入储水桶(TANK),当水满后控制箱上高液位指示灯亮,系统自动停机,并于储水桶水位下降至低液位时再激活造水。
3. 系统用水
将控制箱上之【夜间循环-停-用水】切换开关切换至【用水】,此时PUMP3输送泵浦激活,TANK内之纯水经帮浦输送至U.V、DI桶及精密过滤后,供现场各使用点使用。
4. 夜间循环
控制箱上之【夜间循环-停-用水】切换开关,主要在配合每日下班或连续假日停止供水后管路之卫生考虑,其步骤为:
(1) 停止供水59分钟后,系统再自动供水1分钟。
(2) 此后每隔59分钟供水循环1分钟至夜间循环【停】为止。
5. 系统侦测
本系统中附有各项压力表、流量计及导电度计,作为系统运转之控制,其功能如下:
压力表1:砂滤机进水压力
压力表2:RO进水压力
压力表3:RO排水压力
压力表4:DI进水压力
压力表5:供水回流压
流量计1:RO排水流量
流量计2:RO产水流量
另外,控制箱(机房)附有二段式LED导电度显示屏,原水及产水分别切换显示。
6. 系统维护
HF-RD系统,应定期更新之耗材:
(1) 砂滤机应定期逆时。
(2)预滤应每1-2个月更新。
(3)膜管应视其去除率及产水量做必要之清洗或更新。
(4)树脂混床视比电阻值更新。
(5)精密过滤约每2-4个月更新。
7. 故障排除
现 象 可能因素 排除方法
系统停机、系统无法激活 1. 外电源异常2. 系统运转开关未按下3. 系统电路故障4. 马达/泵浦故障 1. 检查系统电源电路2. 按下系统运转开关3. 通知厂商4. 更新马达/泵浦
低产水量 1. 膜管排水量太高2. 压力不足3. 膜管阻塞 1. 调整排水阀V92. 清洗膜管或更新膜管
低比电阻 1. 树脂功能下降2. RO去除率下降 1. 更换树脂2. 更换RO膜组
光罩对准机
使用 *** 作方法
曝光机简介
在半导体制程中,涂布光阻后的芯片,须经UV紫外光照射曝光显影,此台曝光机为OAI200系列,整合光罩对准、UV紫外光曝光显影、UV紫外光测量装置及光罩夹持装置。
OAI200系列为一入门型光罩对准仪,可以手动 *** 作更改各项使用参数,如曝光时间、曝光强度及曝光功率等等。对于中高阶的线宽有很好的显影效果,此系列最大可使用四吋的芯片,最大的曝光功率为1KW。
曝光机使用步骤
1. 检查氮气钢瓶〈AIR 60psi〉〈N220psi〉以及黄光室的氮气阀、空气阀是否有开启。开启曝光机下方延长线的红色总开关,再开启曝光机、显微镜。
2.接上隧道式抽风马达电源,进行曝光机抽风步骤,并检查曝光机上方汞灯座后面进风口是否有进气。如果风量微小或者无进气,则无法开启汞灯的电源〈会有警报声〉。确定进风口有进气后,才可开启曝光机下方的汞灯电源供应器ON/OFF开关。
3.按住汞灯电源供应器之START键,约1~3秒钟,此时电流值会上升〈代表汞灯点亮,开始消耗电流〉,马上放掉按键,汞灯即被点亮。
4.汞灯点亮后,至少须待机30分钟,使Lightsource系统稳定。假使汞灯无法点亮,请不要作任何修护动作。
5.待系统稳定后,把电源供应器上的电压、电流值填到纪录表上,每一次开灯使用都要登记作为纪录。
6. 旋开光罩夹具之螺丝,光罩之正面〈镀铬面〉朝下,对准三个基准点,压下【MASKVAC.】键,使真空吸住光罩,再锁好螺丝以固定光罩。
注意:
* MASK Holder 必须放下时才能放置光罩。扳动【MASK FRAME UP/DOWN】可使MASKHolder升起或放下。
* 先用氮气吹光罩和MASK Holder,光罩正面朝下,对准黑边铁框,手勿接触光罩,压下【MASKVAC.】键,使真空吸住光罩,锁上旁边两个黑铁边。
* 检查放置芯片的圆形基座CHUNK是否有比光罩低些,防止光罩压破芯片。
7. 扳起【MASK FRAME UP/DOWN】键,使MASKHolder上升,放置芯片到CHUNK上,将【SUB VAC.】键扳至ON,使真空吸住芯片,扳下【MASK FRAMEUP/DOWN】键,使MASK Holder放下。
8. 扳动台边钮(Ball LockButton)为Unlock,顺时针方向慢慢旋转旋转钮(Z knob),使芯片基座上升,直到传动皮带感觉已拉紧即可,然后逆时针旋转ZKnob约15格,扳动台边钮(Ball Lock Button)为Lock。
注意:
* Z knob 每格约15 microns。
* 逆时针方向旋转Zknob,会使放置芯片基座下降,其目的是为了作对准时,让芯片和光罩有些许的距离,使芯片与光罩不会直接摩擦。
* 若不须对准时,可以不使用逆时针方向旋转Z knob。
* 旋转Zknob时,不论顺时针或逆时针转动,当皮带打滑时,代表芯片基座已和光罩接触,此时不可逆时针旋转,而导致内部螺栓松脱。
* CHUNK ¨ Z ¨ ADJUST一般为15A~20 A之间,且电流越小皮带越松。
9.移动显微镜座,至光罩上方,作芯片与光罩的对准校正。如须调整芯片的位置,可使用芯片基座旁的微调杆,校正芯片座X、Y及θ。
10.
100 SEC
1000 SEC
RESET
EXPOSE
SEC
曝光机面板左侧如下图:
注意:
*曝光秒数有两种设定,一种为1000SEC,一种为100SEC。当按下1000SEC时,计数器最大可设999秒的曝光时间;按下100SEC时,计数器最大可设99.9秒的曝光时间。
* 再设定曝光秒数时要先测量汞灯的亮度,先按LAMP TEST再按住把手上的按钮移动基座至曝光机左端底,后然将OAI 306 UVPOWERMETER放置于CHUNK上即可,完毕后按RESET,而且可多测几个不同的位置,观看汞灯的亮度是否均匀,所测得的单位为mw/cm2,乘时间(SEC)即变可mJ的单位。
11. 设定好曝光秒数后,即可进行曝光的程序。扳动【CONTACT VAC.】至ON,【N2 PURGE】至ON,则芯片和光罩之间会产生些许的真空。
注意:
*【CONTACT VAC ADJUST】的范围一般为红色-25kpa 左右。
12. 按住把手上的按钮,此时基座才可移动,移至曝光机左端底,放开按钮,则曝光机会自动进行曝光的动作。
13. 曝光完成后,即可将基座移回曝光机右端。扳动扳动【N2 PURGE】为OFF。再扳动【CONTACTVAC.】至OFF,仪器会充氮气破光罩与芯片间的真空,方便使用者拿出芯片。
14. 逆时针旋转Z knob,降下芯片基座至最低点。松开光罩固定的黑边铁框,拉起【MASK VAC.】钮,即可破除MASKHolder的真空,光罩即可取出。
15. 扳起【MASK FRAME UP/DOWN】为UP,使MASK Holder升起。扳动【SUBVAC.】为OFF,使用芯片夹取出芯片,再扳【MASK FRAME UP/DOWN】为DOWN。
16. 如须进行再一次的曝光,则可重复上述步骤。
17. 完成所有的曝光程序后,先关掉显微镜光源产生器,再关掉汞灯电源供应器。〈关灯后一小时内不可再开启汞灯,已延长汞灯寿命〉
18. 先关隧道式抽风马达电源,关掉曝光机的开关【SYSTEMON/OFF】为OFF,再关掉曝光机下方的延长线总开关。待曝光机冷却后,最后再关掉墙上氮气阀及空气阀。
热蒸镀机
使用 *** 作方法
A.开机步骤
1. 开机器背面的总电源开关。
2. 开冷却水,需先激活D.I Water 系统。
3. 开RP,热机2分钟。
4. 开三向阀切至F.V的位置,等2分钟。
5. 开DP,热机30分钟(热机同时即可进行Sample 之清洗与装载,以节省时间)。
B.装载
1. 开Vent,进气之后立刻关闭。
2. 开Chamber。
3. Loading Sample、Boat及金属。
4. 以Shutter挡住Sample。
5. 关Chamber,关门时务必注意门是否密合,因机器年久失修,通常须用手压紧门的右上角。
C.抽真空
1. 初抽
(1)三向阀切至R.V位置(最好每隔几分钟就切换到F.V一下,以免DP内的帮浦油气分子扩散进入chamber中)。
(2) 真空计VAP-5显示至5´10-2 torr时三向阀切至F.V,等30秒。
2. 细抽
(1) M.V ON,记录时间。
(2) ION GAUGE ON,压下Fil 点燃灯丝(需要低于10-3 Torr以下才抽气完成)。
D.蒸镀
1. 压力约2´10-5 Torr时,开始加入液态氮。
2. 压力低于2´10-6 Torr时,记录压力及抽气时间并关掉ION GAUGE。
3. Heater Power ON (确定Power调整钮归零)。
4. 选择BOAT1 or BOAT2。
5. 蒸镀开始,注意电流需慢慢增加。
注意:
* 镀金时,仪表上电流约100A,镀Al时电流可稍微小些,约70~80A。
* 当BOAT高热发出红光时,应立即关闭观景窗,以免金属附着在观景窗的玻璃上。
* 空镀几秒将待镀金属表面清干净后即可打开Shutter,开始蒸镀。
* 蒸镀完成后,立刻关闭HeaterPower,等10~15分钟让BOAT冷却及蒸镀后的金属冷却,避免立即和空气接触而氧化,才可vent破真空。
E.破真空
1. Substrate Hold温度需要降至常温。
2. ION GAUGE 【POWER】OFF。
3. M.V OFF。
4. DP OFF 冷却30~60分钟。
5. 开Vent(进气后立刻关闭)。
6. 开Chamber,取出Sample及BOAT。
7. 关Chamber,注意将门关紧。
F.关机
1. 关F.V。
2. 开R.V,抽至0.01 Torr之后关闭。
3. 开F.V,30秒后三向阀切至关闭之位置。
4. RP OFF。
5. 关总电源。
6. 关冷却水。
7. 关氮气。
注意:
* 蒸镀时,电流应缓慢增大,且不可太大,以免金属在瞬间大量气化,使厚度不易控制。
* 若接续他人使用,液态氮可少灌一点儿,约三分之一筒即可。
氧化炉管
使用 *** 作方法
氧化炉管简介
本实验室所采用之氧化炉管为Lenton LTF1200水平管状式炉子,可放2英吋硅晶圆,加热区大于50cm,最高温度可达1200°C并可连续24hr,最大 *** 作温度为1150°C,温控方式采用PID微电脑自动温度控制器。
目的
将硅芯片曝露在高温且含氧的环境中一段时间后,我们可以在硅芯片的表面生长一层与硅的附着性良好,且电性符合我们要求的绝缘体-SiO2。
注意:
*在开启氧化炉之前,必须先确定【HEAT】Switch设定为【O】关闭的状态。Switch在有电源供应时【l】将会发光,而氧化炉也将开始加热。
*如果过温保护装置是好的,请确定警报点的设定于目前的使用过程中为恰当地。如果过热保护装置是好的,蜂呜器会有声音,在过温控制 *** 作中有警报一致的程序。
* 为了改善石英玻璃管或衬套热量的碰撞,其加热速率最大不能超过3°C per min。
* 为了减少热流失,必须确定正确的 *** 作程序,适当的使用绝缘栓和放射遮蔽可以密封石英玻璃管。
* 在 *** 作氧化炉时不要在最大温度下关闭氧化炉,以延长氧化炉的寿命。
*** 作步骤:
1. 检查前一次 *** 作是否有异常问题发生,并填写 *** 作记录。
2. 检查机台状态
(1) 控制面板状态:使用前先确定【HEAT】Switch设定为【O】关闭的状态。
(2) 加热控制器: Lenton LTF 1200温度>400°C,前后段炉温差£40°C。
(3) 气体控制:H2【OFF】,O2 【OFF】。
3. 将芯片缓慢的推入炉管内。
4. 打开墙上H2、O2之开关和机房的气瓶调压阀。
5. 设定预设气体(H2 、O2)流量值及炉温。
6. 按下【HEAT】Switch为【l】,此时炉温将从恒温(400°C)慢慢加热至标准制程温度1100°C,升温速率最大不能超过3°C per min。
7. 待炉温降至恒温后将芯片取出。
8. 关闭H2、O2 。
9. 关闭炉管后端H2之开关及墙上之开关和机房的气瓶调压阀。
10. 检查炉管是否完成关机动作。
11. 填写 *** 作记录之终了时间和异常保护及说明。
涂布机
使用 *** 作方法
1. 首先将PUMP的电源插头插入涂布机后面的电源插座。
2. 将涂布机的插头插入110V的电源插座,然后按下【POWER】键。
3. 设定旋转的转速及时间,本机型为二段式加速的Spin Coating,右边为第一段加速,左边为第二段加速。
4. 依不同尺寸的基材,可更换不同的旋转转盘做涂布的动作。
5.按下【PUMP】键,此时旋转转盘会吸住基材,然后将光阻依螺旋状从基材中心均匀且慢慢的往外涂开至适当的量,在做光阻涂开动作时可先用氮气将旋转转盘周围及基材吹干净。
6. 盖上涂布机的保护盖,以防止光阻溅出涂布机外。
7. 按下【START】键,涂布机便开始做涂布的动作。
8. 涂布完毕后,打开保护盖,按下【PUMP】键旋转转盘会放开基材,便可以将基材取出。
热风循环烘箱
使用 *** 作方法
1. 本机使用电压110V/60HZ。
2. 确认电压后,将电源线插入110V的插座。
3. 打开【POWER】开关,此时温度表PV即显示箱内实际温度。
4. 首先按【SET】键ÿ,SV会一直闪烁此时即可开始设定温度,而SV的字幕窗会呈现高亮度,在高亮度的位置可设定所需的温度,只要再按【SET】键ÿ高亮度会随之移动,在高亮度的地方即可设定温度。
5. 按上移键▲表示温度往上递增,按下移键▼则温度往下递减。
6. 当完成以上设定温度之后(SV仍闪烁不停)此时只要按一次【ENT】键SV即呈现刚才所设定的温度(PV显示实际温度)。
7. 加热灯OUT显示灯亮时表示机器正在加热中,而到达设定点时OUT会一闪一烁(正常现象)。
8. AT灯亮时表示温度正自动演算中。
9. ALM-1红色灯亮时表示温度过热(温度会自动降温)。
10. ALM-2红色灯亮时表示温度过低(温度会自动加温)。
11. 温度范围:40℃~210℃。
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