静电卡盘国产化,半导体零部件的艰难突围

作者: 上海桐烨
发布于: 2023-08-17 10:24
分类: 行业新闻

半导体产业有这样一条规律,“一代技术、一代工艺、一代设备”,先研发出技术,然后形成工艺,最后再形成设备。因为不断有新技术出现,产生了新工艺,新的设备才会有企业买。而半导体设备的升级迭代,很大程度上有赖于精密零部件的关键技术突破。精密零部件不仅是半导体设备制造中难度较大、技术含量较高的环节之一,也是国内半导体设备“卡脖子”的环节之一,也支撑着整个半导体芯片制造和现代电子信息产业。按照通用性划分,半导体零部件可以分为精密机加件和通用外购件。精密机加件一般由各设备公司工程师自行设计,委外加工,一般只用于本公司生产设备,如工艺腔室、传输腔室。这种零部件的国产化相对容易,但对表面处理、精密机加工等技术要求较高。

而通用外购件一般是经过长期验证,得到众多设备商、晶圆制造厂广泛认可的零部件,更加标准化,应用数量也更大,不仅设备商会采购,晶圆厂也会采购此类部件作为耗材和备件使用,例如石英件、射频电源、泵、阀门、密封圈、流量计、陶瓷件等。这类零部件需要较强的通用性和一致性,且要得到设备商、晶圆厂的认证,因此国产化难度较大。

静电卡盘就属于开发技术难度较大的一种。

在先进的大规模集成电路制造过程中有着几百种工艺步骤,晶圆片需要在多达几百种的工艺设备之间来回传输并进行加工检测。在加工过程中,晶圆片必须被十分平稳、固定地安放在工艺设备上。完成这一系列操作就需要用到卡盘,根据工作原理、结构形式、夹紧方式等方面的不同,卡盘主要分为机械卡盘、真空卡盘、静电卡盘三种类型。其中静电卡盘由于其对工件损伤小、精度高等特点,被广泛运用于半导体制造工艺等需要精密加工的场景。静电卡盘(Electrostatic Chuck,简称E-Chuck),其原理是利用静电吸附原理将待加工晶圆吸附在其表面,使晶圆保持较好的平坦度,可以抑制晶圆在工艺中的变形,并且可以通过背吹气体来控制晶圆表面温度。

相较于机械卡盘,静电吸盘减少了机械运动部件,降低了颗粒污染,增大晶片的有效面积。与真空吸盘相比,静电吸盘可用于低压强(真空)环境,适用于需要利用卡盘控制晶片温度的场合。

凭借这些特性,静电卡盘被广泛用于PVD、刻蚀机、离子注入机等设备,其在半导体制造工艺的多个环节扮演着重要作用。

现代半导体工艺中包含晶圆的清洗、氧化、光刻、刻蚀、沉积等环节,每个环节中又涉及到多种工序,这其中离子掺杂、离子注入、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等工序均需要保证晶圆的平稳固定,因此都需要静电卡盘来进行夹持。

在半导体制造工艺中,晶圆的平整度与洁净度对整个半导体制造的精度与良率至关重要,相较于传统的机械卡盘与真空卡盘,静电卡盘因吸附力均匀、污染小、可作用于真空环境等优势也就成了不二之选。

分享

推荐文章

  • 2025-10-31
    上海桐烨
    10月15日,2025湾区半导体产业生态博览会在深圳会展中心开幕。“芯世界,新选择,新凯来”标语下人头攒动,位于1号馆的深圳市新凯来技术有限公司(以下简称“新凯来”)当属最火爆的展台。新凯来现场展出了多款半导体设备和设计软件,重点展示了工艺装备和量检测装备两大系列共16款设备产品,所有产品均用中国的名山大川命名。 子公司启云方(武汉启云方科技有限公司)和万里眼(深圳万里眼技术有限公司)分别发布了EDA设计软件和超高速示波器。 虽然此次展会新凯来没有展出光刻机相关信息,但这家成立仅3年多的公司,正向半导体设备多项“卡脖子“技术发出了挑战。 为何一家成立仅3年多的公司能带来如此多的惊喜? 谈起新凯来,就不得不说起它的身世——深圳重大产业投资集团有限公司(以下简称“深圳投资集团”)与华为的合作。 深圳投资集团是深圳市委、市政府重大战略引领性产业投资功能性平台,由深圳市国资委直接管理。这一股权结构使新凯来具有鲜明的“国家队”属性。 深圳投资集团旗下有三家芯...
  • 2025-10-31
    上海桐烨
    北京时间10月15日午后,荷兰光刻机之王阿斯麦(ASML)披露了第三季度财报,营业收入录得75.16亿欧元,处于二季度指引的低位区间,略低于行业一致性预期,差距不大。每股收益5.49欧元,略高于预期的5.33欧元,主要得益于费用略低于指引的区间。 整体来看财报表现中规中矩,如果以行业惯性ArFi产品(浸润式光刻机,DUV系列)24个月和EUV18个月的交付周期来看,三季度正好处于23Q3和24Q1的预定周期内,而23Q4和24Q2相对业绩高点需要下个季度兑现。管理层指引较二季度相对乐观,预计四季度营收92亿至98亿欧元之间,毛利率在51%-53%之间,全年整体增速维持在15%。 在二季度主动调低指引后(一季度指引上限全年增速约为24%),三季度维持了二季度的全年展望,同时管理层透露了好坏各一个消息: ·好消息:AI资本开支预期持续性明显要更好,这一点可以从新订单看出,三季度Net bookings达到了54亿欧,虽然环比微降,但要明显高于行业预期的49.7亿欧,以及小摩给出的39.2亿欧的指引。其中存储类新订单明显增长。·坏消息:管理层明确表明了2026...
  • 2025-10-31
    上海桐烨
    10月22日,2025中国半导体先进封装大会暨中国半导体晶圆制造大会在江苏昆山隆重召开,大会围绕“晶圆制造是根基,先进封装是突破方向”为核心议题,汇聚了全球半导体领域的专家学者、企业领袖及产学研用多方高层,共同探讨行业技术瓶颈与协同发展路径。作为半导体工业智能的领军企业,格创东智先进封测业务线负责人杨峻受邀出席并发表《从自动化到自主化:AI赋能先进封装CIM的新世代演进之路》主旨演讲,系统阐述了AI 赋能先进封装CIM的实践路径与落地成果,并在展区全面揭开了先进封装CIM 解决方案的核心架构。期间,公司更是凭借其创新的AI+CIM+AMHS 架构荣获"先进封装卓越贡献奖",彰显公司在推动半导体智能化进程中的标杆作用。杨峻指出,当前半导体产业正面临AI芯片算力迭代、内卷化竞争、地缘政治及质量要求攀升等多重挑战,而先进封装已成为整合前后道工艺的核心战场,需要通过AI技术驱动CIM 系统从“经验依赖”到“自主决策”的演进。帮助客户精简流程,基于数字化工具进行复杂的高级分析,为...