半导体制造在很大程度上是一种与化学有关的工艺过程，高达20%工艺步骤是清洗和晶圆表面的处理：我们习惯将硅片制造中使用的化学材料称为工艺用化学品，有不同种类的化学形态（液态和气态）并且要严格控制纯度。这些工艺用化学品主要作用如下：用湿法化学溶液和超纯水清洗硅片表面；用高能离子对硅片进行掺杂得到P型或N型硅材料；淀积不同的金属导体层及导体层之间必要的介质层；生成薄的SiO2层作为MOS器件主要栅极介质材料；用等离子体增强刻蚀或湿法试剂，有选择的去除材料，并在薄膜上形成所需要的图形；液态高纯试剂，其等级根据纯度分为UP-S、UP、EL三个等级，其中EL又划分为：电子级1级（EL-Ⅰ）其金属杂质含量为100--1000 PPb，相当SEMI C1 C2标准;电子级2级（EL-Ⅱ）其金属杂质含量为10--100 PPb,，相当SEMI C7标准;电子级3级（EL-Ⅲ）其金属杂质含量为1--10 PPb，相当SEMI C7标准;电子级4级（EL-Ⅳ）其金属杂质含量为0.1--1PPb，相当SEMI C8标准;1.液态化学品在半导体制造的湿法工艺步骤中使用了许多种液态化学品。在硅片加工厂减少使用化学品是长期的努力。许多液体化学品都是非常危险的，需要特殊处理和销毁手段。另外，化学品的残余不仅会沾污硅片，还会产生蒸气通过空气扩散后沉淀在硅片表面。在硅片加工厂液态工艺用化学品主要有以下几类：酸、碱、溶...
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氧化/扩散/退火设备是半导体制造环节中的重要热工艺设备。氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理，在硅片表面发生化学反应形成氧化膜的过程。扩散是指在高温条件下，利用热扩散原理将杂质元素按工艺要求掺入硅衬底中，使其具有特定的浓度分布，从而改变硅材料的电学特性。退火是指加热离子注入后的硅片，修复离子注入带来的晶格缺陷的过程。用于氧化/扩散/退火的基本设备有三种：卧式炉、立式炉和快速升温炉（RTP）。根据 2018 年 Gartner 的数据，氧化/扩散/退火设备占晶圆制造（含先进封装）设备的 3%左右。氧化工艺氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理，在硅片表面发生化学反应形成氧化膜的过程。氧化膜的用途广泛，主要有以下几个方面：（1）保护器件免受划伤和沾污；（2）表面钝化层；（3）形成栅极氧化层或者作为存储器单元结构中的介质材料；（4）掺杂过程中的掩蔽层；（5）金属导电层之间的介质层等等。
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华林科纳之半导体产业股权投资备忘录一、概述（一）行业业绩回顾1（二）筛选标的逻辑3（三）疫情影响4（四）行业展望5（五）推荐标的清单6二、半导体产业链与细分领域概况（一）产业链概况9（二）半导体细分领域9（三）半导体产品分类11（四）国产细分领域发展12三、半导体细分领域行业情况（一）集成电路131、处理器132、DSP173、FPGA184、存储芯片195、人工智能芯片226、EDA软件257、显示驱动芯片268、触控与指纹识别芯片289、射频前端芯片3110、蓝牙芯片3611、电源管理芯片38（二）传感器401、图像传感器402、MEMS传感器42（三）分立器件461、功率半导体462、晶振523、电容电阻543、超级电容57（四）光电子器件591、光模块592、光芯片62（五）制造631、晶圆代工63（六）封测651、第四代封装技术之一：WLCSP 封装66（七）材料671、硅片712、湿电子化学品723、靶材753、光刻胶75（八）设备771、光刻机792、刻蚀设备803、薄膜设备814、其他设备81一、概述（一）行业业绩回顾在中美贸易摩擦、高科技企业被美封锁的背景下，2019年电子行业在逆境中迅速发展，整体实现营收与利润的共同增长。以申万电子行业板块的上市公司为样本进行统计，2019年前三季度，电子行业上市公司总营收规模达到15840.63亿元，同比增长16.33%，实现...
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半导体的工艺流程：主要包括四个方面，单晶硅片制造、IC芯片设计、晶圆制造和封装测试。这四大流程里，除了IC芯片设计对于半导体设备的需求很少，其他3个都需要大量的半导体设备。单晶硅片制造需要单晶炉等设备，IC晶圆制造需要光刻机、刻蚀机、薄膜设备、扩散/离子注入设备、湿法设备、过程检测等6大类设备。封装测试需要封装机，封膜机 ，测试机等设备。其中国内湿法设备厂商主要从事半导体、太阳能、FPD领域湿制程设备的设计、研发、生产及销售；目前已形成湿槽式清洗、单片刻蚀、干燥甩干系列、供液系统、电（化学）镀五大系列产品； 广泛应用于半导体材料加工、集成电路、光伏产品、LED、MEMS以及分立器件等行业和领域。今天主要来介绍下华林科纳RCA湿法腐蚀清洗机设备 一、设备概况设备名称：RCA湿法腐蚀清洗机整机尺寸：具体尺寸根据实际图纸确定二、使用对象硅晶片2-12inch三、适用领域半导体、太阳能、液晶、MEMS等四、设备用途硅晶片化学腐蚀和清洗的设备五、设备包括设备主体、电气控制部分、化学工艺槽、纯水清洗槽等；并提供与厂务供电、供气、供水、排废水、排气系统配套的接口等。六、主体构造特点1、设备为半敞开式，主体使用进口WPP15和10mm厚板材，结构设计充分考虑长期工作在酸腐蚀环境，坚固耐用，双层防漏，机台底盘采用德国产瓷白PP板，热焊接而成，可长期工作在酸碱腐蚀环境中2、主体：设备为半敞开...
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2014年9月，国家大基金一期成立，总投资额1387亿，带动新增社会融资约5000亿，实现集成电路产业链的全覆盖。近日国家大基金披露，二期基金已到位，11月开始投资。实际募资2000亿左右，按照1∶3的撬动比，所撬动的社会资金规模在6000亿左右。二期基金投资的布局重点在集成电路装备、材料领域。2019年1-6月，我国集成电路进口额1376.2亿美元，同比下降6.9%；集成电路出口额457.5亿美元，同比增长17.1%。这说明随着我国集成电路技术的进步，以及产能的扩张，我国集成电路进口替代取得了显著的效果。我国集成电路产业从前期大力投入，开始进入收获季节，相关公司开始增收增利。近日爆发的日韩贸易战中，韩国半导体产业就因日本限制了关键半导体材料的出口，而被锁住了命运的咽喉，半导体材料也因此成为了各界所关注的焦点。在整个半导体产业链中，半导体材料处于产业链上游，是整个半导体行业的重要支撑。在集成电路芯片制造过程中，每一个步骤都需要用到相应的材料。半导体材料主要包括晶圆制造材料与封装测试材料两大类。其中，晶圆制造材料主要包括硅晶圆、光刻胶、掩膜版、电子特种气体、湿电子化学品、溅射靶材、CMP 抛光材料等；封装材料包括引线框架、基板、陶瓷封装材料、键合丝、封装树脂、芯片贴装材料等(图 1)。 图1 半导体材料涉及工艺流程(红色为湿电子化学品应用环节)一湿电子化学品简述湿电子化学品指为微电子...
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一、激光器的发展1916年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘受激辐射’。这一理论说明在组成物质的原子中，有不同数量的电子分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，从高能级跃迁到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。1960年7月7日，梅曼研制成功世界上第一台激光器，梅曼的方案是，利用一个高强闪光灯管，来刺激在红宝石色水晶里的铬原子，从而产生一条相当集中的纤细红色光柱，当它射向某一点时，可使其达到比太阳表面还高的温度。到目前为止，激光产业得到空前发展，制造出了各种各样的激光产品，其中包括固体激光器、气体激光器、液体激光器以及其他激光器。涉及到医学治疗、工业切割、测量、探测、激光武器、条形码识别等多个领域，具有非常诱人的前景。二、半导体激光器发展及应用半导体激光器的发展是从上世纪60年代开始的。当时的半导体激光器主要是同质结激光器，外形类似于晶体二极管，故常被称为二极管激光器，但此种激光器在实际应用中存在很多限制。第二阶段是异质结构激光器，首先是单异质结构激光器，但它因无法实现室温下连续工作而被淘汰，然后出现双异质结构激光器解决了这个问题。1978年出现了世界上第一个半导体量子阱激光器，大幅度提升了半导体激光器的各项性能。如图2.1所示，半导体激光器有三种基本结构。第...
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半导体材料（semiconductor material）是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。 半导体材料主要应用于晶圆制造与芯片封装环节。由于半导体制造与封测技术的复杂性，从晶圆裸片到芯片成品，中间需要经过氧化、溅镀、光刻、刻蚀、离子注入、以及封装等上百道特殊的工艺步骤，半导体技术的不断进步也带动了上游专用材料与设备产业的快速发展。就半导体材料而言，主要应用领域集中在晶圆制造与芯片封装环节(如图)：半导体材料是半导体产业链中细分领域最多的产业链环节，其中晶圆制造材料包括硅片、光刻胶、光刻胶配套试剂、湿电子化学品、电子气体、CMP 抛光材料、以及靶材等，芯片封装材料包括封装基板、引线框架、树脂、键合丝、锡球、以及电镀液等，同时类似湿电子化学品中又包含了酸、碱等各类试剂，细分子行业多达上百个。硅片硅片的生产过程非常复杂，从硅石到硅片需要经过提纯、熔铸、拉棒、切割、抛光、清洗等多道工序。一般而言，硅片要经过硅石的三步提纯制备出纯度为99.9999999%的半导体级硅，再通过熔铸、拉棒等工艺流程生产成适当直径的硅锭，最后被切割、抛光、清洗并通过质检环节后，可完成的用于下游生产的薄硅片的制备。硅片和硅基材料是集成电路晶圆...
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5G时代下的VR/AR是通信产业的升级方向，产业化基础已日益完备 伴随2G到4G的升级，人类基于移动终端的信息交互媒介经历了文字、语音、图片、视频的演进，而在5G时代，通信的发展有望继续拓展所传递信息的纵深。因此我们认为，基于VR/AR的实景交互代表着通信产业新的发展方向。当前时点，5G的成熟为克服3D内容实时传输问题，以及因延迟造成的眩晕问题构建了网络环境，而相应光学元件、显示方案、专用芯片的推出则为终端的兴起搭建了硬件基础。此外，下半年及明年华为、苹果等大品牌终端的发布有望提振VR市场热度，推荐歌尔股份、水晶光电、利亚德、京东方A，建议关注韦尔股份、联创电子、苏大维格、汇顶科技。 5G网络的传输速度有效解决终端互联和眩晕问题 现阶段主流VR头显刷新率在75-90Hz，在90Hz刷新率以及H.264压缩协议下，我们计算得到1K分辨率的VR内容需要21Mbps码率，相较于仅能提供10Mbps码率的4G网，5G可实现100-1024Mbps码率，已经可以满足未来单眼8K的码率要求。此外，VR头显的显示时延极限为20ms，若超过20ms部分用户会有明显的眩晕感，目前VR头显的内部图像渲染以及刷新等时间约15-16ms，若增加4G网络下额外10ms时延，用户感知时延将远超过20ms，而仅有1ms的超低时延的5G可有效解决该问题。 VR芯片、光学元件、显示屏等硬件基础已具备，VR头...
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1引言硅片上的有机﹑无机和颗粒状杂质通常是以化学或物理吸附的方式结合于硅片表面或包埋于硅片自身的氧化膜中。这些沾染物及颗粒状杂质会严重影响器件的性能﹑可靠性和成品率。实验表明，有超过50％的次品是由于清洗不当造成的，从而使得超净表面的制备工艺成了制作大规模和超大规模（VLSI）集成电路（IC）的关键技术。所谓超净表面即要求硅片表面无颗粒状杂质和有机、金属沾染物（保守地说，表面的金属杂质应少于每平方厘米1010个原子；大于0.1mm的粒子应少于每平方厘米0.1个），无自身氧化物，完全氢终端﹑表面的微观粗糙度要小[1，2]。因此清洗时必须有效地去除表面有机与无机沾染物，而又不侵蚀和破坏硅片表面或导致表面粗糙化。目前世界各国在半导体器件生产中普遍采用的是Kern于1970年发明的RCA标准清洗方法[1]。自90年代初期，人们开始致力于新型清洗工艺和清洗剂的研究以取代RCA清洗技术。1996年W.A.Cady和M.Varadarajan[3]提出了采用四甲基氢氧化氨[N(CH3)4OH)]与羧酸盐缓冲剂配置的碱性水溶液喷雾清洗法；1997年JoongS.Jeon和SriniRaghavan[4，5]提出了利用兆声波激发臭氧水对硅片进行清洗；1998年GeoffreyL.Bakker[6]等人提出了用水和水/CO2混合溶液在高温、高压下的清洗等等。1995年山东大学光电材料与器件研究所研制成...
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一、什么是半导体？半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，它的电阻率在10-3~109范围内。自然界中属于半导体的物质很多，用于制造半导体的材料主要是硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）。纯净的半导体电阻率很高，几乎不导电。但在特定的条件下，如光照、掺杂等，它的电阻率可以降到几十欧姆甚至更低，并且随掺入的杂质不同呈不同的导电特性。我们分别称之为P（空穴导电）型半导体和N（电子导电）型半导体。P型半导体和N型半导体相接触时，在接触面就形成了PN结。PN结具有正向导通反向截止的特性，利用它可以制得常用的二极管。在集成电路制造中，常用的衬底材料是硅单晶片，根据圆片加工过程中硅单晶切割的晶格方向的不同，可把它分为<100>和<111>等晶向。在mos集成电路制造中，选用的是<100>晶向的圆片。二、什么是集成电路？不同导电类型的半导体组合在一起，可以做成二极管、三极管、电容、电阻，如果把这些元件做在同一块芯片上，完成一定的电路功能，就称之为集成电路。集成电路可分为双极集成电路和MOS集成电路，MOS集成电路又可分为nMOS集成电路、pMOS集成电路和CMOS集成电路。三、集成电路中的常用薄膜。多晶硅常用在MOS器件中作为栅电极。也可用于高电阻的电阻器，及局部电路的短连线二氧化硅集成电路中使用的二氧化硅膜可分为热二氧化硅和CVD淀积二氧化硅两类。在MOS...
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