其中,光刻是最复杂、最关键、成本最高、耗时最高的环节;刻蚀的成本仅次于光刻,重要性也在不断上升;而薄膜沉积也是必不可少的重要工序,在制造中,为了实现大型集成电路的分层结构,需要反复进行沉积-刻蚀-沉积的过程。
实际上,刻蚀总体可分两种技术方案:湿法刻蚀和干法刻蚀。
所谓湿法刻蚀,很容易理解,就是用液体的化学试剂去腐蚀、消解晶圆表面我们需要去除的纹理图案。
而干法刻蚀,这部分就比较复杂了,汐元在后面会重点讲。
干法刻蚀,很显然,用的就不是化学试剂之类的液体了,它采用的一般是能量束,如离子束、电子束、激光束等等。
而目前用的最多的,是离子束,准确说是等离子体,将等离子体打到晶圆表面,与晶圆产生化学反应或物理反应(或者化学和物理两种反应),达到刻蚀的目的。
在半导体设备总支出中,晶圆制造设备占比最大。20年全球半导体设备销售额同比增19%至约712亿美元,前中道晶圆制造设备占86%,市场规模为 613亿美元。其中,前道制造三大主设备——薄膜沉积设备、刻蚀机、光刻机为晶圆制造的核心设备,同时技术壁垒较高,20年对应的全球市场规模分别为161、128和122亿美元,占比分别为23%、18%及17%。
制造商: Lam Research、晶圆尺寸: 4″/5″/6″/8″、传片系统: 全自动, 原装机械传片系统、等离子电源: 射频, 13.56MHz、类型: 晶圆水平放置,单片工艺,等离子刻蚀,独立机台、刻蚀材料:阻挡金属/合金(如钛/钨)刻蚀、工艺气体: 根据客户需求配置MFC量程,最多可配备8路。
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