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半导体封装制程及其设备介绍一、概述半导体芯片是一种微型电子器件，半导体封装制程是将芯片进行外层包装，从而保护芯片、方便焊接、测试等工作的过程。
比较常见的半导体封装方式有芯片贴装式、铅框式、无铅框式等。
本文将从半导体封装的制程入手，为大家介绍半导体封装制程及其设备。
二、半导体封装制程1. 粘结半导体封装的第一步是将芯片粘结到支撑贴片（Leadframe）上面。
支撑贴片是一种晶粒尺寸相对较大、但还不到电路板级别的导体片。
常用的粘接剂有黄胶、银胶等，其使用在制程时会加热到一定温度，使其能够黏合贴片和芯片。
2. 线缆连接芯片被粘接到支撑贴片上方后，需要进行内部连线。
通常使用铜线作为内部连线，常用的连线方式有金线焊接和铜线焊接。
它们的区别很大程度上取决于封装要求和芯片使用情况。
3. 包封装在连线之后，开始进行半导体封装的最后一步–包封装。
包封装是将芯片包封闭在一起，以进一步保护它。
常用的封装方式有QFP、BGA、SOIC、CHIP 贴片等。
三、半导体封装设备介绍1. 芯片粘结设备芯片粘结设备是半导体封装的第一步。
常用的芯片粘结设备包括黄胶粘合机、银胶粘合机、重合机等。
不同类型的设备适用于不同封装要求的芯片。
2. 线缆连接设备目前，铜线焊接机处于主流位置。
与金线焊接机相比，铜线焊接机具有成本更低、可靠度更高的优点。
因此，其能够更好地满足不同类型的芯片封装要求。
3. 包封装设备包封装设备是半导体封装的重要步骤。
常用的设备有 QFP 封装机、CHIP 贴片封装机等。
它们能够满足不同类型的封装要求，使芯片更加可靠。
四、半导体封装制程及其设备涉及到了许多知识点。
本文从制程和设备两个角度，为大家介绍了半导体封装制程及其设备。
不同的封装方式和设备对于产品的品质、成本以及生产效率都有很大的影响。
因此，在选择半导体封装制程和设备时，需要根据实际情况进行选择，以确保产品达到最佳性能和质量要求。
半导体专用设备简介1 概述作为军用电子元器件的技术支撑，专用设备(以下也称为工艺设备或制造设备）是重要基础之一。
在成百上千种电子元器件专用设备中，半导体专用设备集光、机、电、计算机技术于一体，汇各工业领域尖端技术之大成，是最具先进性和代表性的设备。
限于篇幅，本章仅以半导体设备作为基本内容加以介绍。
在半导体制造中，通常把专用设备分为前道工艺设备（晶圆制造）、后道工艺设备（组装与封装）、制版设备和材料制备设备，其中都包括检测设备和仪器。
如图2.1和2.2所示，按照半导体工艺步骤又可将工艺设备分为晶体生长与晶圆制备、掩膜图形设计与制造、外延、高温氧化、薄膜制备、光刻、刻蚀、掺杂、平坦化、中间测试、组装与封装、成品测试等十二类，涉及各种用途的具体设备近百种，图中只列出了具有代表性的设备名称。
为叙述方便，不妨对十几种关键设备做具体介绍，力求取得触类旁通的效果。
几十年来，随着半导体技术的快速发展，半导体设备也在一代接一代地创新和发展。
当今半导体设备的制造和使用涉及50余个学科和近60种化学元素等诸多方面的高新技术，具有极强的技术综合性。
不仅如此，半导体设备技术的发展逐步将工艺技术模块化集成到设备中，使其高度自动化和高度智能化，逐步改变了设备与工艺自然分离的局面，时时走在半导体制造业发展的前列，发挥着特殊的重要作用。
半导体设备的进一步发展，使其应用领域变得越来越广，在其他电子器件制造领域也都不同程度地采用了半导体设备或由半导体设备演化的设备，成为半导体设备应用的新领域。
尤其是在微／纳电子器件、微／纳光机电系统等极小尺寸和极高精度的产品制造领域的逐步应用，对军用电子元器件发展具有极其重要的意义。
图2.1—半导体与集成电路工艺关键设备框图2单晶炉2.1 基本概念及工作原理晶体生长最广泛使用的设备是采用 CZ (Czochralski)法的直拉单晶炉。
它主要由主/副炉室、石英坩埚及驱动、籽晶旋转及提升、真空及充气系统、射频或电阻加热器和控制系统等部分组成，如图2.3所示。
第一章.认识半导体和测试设备(1)本章节包括以下内容，●晶圆（Wafers）、晶片（Dice）和封装（Packages）●自动测试设备（ATE）的总体认识●模拟、数字和存储器测试等系统的介绍●负载板（Loadboards）、探测机（Probers）、机械手（Handlers）和温度控制单元（Temperature units）一、晶圆、晶片和封装1947年，第一只晶体管的诞生标志着半导体工业的开始，从那时起，半导体生产和制造技术变得越来越重要。
以前许多单个的晶体管现在可以互联加工成一种复杂的集成的电路形式，这就是半导体工业目前正在制造的称之为"超大规模"（VLSI，Very Large Scale Integration）的集成电路，通常包含上百万甚至上千万门晶体管。
半导体电路最初是以晶圆形式制造出来的。
晶圆是一个圆形的硅片，在这个半导体的基础之上，建立了许多独立的单个的电路；一片晶圆上这种单个的电路被称为die（我前面翻译成"晶片"，不一定准确，大家还是称之为die好了），它的复数形式是dice.每个die都是一个完整的电路，和其他的dice没有电路上的联系。
当制造过程完成，每个die都必须经过测试。
测试一片晶圆称为"Circuit probing"（即我们常说的CP测试）、"Wafer porbing"或者"Die sort"。
在这个过程中，每个die都被测试以确保它能基本满足器件的特征或设计规格书（Specification），通常包括电压、电流、时序和功能的验证。
如果某个die不符合规格书，那么它会被测试过程判为失效（fail），通常会用墨点将其标示出来（当然现在也可以通过Maping图来区分）。
在所有的die都被探测（Probed）之后，晶圆被切割成独立的dice，这就是常说的晶圆锯解，所有被标示为失效的die都报废（扔掉）。
清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅片的清洗。
超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器，以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。
超声波清洗机（超声波清洗器）利用空化效应，短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净，超声波清洗机对清洗器件的养护，提高寿命起到了重要作用。
CSQ系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统，有效提高了清洗效率；设置时间控制装置，清洗方便；具有频率自动跟踪功能，清洗效果稳定；多种机型、结构设计，适应不同清洗要求。
CSQ系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件，医疗设备、精密偶件、化纤行业（喷丝板过滤芯）等的清洗；对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡，涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。
恒威公司生产CSQ系列超声波清洗机具有以下特点：不锈钢加强结构，耐酸耐碱；特种胶工艺连接，运行安全；使用IGBT模块，性能稳定；专业电源设计，性价比高。
反渗透纯水机去离子水生产设备之一，通过反渗透原理来实现净水。
纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备，去离子水有毒，不可食用。
净化设备主要产品：水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。
风淋室：运用国外先进技术和进口电器控制系统,组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广泛用于微电子医院\制药\生化制品\食品卫生\精细化工\精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用,防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备.抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。
半导体制造设备的最终装配、包装、运输、拆包及安放导则下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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半导体塑封机的原理及工作方式半导体塑封机的原理及工作方式1. 简介半导体塑封机是一种主要用于封装半导体芯片的设备。
在半导体行业中，封装是将芯片保护在塑料或陶瓷封装中，以保证其正常工作和使用。
本文将深入探讨半导体塑封机的原理及其工作方式，以帮助读者更深入地了解半导体封装技术。
2. 原理半导体塑封机的原理基于热塑性材料的特性。
热塑性材料是指在受热后可软化、可流动，并在冷却后重新固化的材料。
封装过程中，首先将半导体芯片放置在封装底座上，然后通过加热使底座上的塑料料料软化，以便将芯片覆盖在塑料中。
随后，通过压力和冷却使塑料重新固化，形成一个可靠的封装保护层。
3. 工作方式半导体塑封机的工作方式通常包括以下几个步骤：3.1. 芯片定位半导体芯片需要在塑封机上进行准确的定位。
这通常通过机械夹持器、光学传感器或视觉系统来实现。
定位的准确性是确保封装过程中芯片正确放置的关键。
3.2. 清洁处理在封装过程开始之前，芯片表面需要进行清洁处理，以去除可能存在的油污、灰尘或其他污染物。
这通常通过喷洗、酸洗或离子清洗等方法来实现。
3.3. 封装底座加热封装底座是放置芯片的平台，它需要在封装过程中被加热，以软化塑料料料。
加热温度通常根据塑料材料的要求进行控制，以确保其达到适当的软化程度。
3.4. 塑料料料供给在底座加热的塑料料料会被供给到封装底座的芯片上方。
这通常通过注塑装置、压力传输系统或抽真空来实现。
塑料料料通常以颗粒状或片状的形式提供，并通过热熔或压力进行熔化和涂覆。
3.5. 压力和冷却一旦塑料料料被涂覆在芯片上方，封装底座会施加适当的压力，以确保塑料平均分布在芯片表面，并使其充分贴合。
通过冷却系统，塑料料料会迅速冷却和固化，形成一个稳定的封装层。
3.6. 除胶和清理封装完成后，可能需要对封装底座和芯片进行除胶和清理处理，以去除多余的塑料料料残留物。
这通常使用化学溶剂、激光或机械加工等方法来实现。
4. 观点和理解半导体塑封机在半导体封装过程中起着至关重要的作用。
半导体产业用电设备负荷明细一、介绍半导体产业是现代科技领域中最重要的产业之一，其生产过程需要大量的电力支持。
因此，半导体制造工厂需要使用各种不同类型的电气设备来满足其用电需求。
本文将详细介绍半导体产业用电设备负荷明细，包括各种不同类型的设备以及它们在半导体制造工厂中的作用和负荷情况。
二、晶圆制造设备1.切割机切割机是一种用于将硅晶圆切割成小尺寸芯片的设备。
切割机通常使用高功率直流电源来提供所需的电能，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
2.化学机械抛光机化学机械抛光机（CMP）是一种用于平整化硅晶圆表面并去除其中缺陷和杂质的设备。
CMP通常使用高功率直流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
3.蒸镀装置蒸镀装置是一种用于在硅晶圆表面沉积金属或其他材料的设备。
蒸镀装置通常使用高功率直流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
三、清洗设备1.湿法清洗机湿法清洗机是一种用于去除硅晶圆表面污染物和杂质的设备。
湿法清洗机通常使用高功率直流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
2.干法清洗机干法清洗机是一种用于去除硅晶圆表面污染物和杂质的设备。
干法清洗机通常使用高功率直流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
四、热处理设备1.退火炉退火炉是一种用于调整硅晶圆内部应力并提高其电性能的设备。
退火炉通常使用高功率交流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
2.氧化炉氧化炉是一种用于在硅晶圆表面沉积氧化物的设备。
氧化炉通常使用高功率交流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
五、测试设备1.测试机测试机是一种用于测试芯片性能和可靠性的设备。
测试机通常使用高功率交流电源和大量的气体来提供所需的能量，并且需要大量的冷却水来保持其温度。
2.封装机封装机是一种用于将芯片封装成最终产品并进行测试的设备。
半导体制造装备概述半导体制造装备是用于半导体生产过程中的设备，包括各种材料的处理、清洗、刻蚀、离子注入、金属化、检测和测试等多个环节，其技术涉及到多个学科如物理学、化学、材料科学和工程学等。
半导体制造装备是半导体产业的重要组成部分，对半导体芯片的制造质量和效率起着重要作用。
半导体制造装备通常包括沉积装备、刻蚀装备、光刻装备、清洗装备、检测和测试装备等。
其中，沉积装备用于将不同种类的材料沉积到半导体晶片上形成不同的层，刻蚀装备则用于在晶片上刻蚀出所需的结构，光刻装备用于将芯片上的图案转移到光刻胶上，清洗装备用于清洗芯片表面的杂质和残留物，检测和测试装备用于对芯片进行质量检测和性能测试。
随着半导体技术的不断发展，半导体制造装备也在不断更新换代，以满足新材料、新工艺和新器件的需求。
新一代的半导体制造装备通常具有高精度、高效率、高稳定性和智能化的特点，能够满足半导体产业对于高质量、大规模生产的需求。
总的来说，半导体制造装备是半导体产业的支撑，其发展水平直接影响着半导体芯片的质量、成本和性能，而半导体产业的发展也对整个信息技术产业的发展起着至关重要的作用。
因此，半导体制造装备的发展与半导体技术的发展息息相关，其在技术上的不断创新将为整个产业带来新的发展机遇。
很高兴您对半导体制造装备感兴趣。
在接下来的内容中，我将为您延续前文，深入探讨半导体制造装备在半导体产业中的重要性以及未来发展趋势。
半导体产业一直被视为高科技产业的代表之一，其发展对于信息技术、通信、电子产品等各个领域都具有重要的支撑作用。
而半导体制造装备作为半导体产业的重要组成部分，直接影响着半导体芯片的质量、稳定性和生产效率。
目前，全球半导体产业正处于快速发展的阶段，半导体器件的尺寸不断缩小，工艺复杂度不断增加，这就对半导体制造装备提出了更高的要求。
首先，半导体制造装备需要具备高精度和高稳定性。
随着半导体器件的尺寸不断缩小，制造装备对于加工精度和控制稳定性的要求也在不断提高。
华芯半导体倒装焊接机说明书一、引言华芯半导体倒装焊接机是一种用于半导体封装过程中的关键设备，其作用是将芯片倒装至封装基板上，并完成焊接工艺，确保芯片与基板之间的可靠连接。
本说明书将详细介绍华芯半导体倒装焊接机的结构、工作原理、操作方法以及维护保养等内容，以帮助用户正确使用和维护该设备。
二、结构与工作原理华芯半导体倒装焊接机由机架、焊接头、控制系统等组成。
机架是整个设备的支撑结构，焊接头用于将芯片倒装至基板上，并通过加热板实现焊接。
控制系统负责控制焊接机的各项动作和参数，确保焊接过程的稳定性和可靠性。
在工作过程中，首先将待焊接的芯片放置在焊接头上，然后通过控制系统控制焊接头的运动，将芯片准确地倒装至基板上。
接着，焊接头加热板加热，使焊接材料熔化，同时施加一定的压力，将芯片与基板焊接在一起。
最后，待焊接完成后，焊接头回到初始位置，完成一次焊接过程。
三、操作方法1. 准备工作：将待焊接的芯片和基板准备好，确保其表面干净无杂质，并根据实际需求选择合适的焊接材料。
2. 打开电源：将焊接机接通电源，并确保电源电压与设备要求相符。
3. 设定参数：根据芯片和基板的尺寸、材料以及焊接要求，设置合适的焊接温度、时间等参数，并通过控制系统进行调整。
4. 放置芯片和基板：将待焊接的芯片放置在焊接头上，并将基板放置在焊接台上，确保其位置准确。
5. 启动焊接机：按下启动按钮，焊接机开始工作，焊接头开始运动，将芯片倒装至基板上。
6. 监控焊接过程：在焊接过程中，可通过控制系统监控焊接温度、时间等参数的变化情况，确保焊接过程的稳定性。
7. 完成焊接：待焊接完成后，焊接头回到初始位置，完成一次焊接过程。
取下焊接好的基板，进行后续工艺。
四、维护保养1. 定期清洁：定期清洁焊接机的工作台、焊接头等部件，以保持其表面干净，并避免杂质对焊接过程的影响。
2. 润滑维护：定期对焊接机的滑动部件进行润滑维护，以确保其运动的顺畅性和可靠性。
3. 电源保护：防止焊接机电源过载或过压，避免对设备的损坏。
史上最全的半导体材料工艺设备汇总半导体材料工艺设备是制造半导体器件所必需的关键工具和设备，涵盖了从原始材料制备到最终器件组装的各个环节。
下面是史上最全的半导体材料工艺设备汇总，详细介绍了常用的设备和其工艺原理。
1.单晶生长设备：单晶生长是制备高纯度晶体的关键步骤，其中最常用的方法是蒸发法、溶液法和气相传递法。
著名的单晶生长设备包括气相村田炉、石英管感应加热炉和悬浮区域溶液法生长设备等。
2.制备工艺设备：用于制备半导体器件的设备，如光刻机、薄膜沉积设备、离子注入机和扩散炉等。
光刻机用于在硅片表面绘制图案，薄膜沉积设备用于在硅片上沉积薄膜，离子注入机用于将杂质注入硅片中以改变其电学性质，而扩散炉则用于在高温下将杂质扩散到硅片中。
3.工艺控制设备：用于控制制备过程中的温度、压力和流量等参数，保证器件质量的一致性。
常见的工艺控制设备有真空泵、温度控制器、压力调节器和流量计等。
4.测试和检测设备：用于测试和评估半导体器件的性能和品质。
测试和检测设备有各种测试仪器，如电子显微镜、扫描电镜、红外摄像头和光学显微镜等。
5.清洗设备：用于去除制备过程中的杂质和污染物，确保器件的纯净度。
常见的清洗设备包括酸洗机、溶液喷淋机和超声波清洗机等。
6.封装设备：用于将单个芯片封装成完整的器件，保护芯片免受外界环境的影响。
封装设备有多种形式，如焊接机、贴片机和封装材料等。
7.气体和液体供应设备：用于提供制备过程中所需的气体和液体，如氢气、氮气、甲烷和硫酸等。
供应设备有蓄压罐、瓶装气体和化学品储存柜等。
8.废气处理设备：用于处理制备过程中产生的废气，防止对环境的污染。
常见的废气处理设备包括废气吸收装置、废气净化器和废气燃烧器等。
9.冷却和加热设备：用于控制制备过程中的温度，保持设备稳定运行。
常见的冷却和加热设备有冷却塔、冷却循环泵和加热炉等。
10.自动化控制系统：用于自动化监控和管理整个制备过程，提高生产效率和产品质量。
自动化控制系统包括各种传感器、控制器和计算机软件等。
半导体制造主要设备及工艺流程主要设备：1.清洗设备：用于清洗硅片，去除表面的杂质和污染物。
主要有超声波清洗机和流体喷洗机。
2.涂覆设备：用于在硅片表面涂覆光刻胶。
主要有旋涂机和喷涂机。
3.曝光设备：用于将光刻胶上的图案转移到硅片上。
主要有光刻机和直写机。
4.退火设备：用于去除光刻胶和修复表面缺陷。
主要有热退火炉和激光退火机。
5.切割设备：用于将硅片切割成单个芯片。
主要有切割机和钻孔机。
6.清除设备：用于清除硅片表面的残留物。
主要有湿法清洗机和干法清洗机。
主要工艺流程：1.接收硅片：开始时，原始硅片被送至半导体制造工厂，并经过检查和测试，以确保质量符合要求。
2.清洗：硅片被放入超声波清洗机或流体喷洗机中进行清洗，以去除表面的杂质和污染物。
3.涂覆：清洗后的硅片被放入旋涂机或喷涂机中，涂覆一层光刻胶在硅片表面。
4.曝光：涂覆光刻胶的硅片被放入光刻机或直写机中，通过曝光机将图案转移到光刻胶上。
5.退火：曝光后的硅片经过热退火炉或激光退火机退火，以去除光刻胶和修复表面缺陷。
6.切割：退火后的硅片被送到切割机或钻孔机中进行切割，将硅片切割成单个芯片。
7.清除：切割后的芯片进一步进行清除，以去除硅片表面的残留物。
8.检验和测试：清除后的芯片被检查和测试，以确保质量和功能合格。
9.封装：通过封装设备将芯片封装到塑料封装中，并连接到引脚。
10.测试：封装后的芯片被送到测试设备中进行功能测试和性能评估。
11.校准：测试后的芯片也经过校准，以确保准确性和一致性。
12.包装和出货：测试和校准后，芯片被放入包装盒中，然后运送到客户。
以上是半导体制造的主要设备及工艺流程的详细介绍。
这个过程需要高度的精确性和技术要求，以确保半导体产品的质量和性能。
软焊料固晶机用途
软焊料固晶机是一种用于半导体封装的设备，主要用于将芯片或其他电子元件固定在电路板或基板上。
以下是软焊料固晶机的一些常见用途：
1. 半导体封装：软焊料固晶机常用于半导体封装过程中，将芯片粘贴到基板上，形成可靠的电路连接。
它可以精确控制焊点的位置和尺寸，确保芯片与基板之间的电气连接良好。
2. 光电子器件制造：在光电子器件制造领域，软焊料固晶机用于将激光器、探测器、光收发模块等光电子元件固定到电路板或基板上。
这有助于提高光电子器件的性能和可靠性。
3. 微电子组装：软焊料固晶机也可用于微电子组装过程中，将各种微型电子元件（如电阻、电容、电感等）固定在电路板上，以实现电路的功能。
4. 混合集成电路制造：在混合集成电路制造中，软焊料固晶机用于将不同类型的芯片（如模拟芯片、数字芯片、功率芯片等）固定在同一基板上，形成复杂的电路系统。
5. 科研和开发：软焊料固晶机还可用于科研机构和企业的研发过程中，帮助工程师进行芯片封装和电路组装的实验和测试。
总之，软焊料固晶机是一种重要的电子制造设备，广泛应用于半导体、光电子、微电子等领域的封装和组装过程中。
它的精确控制和高效操作能够提高生产效率和产品质量，满足不同行业对电子器件制造的需求。
半导体专用设备简介1 概述作为军用电子元器件的技术支撑，专用设备(以下也称为工艺设备或制造设备）是重要基础之一。
在成百上千种电子元器件专用设备中，半导体专用设备集光、机、电、计算机技术于一体，汇各工业领域尖端技术之大成，是最具先进性和代表性的设备。
限于篇幅，本章仅以半导体设备作为基本内容加以介绍。
在半导体制造中，通常把专用设备分为前道工艺设备（晶圆制造）、后道工艺设备（组装与封装）、制版设备和材料制备设备，其中都包括检测设备和仪器。
如图2.1和2.2所示，按照半导体工艺步骤又可将工艺设备分为晶体生长与晶圆制备、掩膜图形设计与制造、外延、高温氧化、薄膜制备、光刻、刻蚀、掺杂、平坦化、中间测试、组装与封装、成品测试等十二类，涉及各种用途的具体设备近百种，图中只列出了具有代表性的设备名称。
为叙述方便，不妨对十几种关键设备做具体介绍，力求取得触类旁通的效果。
几十年来，随着半导体技术的快速发展，半导体设备也在一代接一代地创新和发展。
当今半导体设备的制造和使用涉及50余个学科和近60种化学元素等诸多方面的高新技术，具有极强的技术综合性。
不仅如此，半导体设备技术的发展逐步将工艺技术模块化集成到设备中，使其高度自动化和高度智能化，逐步改变了设备与工艺自然分离的局面，时时走在半导体制造业发展的前列，发挥着特殊的重要作用。
半导体设备的进一步发展，使其应用领域变得越来越广，在其他电子器件制造领域也都不同程度地采用了半导体设备或由半导体设备演化的设备，成为半导体设备应用的新领域。
尤其是在微／纳电子器件、微／纳光机电系统等极小尺寸和极高精度的产品制造领域的逐步应用，对军用电子元器件发展具有极其重要的意义。
图2.1—半导体与集成电路工艺关键设备框图2单晶炉2.1 基本概念及工作原理晶体生长最广泛使用的设备是采用 CZ (Czochralski)法的直拉单晶炉。
它主要由主/副炉室、石英坩埚及驱动、籽晶旋转及提升、真空及充气系统、射频或电阻加热器和控制系统等部分组成，如图2.3所示。
生长单晶硅，首先将提纯的多晶硅块和少量掺杂材料（B 2或P 2）装入炉室内的石英坩埚中，待抽真空或充入惰性气体后用加热器加热使多晶硅块和掺杂材料熔化，控制炉温在硅熔点温度（1420℃）使保持液态熔体，即可将籽晶安置到刚接触到液面的位置。
随着籽晶从熔体表面旋转并缓慢提升，一层硅原子定向结晶成籽晶同样的晶体结构，掺杂材料的原子也进入生长的晶体中。
通过引晶、缩颈、放肩、等径生长、收尾等一系列操作，在外加磁场的作用下抑制熔体内的热对流，从而拉制出高质量的N 型或P 型单晶锭。
直拉单晶炉在应用中演化出液封直拉单晶炉、场直拉单晶炉等多种单晶拉制设备。
液图2.2—半导体与集成电路工艺关键设备框图（续）图2.3—直拉单晶炉结构示意图封直拉单晶炉可用来生长砷化镓晶体。
另一种制备单晶常用的设备是区熔单晶炉。
2.2 主要技术性能单晶晶锭尺寸：Ф3″～Ф12″最高加热温度： 1600℃炉温控制精度：优于±0.5℃籽晶拉速范围： 0.1～10mm/min坩埚升速范围： 0.02～2.5mm/min坩埚转速范围: 1～30r/min2.3 产品应用范围直拉单晶炉适用于拉制硅单晶锭。
利用不同的热场可以拉制不同直径的单晶锭，其中最大直径可达450mm。
2.4 技术发展趋势目前200mm直径的国产单晶炉已基本满足国内市场需要,300mm直径产品于2007年完成研发并拉制出单晶锭。
国外300 mm直径的晶圆1994年已经投入量产。
据国际半导体技术指南ITRS2006预测,直径450mm硅单晶抛光片是300mm的下一代产品，也是未来22nm线宽集成电路的衬底材料。
研发并完善450 mm直径的晶体生长设备是行业发展的必然趋势。
3 内圆切片机3.1 基本概念及工作原理晶锭切片是通过高速旋转的镀有金刚砂的刃具与晶锭径向磨削来实现的。
切割设备主要有内圆切片机、外圆切片机、多刀切割机和线锯。
内圆切片机按其结构有卧式和立式之分。
立式内圆切片机（见图2.4）主要由立式旋转主轴、张刀机构、送料机构、切割进给驱动及自动控制系统组成。
刃具（特制的内圆刀片）被张紧在主轴顶端刀环上，晶锭首先粘结在一个切割块上用以保证晶体的正确晶向，然后将切割块装卡在送料机构上。
主轴以每分钟近两千转的速度旋转，送料机构按预定的片厚将晶锭送入刀片内圆刃口中，然后横向缓慢进行切割进给。
高速旋转的内圆刃口与缓慢进给的晶锭磨削，将晶锭切割成片。
3.2 主要技术性能内圆切片机的主要技术参数如下：切割材料直径： 300mm 及以下片厚设定范围： 0.001～40mm切割进给速度 1-99mm/min送料重复精度≤±0.007mm3.3 产品应用范围内圆切片机主要用于硅单晶、砷化镓等半导体材料及光学玻璃、陶瓷、石英、铁氧体、铌酸锂、钽酸锂等脆硬电子材料的自动切割成片。
3.4 技术发展趋势图2.4—内圆切片机结构示意图对于Ф200mm 及其以上硅片切割，目前尚无相应的国产设备。
日产T-SM-300内圆切片机，其刀片外径达1180mm。
由于刀片直径过大的障碍，内圆切片机已不宜继续发展，目前大都采用线锯来切片。
先进的多线切割机可切割直径达450mm的硅、砷化镓、碳化硅、碲化铋等半导体材料，切口质量比线锯更好，成为晶片切割设备发展的目标。
切割设备总的朝着大直径、高效率、高质量、低成本的方向发展。
4 硅片倒角机4.1 基本概念及工作原理切割研磨后的硅片要进行倒角。
倒角是对硅片锐利的边缘进行磨削修整，从而使硅片获得平滑的外缘。
因为经过切割的硅片边缘一般会存在裂痕和细小裂缝，会在硅片上产生机械应力，并在硅片制造的热处理中引起边缘位错生长。
外缘倒角可以最大限度地克服这些影响，传统工艺中用硅片倒角机加工。
硅片倒角机由硅片传送机构、X-Y承片台、硅片激光定位系统、磨轮主轴及进给系统、自动清洗甩干机构等部分组成。
硅片倒角是在快速旋转同时施加压力的条件下用磨料浆磨削来完成的。
4.2 主要技术性能硅片倒角机主要技术参数：可加工晶片尺寸：150～300mm 磨轮旋转速度：4500～5000 r/min片厚测定重复精度：优于±2μm4.3 产品应用范围硅片倒角机主要用于直径6 ～12 英寸的硅片、玻璃圆片等硬脆电子材料的边缘磨削倒角及修整。
4.4 技术发展趋势倒角机的发展主要是增大可加工晶圆尺寸和提高生产效率。
当前Ф300㎜晶圆生产线已进入量产阶段，倒角机同步提高到适用于Ф300㎜晶圆且发挥更高效率。
5 气相外延炉 (VPEF ，Vapor Phase Epitaxial Furnace ）5.1基本概念及工作原理外延是在单晶衬底上生长一层新单晶的工艺技术。
外延工艺设备有气相外延、液相外延、分子束外延和离子团束外延系统等。
气相外延系统—气相外延炉是利用硅的气态化合物在加热的硅片表面与氢发生反应或自身发生热分解还原生成硅，并以单晶的形态淀积在硅片表面；或者在高掺杂硅衬底上生长外延层以提高器件设计的灵活性和器件的性能，还可以防止CMOS 器件中的闩锁效应。
它是制作硅或砷化镓外延膜的基本设备。
如图2.5所示，气相外延炉通常由反应室、加热器、支撑并加热晶片的基板、气路系统、真空和真空监测、尾气处理及控制系统等七个功能单元组成。
反应室采用石英反应管，通过加热器加热，温控单元控制温度。
基板用来放置待加工晶片并加热。
气路系统装有质量流量控制器控制气体流量。
真空系统由抽速较快的无油涡轮分子泵和作为初级泵的机械泵组成。
反应室真空由高真空闸板阀来调节。
计算机通过温控单元、闸板阀、气体质量流量控制器等自动控制工艺时间、工作温度、反应室压力、气体流量等并监测全部工艺过程。
按反应室的结构不同，气相外延炉可分为卧式、立式和桶式反应炉等。
卧式反应炉中的基板需倾斜一定的角度来改善外延层的均匀性。
图2.5—气相外延炉结构原理示意图5.2 主要技术性能与其它外延设备相比，气相外延炉具有如下独特的优点：外延生长温度高，生长时间长，因而可以制备较厚的外延层，特别适用于生长Si或GaAs 外延膜。
在外延过程中，可以任意改变杂质的浓度梯度和导电类型。
结构简单，工艺灵活性较高，可用于多种外延膜生长，更适合量产。
气相外延炉的主要技术参数如下：工作温度范围： 450～1200℃系统极限真空度：0.7Pa膜层厚度范围：1000～6000Å工作压力范围：67Pa～133Pa5.3 产品应用范围气相外延炉主要用于硅片或砷化镓等半导体晶片气相生长外延薄膜。
5.4 技术发展趋势外延工艺属于化学气相淀积的范畴，所以先进的CVD系统有逐步取代外延炉类设备的趋势。
由于外延硅片的成本较高，以大剂量离子注入形成埋层来替代外延层越来越受到关注。
6 分子束外延系统（MBE，Molecular Beam Epitaxy System）6.1 基本概念及工作原理分子束外延系统基于真空蒸发机理, 在超高真空环境中,用一束或多束不同强度和化学特性的热能原子束或分子束喷射到具有适当温度的单晶片上，经过化学反应而沿着基片晶向外延生长出新的晶体薄膜，也可称为分子束蒸发。
它已被作为一项超微细加工技术而广泛应用。
MBE系统集超高真空、薄膜淀积、精密自动控制、在线检测分析、清洗以及原位化学特性兼容于一体，成为当代半导体制造工艺中不可或缺的设备之一。
主要由反应室、超高真空控制、蒸发源（喷射炉）、衬底支架附加热器、计算机控制系统以及配置有CCD摄像器和四极质谱仪的在线检测系统等组成（见图2.6）。
以砷化镓外延生长为例大致过程是：待加工晶片快速被送进反应室，固定于衬底支架并加热。
图2.6—分子束外延工作原理示意图为使反应温度均匀，衬底支架可以连续旋转。
根据外延膜组分和厚度的要求，交替控制镓、砷、铝等基础材料及各种掺杂剂的蒸发速度、供给时间，在外延室的超高真空环境和工艺温度下进行膜层外延生长。
外延层生长过程中或完成后，CCD摄像器观察衍射光点图像和强度变化，实时采集膜厚数据；四极质谱仪进行系统检漏和残气分析。
在线检测的结果及时反馈到计算机控制系统。
计算机控制系统根据在线检测的参数自动调节反应气氛和材料束流质量、加热温度、旋转速度等，从而精确控制外延薄膜的厚度、组分和掺杂浓度，实现原子尺度的外延生长。
6.2 主要技术性能MBE系统在超高真空（～10-9乇）下进行外延材料的分子蒸发，可使外延层混入的杂质少纯度高。
既能精确控制化学成分的配比，也能精确控制掺杂分布（±1%以内），可获得原子层量级的多元化合物外延薄膜。
还可以放慢蒸发速度（数埃～数微米／小时），因而可以降低外延温度。
由于决定外延层厚度均匀性的参数仅仅是衬底和蒸发源，从而可以很容易地将厚度变化控制在±5%以内。
