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湿法制程整体解决方案提供商

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发布时间: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造领域,湿法设备占据约40%以上的工艺,随着工艺技术的不断发展,湿法设备已经成为LED外延及芯片制造领域的关键设备,如SPM酸清洗、有机清洗、显影、去胶、ITO蚀刻、BOE蚀刻、PSS高温侧腐、下蜡、匀胶、甩干、掩膜版清洗等。南通华林科纳CSE深入研究LED生产工艺,现已形成可满足LED产业化项目需求的全自动湿法工艺标准成套设备。 LED 芯片的制造工艺流程为:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。 CSE-外延片清洗机设备 设备名称南通华林科纳CSE-外延片清洗机设备可处理晶圆尺寸2”-12”可处理晶圆材料硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂等应用领域集成电路、声表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先进封装等专有技术系统洁净性技术均匀性技术晶圆片N2干燥技术模块化系统集成技术自动传输及精确控制技术溶液温度、流量和压力的精确控制技术主要技术特点系统结构紧凑、安全腔体独立密封,具有多种功能可实现晶圆干进干出采用工控机控制,功能强大,操作简便可根据用户要求提供个性化解决方案设备制造商南通华林科纳半导体设备有限公司 www.hlkncse.com 400-8768-096 ;18913575037更多的外延片清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncse.com),现在热线咨询400-8768-096可立即获取免费的半导体行业相关清洗设备解决方案。
发布时间: 2017 - 12 - 06
旋转式喷镀台结合微组装工艺对镀制工艺的小批量、多规格和特殊应用要求等特点,在6" (150mm)晶圆电镀系统中采用了倾斜式旋转喷镀技术倾斜式旋转喷镀单元分由两个部分组成,一为阴极夹具、旋转单元、导线电刷、N2 保护单元组成的阴极回转体,二为三角形槽体、阳极和电力线挡板组成的阳极腔。倾斜旋转喷镀结构示意图如下:从镀制结构方式、镀制工艺应用分析可以看出,采用倾斜式旋转喷镀有以下几种优势。一是这种结构方式易实现槽体密封和附加N2 保护功能。二是在这种镀制工艺中,阴极的旋转运动使槽内电场不均问题得以解决,从而提高了镀制的均匀性。三是呈45°倾斜加阴极旋转的方式,可以较容易的祛除晶圆表面的气泡附着及“产生”气泡的消除。四是采用了多微孔进行镀液喷射,实现搅拌功能,消除局部PH值、温度、离子浓度等不均匀带来的影响。五是采用三角形镀槽设计最大限度的减少了镀液的消耗。六是该镀制结构方式可以满足多品种、小批量、低成本的生产需求。倾斜旋转喷镀技术、工艺优势斜式三角镀槽结构本系统采用倾斜式三角形镀槽结构,镀槽入口溢流口均与三角形斜边平行,可得到稳定且不易积累气泡的流场环境。通过进行相关模拟、仿真和验证,镀液入口采用扇形喷咀式结构,可保证镀液在平行于阴极表面方向上形成均匀而稳定的流场。从而通过改变流场的方法改善了镀层的均匀性。该结构的另一优点可使电镀液的用量减至最少程度。 南通华林科纳CSE采用倾斜旋转喷镀方法进行晶圆电镀工艺处理,由于结构上的特点,该方法经实验验证具有:①结构简单;②工艺参数控制容易;③有利气泡的消除;④镀制均匀性得到提高;⑤镀制溶液用量少。该方法尤其适应于小批量、多规格的电镀工艺,同时可以取得较好的镀制均匀性。图6为我们所研制的150mm晶圆倾斜旋转喷镀系统,目前已批量生产并在工艺线上得到较好的应用,产品已通过技术定型鉴定和用户验收。实现的主要工艺指标:最大晶...
发布时间: 2016 - 06 - 22
双腔甩干机1. 应用范围:l 本機台適用於半導體7”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 设备為垂直式雙槽體機台,可同Run 50~100片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設備已超過20年以上的應用馬達控制系統設計, 高穩定度Rotor 設計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設計,微塵控制於每次運轉增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 图示 4. 規格l 機台內皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質充氣式氣囊及槽後密封環,保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉子經拋光及電解研磨,並做動態平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統l  控制器操作介面: 5.7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
发布时间: 2016 - 03 - 07
枚叶式清洗机-华林科纳CSE南通华林科纳半导体CSE-单片枚叶式洗净装置的特长:单片式清洗装置的优点(与浸渍.槽式比较)1.晶片表面的微粒数非常少(到25nm可对应)例:附着粒子数…10个/W以下(0.08UM以上粒子)(参考)槽式200个/W2.药液纯水的消费量少药液…(例)1%DHF的情况  20L/日纯水...每处理一枚晶片0.5-1L/分3.小装置size(根据每个客户可以定制) 液体溅射(尘埃强制除去)  (推荐)清洗方法单片式装置的Particle再附着问题   更多的半导体单片枚叶式湿法腐蚀清洗设备相关信息可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096;18913575037可立即获取免费的半导体清洗解决方案。
发布时间: 2016 - 03 - 07
自动供酸系统(CDS)-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-CDS自动供酸系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式设备名称南通华林科纳CSE-CDS自动供酸系统设备型号CSE-CDS-N1507设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在自动模式情形...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system南通华林科纳CSE-自动单片式腐蚀清洗机应用于清洗(包括光刻板清洗)刻蚀 去胶 金属剥离等;可处理晶圆尺寸2'-12';可处理晶圆材料:硅 砷化镓 磷化铟 氮化镓 碳化硅 铌酸锂 钽酸锂等;主要应用领域:集成电路   声表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先进封装等  设 备 名 称CSE-单片清洗机类  型单片式适 用 领 域半导体、太阳能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸设备稳定性1、≥0.2um颗粒少于10颗2、金属附着量:3E10 atoms/ cm²3、纯水消耗量:1L/min/片4、蚀刻均一性良好(SiO₂氧化膜被稀释HF处理):≤2%5、干燥时间:≤20S6、药液回收率:>95%单片式优点1、单片处理时间短(相较于槽式清洗机)2、节约成本(药液循环利用,消耗量远低于槽式)3、良品率高4、有效避免边缘再附着5、立体层叠式结构,占地面积小 更多的单片(枚叶)式清洗相关设备可以关注南通华林科纳半导体官网,关注http://www.hlkncse.com ,400-8768-096,18913575037
发布时间: 2017 - 12 - 06
氢氟酸HF自动供液系统-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-氢氟酸供液系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式 设备名称南通华林科纳CSE-氢氟酸(HF)供液系统设备型号CSE-CDS-N2601设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在...
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功率半导体市场规模持续增长,晶圆厂转型加速

时间: 2021-03-15
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近期,行业出现了一股热潮,即越来越多的模拟芯片企业,特别是功率半导体厂商或业务部门,热衷于兴建12英寸晶圆产线。
本周,就有两则相关消息很受关注。
    3月10日,东芝宣布,计划引进一条新的12英寸晶圆生产线。传统上,该公司的功率半导体主要使用8英寸晶圆生产。而随着采用12英寸晶圆生产模拟芯片成为全球趋势,该公司似乎也在跟紧潮流。东芝表示,新厂建成后,可将功率半导体产能提高20%。
据悉,东芝引进12英寸晶圆生产线的主要目标是提高低压MOSFET和IGBT的生产能力。根据规划,新产线将于2023财年上半年投产,该公司表示,将根据市场趋势,逐步确定后续投资计划,并将继续扩大日本工厂的分立器件,特别是功率半导体器件的生产。
    同样是在近期,欧洲大厂博世正在德国德累斯顿建设新的12英寸晶圆厂,投资额达到10亿欧元。计划今年下半年实现商用生产。其生产的产品主要是用于汽车的功率半导体,如用于电动和混合动力汽车的DC-DC转换器等。
    2月,汽车功率半导体龙头企业英飞凌宣布,为了缓解全球车用芯片产能不足的困境,将在奥地利新建12英寸晶圆厂,专门用于生产车用芯片,预计将于今年第三季度动工。后续还计划在德国也建一座与奥地利相同的新厂。
    同样的情况也发生在中国,在大陆地区,闻泰旗下的安世半导体,以及士兰微电子这两家企业,是车用芯片和功率半导体的龙头企业,他们都于近几个月在新建12英寸晶圆厂方面有大动作。
2020年12月,士兰微电子位于厦门的12英寸芯片生产线正式投产。该公司规划建设两条以功率半导体、MEMS传感器芯片为主要产品的12英寸特色工艺产线,本次投产的就是其中的一期项目。
近期,安世半导体宣布在上海临港投资120亿元新建一座12英寸晶圆厂,将于2022年开始运营,年产能大约是40万片,主产功率半导体。
综上可见,近一年时间内,全球半导体热点地区的厂商,特别是模拟芯片IDM,都在新建以功率半导体为主要产品的12英寸晶圆厂,特别是从2020年底出现车用芯片荒之后,这样的建厂动作指向性就显得更加明确,即主攻以车用芯片为重点的功率半导体。
     实际上,这这些厂商动作之前,全球排名前两位的模拟芯片大厂德州仪器(TI)和ADI就已经开展了类似的建厂计划,其中包括但不限于功率半导体。在逐步关闭老旧的6英寸、8英寸晶圆厂的同时,将兴建12英寸新厂作为发展重点。
因此,全球8英寸功率半导体厂有向12英寸转型之势,再加上早就在向12英寸晶圆转移的逻辑和存储芯片,数字和模拟芯片向更高生产效率迈进的脚步愈加一致。
    SEMI统计和预测,2020年,全球用于12英寸晶圆厂的投资额有望同比增长13%,创造历史新纪录。而且,由于疫情影响,全球数字化转型进程将加速,这样,2021年在12英寸晶圆厂上的投资将再创新高,预计同比增长4%,之后的2022 年稍微放缓后,2023年将再创新高,达到700亿美元的规模。
涉及到具体的芯片产品,12英寸晶圆厂最大资本支出依然会用在存储芯片(DRAM和3D NAND)上,预计2020到2023年的实际和预测投资额每年都将以高个位数稳健增长,2024年幅度有望进一步扩大到10%。另外,用于逻辑芯片/MPU和MCU的投资在2021到2023年也将稳步提高。
特别值得关注的是功率器件,用在该类产品的投资增长幅度在2021年有望超过200%,而2022和2023年也将保持两位数的增长率。这样的增长势头与上文提到的各家厂商“扎堆”新建功率半导体12英寸晶圆厂的现象十分契合。

 

转移的驱动力

以功率半导体为代表的模拟芯片产线,之所以从8英寸向12英寸晶圆转移,主要原因有二:一是12英寸晶圆具有更高的生产效率和经济效益;二是当下以车用芯片为代表的相关产能严重不足,促使向12英寸晶圆转移。

经济效益
晶圆尺寸越大,可利用效率越高。12英寸晶圆拥有较大的晶方使用面积,得以达到效率最佳化,相对于8英寸晶圆而言,12英寸的可使用面积超过两倍。
    由于晶圆尺寸越大,成本效率越高,特别是在当下行业对产能要求大量增加的情况下,12英寸晶圆的优势越来越明显,相关的转型案例也越来越多。
   对于传统IDM来说,8英寸产线的投入产出比显得越来越低,大规模运营这些产线的积极性已经不高了,除了保留一部分必需的8英寸产线外,像TI和ADI这样的老牌儿模拟芯片巨头,可以将越来越多的8英寸晶圆加工任务外包给晶圆代工厂,而它们自己主攻12英寸产线。
在模拟芯片市场,像TI、ADI、Maxim这样的厂商,都有着高于行业平均水平的毛利率。以TI为例,在过去10年内,其利润和利润率保持上升态势。按照TI的说法,创造高利润率与他们用12英寸晶圆厂生产模拟芯片、降低成本有关。
    近些年,TI一直在稳步提升其12英寸晶圆模拟芯片的产量,以削减成本并提高生产效率。TI表示,12英寸晶圆厂的产量比竞争对手使用的8英寸工艺生产的芯片便宜40%。此外,对于模拟用途,12英寸晶圆厂的投资回报率可能更高,因为它可以使用20到30年。
TI拥有两个12英寸晶圆厂,2018年,其12英寸晶圆模拟芯片产量占其整体模拟芯片产量的50%左右。考虑到5G,IoT、汽车和云计算等应用的成熟和大规模扩展,会推动相关模拟芯片需求的增长,因此,该公司有充分的理由进行12英寸晶圆厂扩展,以保持并进一步提升其高利润率。

产能不足
当下,芯片产能不足已成为全球性难题,尤以车用芯片为最,其中,功率半导体更是供不应求。
在过去很长一段时间内,功率半导体器件都是采用8英寸晶圆生产的。随着市场对功率器件的需求不断提升,而这也给了8英寸晶圆更多的商业机遇。
汽车和工业应用是功率器件增长的主要驱动力。据Gartner统计,在全球半导体市场中,工业应用和汽车电子的增速最快,而工业应用和汽车电子的应用增量主要来自于功率半导体。
IC insights预计,在功率半导体年出货量方面,2016~2021的年复合增长率为5.2%。受益于汽车和工业应用驱动,预计未来3年功率分立器件市场仍将保持5%左右的增速。
SEMI的数据显示,功率分立器件约占8英寸晶圆应用的16%。由于8英寸晶圆设备短缺,全球8英寸晶圆产能增长率仅为1~2%, 低于功率半导体和功率分立器件的增速。因此,汽车电子和工业应用对功率半导体需求大于供给导致功率半导体涨价,而功率半导体对8英寸晶圆产能需求大于供给。这是各大厂商向12英寸晶圆转移的一个重要原因。
8英寸产能紧张程度延续到了2021上半年,除非有厂商愿意从8英寸转至12英寸晶圆生产,只有这样才能在短时间内缓和8英寸产能的紧张情况。目前看来,以晶粒较大的指纹辨识IC和功率器件等产品转到12英寸生产的可行性较高。
指纹辨识IC厂商神盾证实,该公司确实从一、两年前就着手规划从8英寸转至12英寸晶圆生产,预计今年下半年流片,明年将会大量转换。除了成本之外,产能是神盾此举更重要的考量因素。
而在功率半导体方面,如前文所述,多家IDM企业都在新建12英寸晶圆厂。
功率半导体对晶圆的消耗量巨大,一般情况下,一片8英寸晶圆仅能切割70~80颗IGBT芯片。目前,电动车处于渗透率快速提升阶段,汽车半导体用量需求的成长空间很大,这些将带动硅晶圆产业进入长期、持续的供需紧张状态。
例如在纯电动车方面,一辆tesla model x汽车需要使用84颗IGBT,这样算来,基本上一辆车就要消耗掉一片晶圆。混合动力汽车的功率半导体用量相对较少,以宝马i3为例,单辆汽车的功率半导体硅晶圆消耗量约为1/4片。
预计到2022年,全球电动车销量有望突破1000万辆,以平均每辆车消耗1/2片硅晶圆计算,对应功率半导体硅晶圆消耗量将达到500万片左右。
近一年来,MOSFET、TVS、肖特基二极管等功率器件产品的交期普遍延长,行业呈现出明显的供不应求态势,这其中,来自汽车用的功率器件是重要组成部分。
与此同时,英飞凌等国际大厂均优先将产能分配给了毛利率较高的新产品,如汽车和工业用器件,退出了中低压MOSFET,这就导致MOSFET供需缺口扩大。去年,英飞凌、意法半导体等大厂的MOSFET产能就被预订一空,ODM/OEM及系统厂只能大举转单中国台湾MOSFET厂,包括富鼎、大中、尼克森、杰力第三季接单全满,涨价5%~10%后的产能已全数卖光。
一般情况下,MOSFET、整流管和晶闸管的交货周期在8~12周左右,但现在部分MOSFET、整流管和晶闸管交期已延长到20~40周,而低压MOSFET交期接近或超过40周,其中,汽车功率器件的货期问题尤为显著,IGBT的交期最高已经达到52周。
在这种状况下,要提升产能,将8英寸产线转为12英寸,以提升生产效率和芯片绝对数量,就成为了各大模拟芯片,特别是功率器件厂商的共同选择。

 

当下,美国、欧洲,以及中国大陆的功率半导体、车用芯片厂商,很多都在新建12英寸晶圆厂,而8英寸向12英寸晶圆产线转移已经持续多年,当下的全球性芯片缺货在很大程度上加速了这一趋势转换。这种情况下,今后两年内,不知道是否能解决8英寸晶圆厂产能不足的问题,结果值得期待。

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