下载文档原格式
mes在半导体中的应用
MES在半导体制造中有着广泛的应用。
MES，即制造执行系统，是部署在半导体材料生产、晶圆制造以及封测工厂内部的生命级软件系统。
在半导体制造端，MES系统的主要功能包括：
1. 智能排产：根据生产计划、设备状况、物料库存等因素，自动生成生产排程，提高生产效率。
2. 生产过程监控：实时监控生产过程中的关键数据，如设备状态、物料消耗、产品良率等，确保生产过程稳定可控。
3. 质量追溯：通过MES系统，可以追溯产品质量信息，包括原材料、生产过程、产品批次等，方便质量问题的分析和处理。
4. 数据分析与优化：MES系统可以对生产数据进行深入分析，发现生产过程中的瓶颈和问题，提出优化建议，提高生产效益。
此外，MES系统还可以与ERP、SCM等其他企业级软件系统进行集成，实现信息共享和业务协同，提高企业的整体运营效率。
总的来说，MES在半导体制造中的应用可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量，是半导体制造企业实现数字
化转型的重要工具之一。
半导体检测设备行业深度报告晶圆制造环节与封测环节分析一、晶圆制造环节：晶圆制造环节检测设备繁多，KLA份额一家独大晶圆制造环节检测偏物理性，封测环节检测偏电性能半导体检测设备主要用于半导体制造过程中检测芯片性能与缺陷，贯穿于半导体生产过程中，可分为晶圆制造环节的检测设备和封测环节的检测设备。
晶圆制造环节的检测：偏向于外观检测，是一种物理性、功能性的测试。
封测环节的检测：按照封装前后分为晶圆检测（CP）和成品检测（FT），主要系电性能的检测。
2020年全球晶圆制造环节检测设备市场规模约80亿美元2020全球半导体设备销售额712亿美元，同比+19.2%，中国半导体设备销售额187.2亿美元，同比 +39.2%。
中国半导体设备销售额占比从2017年14.5%提升至2020年26.3%，首次成为半导体设备的最大市场。
SEMI预测2021/2022年全球半导体设备销售额为953/1013亿美元，假设中国市场占比稳定在26%，我们预计中国半导体设备销售额为248/263亿美元，合1604亿元/1701亿元，分别同比+32%/+6%（人民币兑美元汇率取6.468，下同）。
2020年，晶圆制造环节占半导体设备销售额86.12%。
半导体设备主要包含晶圆制造设备、（封测环节）检测设备和封装设备三类，SEMI报告披露2020年三者分别占比86.1%、8.5%和5.4%。
晶圆制造主要包含八大环节，晶圆制造环节检测设备价值量占比约为13%。
2020年，晶圆制造环节设备销售额约为613亿美元，因此我们预计2020年全球晶圆制造环节检测设备市场规模为79.69亿美元。
晶圆制造环节检测设备分为量测和缺陷检测，国产化率极低晶圆制造环节检测设备（过程工艺控制）主要包括量测类设备和缺陷检测类设备，价值量占比分别为40% 和50%，控制软件等其他设备占剩余10%。
二、封测环节：泰瑞达、爱德万检测设备双龙头，模/混和SoC领域实现国产突破以封测为界分为晶圆检测（CP）和成品测试（FT）以封测为界，检测包括晶圆检测（CP, Circuit Probing）和成品测试（FT, Final Test）：通过分析测试数据，能够确定具体失效原因，并改进设计及生产、封测工艺，以提高良率及产品质量。
电子行业半导体制造与封测方案第一章：半导体制造概述 (2)1.1 半导体制造简介 (2)1.2 半导体制造流程 (3)1.2.1 设计与仿真 (3)1.2.2 硅片制备 (3)1.2.3 光刻 (3)1.2.4 刻蚀 (3)1.2.5 离子注入 (3)1.2.6 化学气相沉积 (3)1.2.7 热处理 (3)1.2.8 封装与测试 (3)1.3 半导体制造发展趋势 (4)1.3.1 制程技术升级 (4)1.3.2 设备更新换代 (4)1.3.3 材料创新 (4)1.3.4 封装技术升级 (4)第二章：半导体材料与设备 (4)2.1 半导体材料概述 (4)2.2 半导体设备分类 (5)2.3 半导体设备选型与评价 (5)第三章：光刻技术 (6)3.1 光刻技术原理 (6)3.2 光刻机种类及特点 (6)3.2.1 深紫外光（DUV）光刻机 (6)3.2.2 极紫外光（EUV）光刻机 (6)3.2.3 光刻机其他类型 (6)3.3 光刻工艺优化 (7)3.3.1 光刻胶优化 (7)3.3.2 曝光参数优化 (7)3.3.3 显影工艺优化 (7)3.3.4 设备维护与校准 (7)第四章：蚀刻与沉积技术 (7)4.1 蚀刻技术概述 (7)4.2 沉积技术概述 (7)4.3 蚀刻与沉积工艺控制 (8)第五章：掺杂与离子注入 (8)5.1 掺杂原理 (9)5.2 离子注入技术 (9)5.3 掺杂与离子注入工艺优化 (9)第六章：半导体器件制造 (10)6.1 器件制造流程 (10)6.1.1 设计与仿真 (10)6.1.2 硅片制备 (10)6.1.3 光刻 (10)6.1.4 刻蚀 (10)6.1.5 离子注入 (10)6.1.6 化学气相沉积（CVD） (10)6.1.7 热处理 (10)6.1.8 封装 (11)6.2 器件种类及特点 (11)6.2.1 晶体管 (11)6.2.2 二极管 (11)6.2.3 集成电路 (11)6.2.4 光电器件 (11)6.3 器件制造工艺控制 (11)6.3.1 环境控制 (11)6.3.2 设备控制 (11)6.3.3 工艺参数控制 (11)6.3.4 质量控制 (11)第七章：封装技术 (12)7.1 封装技术概述 (12)7.2 封装材料与工艺 (12)7.2.1 封装材料 (12)7.2.2 封装工艺 (12)7.3 封装技术的发展趋势 (12)第八章：测试与质量控制 (13)8.1 测试原理与方法 (13)8.2 质量控制策略 (13)8.3 测试与质量控制发展趋势 (14)第九章：半导体制造项目管理 (14)9.1 项目管理概述 (14)9.2 项目进度与成本控制 (15)9.3 项目风险管理 (15)第十章：半导体制造与封测产业发展 (16)10.1 产业发展现状 (16)10.2 产业政策与规划 (16)10.3 产业发展趋势与挑战 (16)第一章：半导体制造概述1.1 半导体制造简介半导体制造是指将半导体材料经过一系列加工处理，制成具有特定功能器件的过程。
市场空间对比：根据国际知名资讯机构Yole的数据显示，2019年CIS市场160－170亿美元，预计到2022年会接近230亿美元。
CIS封装占比20％，对应2022年预计会有46亿美元的市场。
竞争格局对比：20多年前豪威科技开发了第一款嵌入式CIS到现在，CIS行业没有真正新进入的玩家，只有索尼三星和豪威，其他的小公司都是从这3家公司里面跳槽或者挖团队建立起来的。
CIS封装行业主要是中国台湾和大陆企业，19年底精材科技关闭12寸CIS封装线之后，全球主流的两条12寸封装线只有在晶方科技和华天科技。
CIS晶圆行业驱动因素：CIS晶圆受益于摄像头数量的增加和像素点增加的双重因素。
摄像头像素的增加意味着芯片面积的增加，原本12寸晶圆切割1．3微米1200万像素的产品可以切割2500颗左右，而现在主流的0．8微米4800万像素的产品只能切割1200颗左右，像素越高消耗的晶圆厂的产能越大，供需缺口增加，价格就会上涨。
CIS封装行业驱动因素：这里主要指的是CSP封装形式的CIS封装，行业增长因素主要来自于800万像素以下低像素摄像头颗数的增长。
2019年的年中，随着各大品牌厂商主摄像头都使用4800万像素产品，为了降低成本和品牌宣传，大量的叠加了2颗200万像素的产品，这使得低像素产品的市场自2015年萎靡衰退以来第一次迎来爆发式的增长。
毛利率对比：由于报价模式的不同，CIS晶圆公司都是按颗产品来报价，而CIS 封装公司是按照折算的8寸晶圆来报价，在这种情况下，单片晶圆能够切割的芯片数量越多，成本就越低，毛利率就越高，所以CIS封测厂的毛利率可以在50％左右，而fabless模式的CIS晶圆设计公司毛利率在30％左右。
投资建议：建议关注CIS产业链标的1）晶方科技（603005）：全球第一的12寸CIS封装厂；2）华天科技（002185）：全球第二的12寸CIS封装厂；3）韦尔股份（603501）：全球排名第三的CIS晶圆设计公司。
中国半导体制造行业产品加工过程及具体流程分析提示：一、半导体产品加工过程大致可分为前道和后道从简化角一、半导体产品加工过程大致可分为前道和后道从简化角度看，半导体产品的加工过程可以大致分为前道(Front-End) 晶圆制造环节和后道(Back-End) 封装测试环节。
图表：可以简单把加工过程划分为前道晶圆制造与后道封装测试图表来源：公开资料整理从具体的步骤来看，芯片生产过程非常长，流程十分复杂，要经过电子硅、拉制单晶、切割单晶、切磨抛制取晶圆、光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、清洗、晶圆测试与分割、核心封装、分级测试等二百个步骤；在生产和封测中，需要光刻机、刻蚀机、成膜设备、减薄机、划片机、引线键合机、倒装机、塑封机、切筋打弯等封造设备的辅助。
图表：前道与后道环节的具体流程非常复杂图表来源：公开资料整理二、检测/测试可分为前道检测和后道测试与芯片的整个加工流程相对应，检测/测试也可以分为前道检测和后道测试。
总体来说，半导体制造全过程中可以分为以下三种大类的测试：1）前道晶圆检测(Wafer Metrology)，主要在wafer制造环节测试目的：在芯片制造过程中，为了保证晶圆按照预定的设计要求被加工必须进行大量的检测和量测，包括芯片线宽度的测量、各层厚度的测量、各层表面形貌测量，以及各个层的一些电子性能的测量；前道或后道：由于这些检测都是穿插在晶圆加工环节的多道工序前后，因此明显为前道检测环节；主要内容：该环节的检测内容非常多，包括膜厚、条宽/线宽、距离差、对准、杂质、粒子、沾污、图形缺陷、电性能、膜组成和外观等；用到的设备：缺陷检测设备晶圆形状测量设备、掩膜板检测设备、CD-SEM（微距量测扫描式电子显微镜）、显微镜等；图表：晶圆测试环节涉及到大量的外观性检验图表来源：公开资料整理2）后道中测（CP，circuit probe），主要在芯片封装前测试目的：这个环节也有叫做芯片分选测试(die sort)或晶圆电测(wafer probe)等。
半导体全⾯分析：制造三⼤⼯艺，晶圆四⼤⼯艺！技术：设计流程 100 亿个晶体管在指甲盖⼤⼩的地⽅组成电路，想想就头⽪发⿇！⼀个路⼝红绿灯设置不合理，就可能导致⼤⽚堵车，电⼦在芯⽚上跑来跑去，稍微有个 PN 结出问题，电⼦同样会堵车，所以芯⽚的设计异常重要 芯⽚制造的过程就如同⽤乐⾼盖房⼦⼀样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯⽚制造流程后，就可产出必要的芯⽚（后⾯会介绍），然⽽，没有设计图，拥有再强制造能⼒都没有⽤1. 规格制定在 IC 设计中，最重要的步骤就是规格制定，这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要⼏间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进⾏设计，这样才不⽤再花额外的时间进⾏后续修改第⼀步：确定 IC 的⽬的、效能为何，对⼤⽅向做设定第⼆步：察看需要何种协议，否则芯⽚将⽆法和市⾯上的产品相容第三步：确⽴ IC 的实作⽅法，将不同功能分配成不同的单元，并确⽴不同单元间连结的⽅法，如此便完成规格的制定 2. 设计芯⽚细节这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，⽅便后续制图。
在 IC 芯⽚中，便是使⽤硬体描述语⾔（HDL）将电路描写出来。
常使⽤的 HDL 有Verilog、VHDL等，藉由程式码便可轻易地将⼀颗 IC 功能表达出来。
接着就是检查程式功能的正确性并持续修改，直到它满⾜期望的功能为⽌ 3. 设计蓝图在 IC 设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定⽆误的 HDL code，放⼊电⼦设计⾃动化⼯具（EDA tool），让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路，产⽣如下的电路图，之后，反复的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为⽌ 4. 电路布局与绕线将合成完的程式码再放⼊另⼀套EDA tool，进⾏电路布局与绕线（Place And Route）。
在经过不断的检测后，便会形成如下的电路图。
图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜⾊，每种不同的颜⾊就代表着⼀张光罩 ▲常⽤的演算芯⽚- FFT 芯⽚，完成电路布局与绕线的结果 5.光罩⼀颗IC 会产⽣多张的光罩，这些光罩有上下层的分别，每层有各⾃的任务。
Value Engineering0引言在民用爆破器材中，工业电子雷管处在技术领先地位。
在工业电子雷管出现之前，工程爆破所使用的雷管多为延时雷管，安全性较低。
较之常规雷管，工业电子雷管是在原有雷管装药下，提高雷管延时精度、可靠性，使雷管延时精度达到1ms 。
因此，可以说新型雷管更具精准性和安全性，不仅易于应用操作，而且性能更符合工程实际需求。
1工业电子雷管产品特征工业电子雷管是以微电子集成芯片为技术基础，设计通讯系统，通过控制装置控制组件。
其控制装置分为信息接收装置、存储装置等，同时负责指令执行。
在系统运行中，控制装置随时监测雷管状态数据，进行智能监控，从而实现爆破延期控制。
抵达预期延期时间后，驱动储能装置会进行能量释放，进行点火引爆。
工业电子雷管由点火元件、电子控制模块、基础雷管、脚部线材四部分组成；编程器、起爆器是组成引爆系统的核心。
（图1）调查数据显示，使用电子雷管后炸药大块率显著降低，振动影响控制良好，炸药单耗量得以合理缩减。
分析综合应用成本，电子雷管实际效益较好，并且具有显著的安全性，比较符合使用者预期。
在未来，工业电子雷管大范围推广几乎是必然趋势。
2工业电子雷管全产业链大数据平台的构建2.1工业电子雷管全产业链大数据平台构建的关键内容①底层基础数据打通。
围绕工业电子雷管全生命周期全数据链，在芯片设计封装、模组生产检测、电子雷管生产检测、爆破现场应用四个环节，围绕影响雷管产品质量进行数据抓取，并将数据上传至大数据平台。
②实现全产业链大数据平台。
研究并构建企业级基于工业互联网构建数码雷管全产业链大数据平台，实现电子雷管设计、生产、检测、赋码、追溯、现场爆破的全链大数据在线采集，助力数码雷管产品质量可靠性管控；设计工业电子雷管以数据驱动质量管理的模式，对质量信息充分整合与集成，提升跨部门、跨企业、跨层级的质量管理与安全生产管理联动联控能力；同时使雷管生产企业具备快速感知、实时监测、超前预警、联动处置、系统评估的产业管理能力。
半导体晶圆邦定机半导体晶圆绑定机是半导体制造过程中的重要设备，用于将芯片和晶圆进行精确的对位和绑定。
本文将介绍半导体晶圆绑定机的原理、应用和发展趋势。
半导体晶圆绑定机的原理是基于光学和机械技术。
它通过高精度的光学系统和精密的机械结构，实现对晶圆和芯片的精确对位和绑定。
晶圆绑定机通常采用显微镜和图像处理技术，能够实时监测晶圆和芯片的位置，并通过自动控制系统进行调整，以确保对位的准确性。
半导体晶圆绑定机在半导体制造过程中起着至关重要的作用。
它能够将芯片与晶圆精确地对接，确保芯片的位置和方向与晶圆完全匹配。
这对于芯片的制造质量和性能至关重要。
如果对位不准确，可能会导致芯片的功能失效或性能下降。
因此，半导体晶圆绑定机在半导体制造厂中被广泛应用。
随着半导体技术的不断发展，半导体晶圆绑定机也在不断演进和改进。
一方面，晶圆绑定机的精度和稳定性得到了显著提高。
现代晶圆绑定机能够实现亚微米级的对位精度，大大提高了芯片的制造质量。
另一方面，晶圆绑定机的自动化程度也在不断提高。
自动化的晶圆绑定机能够实现高效的生产，减少人工操作的错误和疲劳，提高生产效率。
半导体晶圆绑定机还面临着一些挑战和发展方向。
首先，随着芯片尺寸的不断缩小，对位精度的要求也越来越高。
因此，晶圆绑定机需要不断提高对位精度，以适应新一代芯片的制造需求。
其次，晶圆绑定机需要更加智能化和自适应，能够根据不同芯片的特性和要求进行调整和优化。
最后，晶圆绑定机还需要更加节能环保，减少能源消耗和废料产生，以符合可持续发展的要求。
半导体晶圆绑定机是半导体制造过程中不可或缺的设备。
它通过光学和机械技术实现对晶圆和芯片的精确对位和绑定，确保芯片的制造质量和性能。
随着半导体技术的发展，晶圆绑定机的精度和自动化程度不断提高。
然而，晶圆绑定机仍面临着对位精度、智能化和节能环保等方面的挑战。
相信随着技术的进一步发展，半导体晶圆绑定机将在半导体制造领域发挥更加重要的作用。
