一、半導體清洗設備行業發展概況
半導體制造過程中不可避免會產生一些顆粒、有機物、自然氧化層、金屬雜質等污染物,清洗機是指對晶圓表面進行無損傷清洗以去除雜質,獲得所需潔凈表面,為下一步工藝準備良好條件的工藝設備。清洗機廣泛運用于集成電路制造中的成膜前/成膜后清洗、等離子刻蝕后清洗、離子注入后清洗、化學機械拋光后清洗和金屬沉積后清洗等各個環節,清洗技術是影響芯片良率的重要因素之一。隨著半導體制造工藝技術的不斷提升,芯片尺寸不斷縮小,對雜質敏感度提升,清洗步驟也在不斷增加,90nm 的芯片清洗工藝約 90 道,20nm 的清洗工藝則達到了215 道,目前清洗步驟占整個半導體工藝所有步驟約 1/3,幾乎所有制作過程前后都需要清洗,為清洗設備帶來了廣闊的增長空間。
根據清洗介質的不同,半導體清洗技術可以分為濕法清洗和干法清洗兩種。目前濕法清洗為主流的清洗技術,占總清洗步驟的 90%以上。濕法清洗是根據不同的工藝需求,主要是通過去離子水、清洗劑等對晶圓表面進行無損傷清洗,以去除晶圓制造過程中的雜質。干法清洗是指不使用化學溶劑,采用氣態的氫氟酸刻蝕不規則分布的有結構的晶圓二氧化硅層,雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優點,但可清洗污染物比較單一,目前主要在 28nm 及以下技術節點的邏輯產品和存儲產品有應用。根據清洗方法的不同,濕法清洗包括溶液浸泡法、機械刷洗法、二流體清洗、超聲波清洗、兆聲波清洗、批式旋轉噴淋法六種方法,干法清洗包括等離子清洗、氣相清洗和束流清洗三種方法。
目前主流的濕法清洗設備主要包括單片清洗設備、槽式清洗設備、組合式清洗設備和批式旋轉噴淋清洗設備等,其中單片清洗設備市場份額占比最高。濕法清洗工藝路線下主流的清洗設備存在先進程度的區分,主要體現在可清洗顆粒大小、金屬污染、腐蝕均一性以及干燥技術等標準。
二、未來趨勢
在半導體清洗設備行業中,智能化、高效化成為未來發展的主要方向。未來的產業趨勢主要有以下幾個方面:
1、智能化創新,隨著傳感技術和人工智能技術的逐漸應用,半導體清洗設備行業將更加智能化。未來的清洗設備將成為自適應、自學習的設備,其能夠快速機器學習,并在多個清洗質量指標下進行自動優化和調整,
2、高效節能。半導體清洗設備的清洗效率和清洗質量會越來越高,附加功能越來越多。同時,設備的能源消耗越來越少,節能效果也越來越好。
3、行業協同。未來,半導體清洗設備產業將進一步全球化整合,行業可能會在一定程度上實現利益和資源的共享。行業標準、技術創新和工業設計等領域的合作將成為半導體清洗設備行業未來的發展趨勢
三、結論
隨著半導體產業的發展,對清洗設備的技術和質量要求也越來越高,這為半導體清洗設備行業提供了廣闊的市場發展前景。隨著半導體清洗設備行業的不斷發展,智能化、高效化等趨勢也將越來越明顯,這對行業的發展帶來了許多機遇和挑戰,同時也期待著更多的技術和市場投入,進一步推動清洗設備行業的創新和發展
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