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这个低调的市场原来对于芯片制造良率如此重要!

日期:2021/4/9 10:21:22
摘要:随着摩尔定律继续向前演进,芯片线宽变得越来越小,开发新工艺的难度越来越大,其成本也随之不断提升。为了解决高昂的成本问题,厂商开始严格控制半导体制造过程中的产品良率。

在这个过程当中,颗粒、杂质和污染控制变得极为重要。而优质的过滤解决方案,则可以有效延长生产过程中化学品的使用时间,延长设备使用寿命,减少生产缺陷,确保整个生产工艺流程的稳定,从而全方位提高芯片制造的良率、降低生产成本。

尤其是在市场追逐先进工艺、晶圆产能又频频出现紧缺的情况下,关乎芯片制造良率的问题再次受到了业界的关注。由此,我们也注意到了芯片良率背后的市场——过滤、纯化和分离解决方案市场——这个通常被忽视的部分,到底是个怎样的市场。

芯片制造过程中的影子

近些年来,芯片制造这一话题备受业界关注,由此,与芯片制造相关的半导体材料、半导体设备等方面的发展均受到了业界的关注。这些领域也被业界视为是半导体上游市场,也是芯片制造的关键,而对于材料和设备的发展而言,过滤、分离市场则是这些领域的一个重要组成部分。对于半导体市场来说,过滤市场的身影无处不在却又容易被忽视。

众所周知,光刻是半导体行业的关键技术驱动力,包括 DUV 光刻胶,顶部和底部抗反射涂层,浸没式光刻的应都推动了工艺的进步。但在这个过程当中,每个步骤都有可能在晶圆表面引入有害颗粒污染、微气泡空隙缺陷和金属污染。这就使得光刻胶制造商需要粗滤过滤器和终端用户使用的终端分配过滤器,来防止非预期颗粒在半导体芯片制造过程中沉积到晶圆表面。

此外,芯片制造过程中所采用的其他材料也会影响最终晶圆生产的良率。其中包括了对晶圆表面平整度的要求的提升,因此,也促生了对CMP抛光材料的需求。而过滤器则是抛光系统中重要的一部分——一般情况下,半导体抛光系统内通常需要3个浆料过滤器,用以去除较大的研磨颗粒,并维持所需的研磨颗粒配方和化学构成,实现许多不同半导体工艺性能的最大化。

先进工艺制造也离不开半导体设备,而先进设备则随着工艺要求的提升,对各类高纯气体的使用量急剧上升。为了达到和保持这些气体所需的高纯度,合适的过滤器选择同样至关重要。而颗粒去除等级并不是选择各种过滤器产品的唯一标准,还必须考虑过滤器排出有害杂质和脱落颗粒的能力。

对于半导体设备本身来说,化学品对设备的侵蚀同样也需要过滤器来保障其使用寿命。控制流体发生污染会导致设备关机,甚至会影响生产效率,因此污染控制是半导体器件制造中最重要的问题之一。而过滤器则可将流体污染物降至最低,避免关键零件遭到破坏,确保机台以峰值效率进行工作。

可以说,过滤、分离、纯化这一步骤几乎贯穿了整个芯片制造环节。

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