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半導體設備有哪些卡脖子的核心零部件?

發布時間:2024-08-13作者來源:薩科微瀏覽:1232

薄膜沉積是芯片制造的核心工藝環節。薄膜沉積技術是以各類適當化學反應源在外加能量(包括熱、光、等離子體等)的驅動下激活,將由此形成的原子、離子、活性反應基團等在襯底表面進行吸附,并在適當的位置發生化學反應或聚結,漸漸形成幾納米至幾微米不等厚度的金屬、介質、或半導體材料薄膜。芯片是微型結構體,其內部結構是3D立體式形態,襯底之上的微米或納米級薄膜構成了制作電路的功能材料層。


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圖:PE CVD原理圖 來自拓荊


以薄膜設備CVD為例說明,CVD的核心零部件一般包括射頻系統及等離子體源、大氣及真空傳輸系統、供氣系統、陶瓷加工件、氣體測量儀器、真空門閥、泵、供電系統、電力輸送及通訊系統、加熱盤A等。

完全國產化的是供氣系統、陶瓷加工件、供電系統、電源和通訊系統。這類產品國內工業技術成熟,具有成本和產能優勢。

國產化率較低的是大氣及真空傳輸系統、真空閥門、加熱盤A、氣體測量儀器、泵等。這些產品看似不起眼,實則屬于精密度極高、加工工藝難度極大,不少還需要材料的配合。


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圖:CVD設備的核心零部件采購金額及來源地占比


核心零部件市場仍然被美國、日本等壟斷。國產化的突破不僅需要做出能夠量產且穩定的半導體設備,還需要在核心零部件和材料上進行技術突破,這也是未來攻堅的重點。想造光刻機,核心的光源、鏡頭等核心零部件買不到,即使研發成功,也難以在工業上應用。


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圖:CVD設備核心零部件的來源國家


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