一、半導體清洗設(shè)備行業(yè)發(fā)展概況
半導體制造過程中不可避免會產(chǎn)生一些顆粒、有機物、自然氧化層、金屬雜質(zhì)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(zhì),獲得所需潔凈表面,為下一步工藝準備良好條件的工藝設(shè)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(huán)節(jié),清洗技術(shù)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(shù)的不斷提升,芯片尺寸不斷縮小,對雜質(zhì)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(shè)備帶來了廣闊的增長空間。
根據(jù)清洗介質(zhì)的不同,半導體清洗技術(shù)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(shù),占總清洗步驟的 90%以上。濕法清洗是根據(jù)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(zhì)。干法清洗是指不使用化學溶劑,采用氣態(tài)的氫氟酸刻蝕不規(guī)則分布的有結(jié)構(gòu)的晶圓二氧化硅層,雖然具有對不同薄膜有高選擇比的優(yōu)點,但可清洗污染物比較單一,目前主要在 28nm 及以下技術(shù)節(jié)點的邏輯產(chǎn)品和存儲產(chǎn)品有應(yīng)用。根據(jù)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(zhuǎn)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(shè)備主要包括單片清洗設(shè)備、槽式清洗設(shè)備、組合式清洗設(shè)備和批式旋轉(zhuǎn)噴淋清洗設(shè)備等,其中單片清洗設(shè)備市場份額占比最高。濕法清洗工藝路線下主流的清洗設(shè)備存在先進程度的區(qū)分,主要體現(xiàn)在可清洗顆粒大小、金屬污染、腐蝕均一性以及干燥技術(shù)等標準。
二、未來趨勢
在半導體清洗設(shè)備行業(yè)中,智能化、高效化成為未來發(fā)展的主要方向。未來的產(chǎn)業(yè)趨勢主要有以下幾個方面:
1、智能化創(chuàng)新,隨著傳感技術(shù)和人工智能技術(shù)的逐漸應(yīng)用,半導體清洗設(shè)備行業(yè)將更加智能化。未來的清洗設(shè)備將成為自適應(yīng)、自學習的設(shè)備,其能夠快速機器學習,并在多個清洗質(zhì)量指標下進行自動優(yōu)化和調(diào)整,
2、高效節(jié)能。半導體清洗設(shè)備的清洗效率和清洗質(zhì)量會越來越高,附加功能越來越多。同時,設(shè)備的能源消耗越來越少,節(jié)能效果也越來越好。
3、行業(yè)協(xié)同。未來,半導體清洗設(shè)備產(chǎn)業(yè)將進一步全球化整合,行業(yè)可能會在一定程度上實現(xiàn)利益和資源的共享。行業(yè)標準、技術(shù)創(chuàng)新和工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域的合作將成為半導體清洗設(shè)備行業(yè)未來的發(fā)展趨勢
三、結(jié)論
隨著半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對清洗設(shè)備的技術(shù)和質(zhì)量要求也越來越高,這為半導體清洗設(shè)備行業(yè)提供了廣闊的市場發(fā)展前景。隨著半導體清洗設(shè)備行業(yè)的不斷發(fā)展,智能化、高效化等趨勢也將越來越明顯,這對行業(yè)的發(fā)展帶來了許多機遇和挑戰(zhàn),同時也期待著更多的技術(shù)和市場投入,進一步推動清洗設(shè)備行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展
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