半导体设备由大量零部件组成,零部件直接决定设备可靠性和稳定性。半导体设备零部件需要在材料、结构、工艺、品质和精度、可靠性及稳定性等性能方面达到设备及技术要求。以等离子体设备为例,在反应腔周围,Gax Box 和 MFC 模块负责气体调配与供应,射频电源负责制造等离子体,真空系统包括阀门、泵负责提供真空环境,加热器负责控制反应温度,仪器仪表包括流量计、压力计等来监测压力与真空度等反应条件,各种精密零部件共同构建起晶圆制造设备。
半导体设备零部件种类繁多,工艺难度差别较大。半导体零部件细分种类众多,按结构组成可分为机械类、电气类、机电一体类、气/液/真空系统类、仪器仪表类、光学类等,应用设备有所差异。按标准化程度可分为精密机加件和通用外购件,精密机加件为定制化产品,由设备厂商自行设计后委外加工,如腔体、机械手等,难度相对较低;通用外购件是经过长时间验证、得到广泛认可的通用标准品,如阀门、密封圈(O-Ring)、规(Gauge)、泵、喷淋头等,由于需要得到设备厂商与制造产线认证,技术壁垒较高。
零部件按客户需求可主要分为两部分,设备端与 Fab 端:
设备端:由半导体设备制造商采购,作为制造设备的直接原材料。部分类型如机械类、电气类、仪器仪表类是设备通用的零部件。此外,部分工艺环节需要专用零部件,如刻蚀和薄膜沉积等干法设备所需的气体输送系统、真空系统类,以及清洗、涂胶显影、CMP 等湿法设备所需的气动液压系统类设备。
Fab 端:晶圆厂直接向零部件厂商采购,用作厂务建设或作为芯片制造流程中的替换材料。晶圆厂在长期使用半导体设备的过程中,设备不可避免地会产生磨损,需要对零部件进行替换。此类主要是标准化的零件或是较为简单的模组、系统,而不需要定制化操作,晶圆厂可以直接向零部件厂商进行采购。
来源:晶格半导体知识
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