
集成电路制造工艺:可分为前段、后段工艺。集成电路制造指将设计好的电路图转移到硅片等衬底材料上的环节,即将电路所需要的晶体管、二极管、电阻器和电容器等元件用一定工艺方式制作在一小块硅片、玻璃或陶瓷衬底上,再用适当的工艺进行互连,然后封装在一个管壳内,使整个电路的体积大大缩小,引出线和焊接点的数目也大为减少。
从工艺流程看,集成电路制造工艺一般分为前段工艺(Front End of Line,FEOL)和后段工艺(BackEndofLine,BEOL)。前段工艺一般是指晶体管等器件的制造过程,主要包括隔离、栅结构、源漏、接触孔等形成工艺,是集成电路制造工艺的核心;后端工艺则主要关注于形成互连线,这些线路负责将电信号传输到芯片上各个器件之间;此外,集成电路后段工艺还包括封装与测试,封装是将芯片包裹起来以进行保护和支持,而测试则是为了检验芯片的特性和品质,确保它们符合规格要求。
集成电路制造工艺进步,推动半导体专用设备不断追求技术革新。半导体专用设备的技术复杂,客户对设备的技术参数、运行的稳定性有苛刻的要求,以保障生产效率、质量和良率。根据摩尔定律,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18—24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。相应地,集成电路行业的设备供应商也必须每隔18—24个月推出更先进的制造工艺;集成电路制造工艺的技术进步,反过来也会推动半导体专用设备企业不断追求技术革新。同时,集成电路行业的技术更新迭代也带来对于设备投资的持续性需求,而半导体专用设备的技术提升,也推动了集成电路行业的持续快速发展。
半导体设备可分为前道设备与后道设备,前者占据主要市场份额。与集成电路制造工艺相对应,半导体设备可分为前道设备和后道设备,其中,前道工艺设备侧重于半导体的制造和加工,涵盖氧化/扩散,光刻,刻蚀,清洗,离子注入,薄膜生长和抛光等步骤,包括光刻机、刻蚀机、CVD设备、PVD设备、离子注入设备和CMP研磨设备等,后道设备则主要用于半导体的封装和性能测试,包括测试机、探针台和分选机等。一般来说,前道设备的技术难度较高,生产工序繁多,在芯片出产过程中也是技术难度较大、资金投入最多的环节。从销售额来看,前道设备在半导体专用设备中成本占比约为80%(国际半导体设备材料产业协会统计),占据半导体专用设备主要市场份额。