Что такое оборудование для травления?

Что такое оборудование для травления?

Оборудование для травления используется в процессе травления при производстве полупроводников.

Процесс травления — это технология, которая разрезает или растворяет поверхность обрабатываемого объекта. Оборудование для травления выполняет процессы травления на тонких пленках и других материалах, сформированных на полупроводниковых пластинах, и является незаменимым для производства ЦП и других электронных устройств.

Поскольку электронные устройства в последние годы стали более сложными, травление требуется для достижения все более тонкой обработки. Процесс также стал более сложным, и для производства одного электронного компонента часто используется несколько видов оборудования для травления.

Применение оборудования для травления

Оборудование для травления незаменимо при производстве электронных устройств. Конкретные области применения:

• Интегральные схемы, такие как ЦП для ПК
• Печатные платы
• Жидкокристаллические панели отображения
• Плазменные панели отображения

Фотолитография, используемая при производстве этих продуктов, представляет собой технологию, которая обрабатывает поверхность объекта путем подачи света поверх нанесенного светочувствительного материала. Одним из процессов фотолитографии является травление.

В процессе травления области оксидной пленки на пластине, покрытые резистом, остаются, а области, не покрытые резистом, отслаиваются. Создается неровность и формируется рисунок.

Принцип работы оборудования для травления

Оборудование для травления подразделяется на два типа: влажное травление и сухое травление.

1. Влажное травление

Влажное травление — это процесс, при котором оксидная пленка растворяется с использованием кислотных или щелочных химических растворов. За один раз можно обрабатывать большое количество листов, а качество продукции остается стабильным.

Поскольку химический раствор относительно недорог, его можно изготовить с низкой себестоимостью. Однако, поскольку травление происходит в одном направлении, вертикальная обработка невозможна (предел — 1 мкм).

2. Сухое травление

Сухое травление — это процесс травления, в котором не используются химикаты. Плазменное травление — наиболее широко используемый метод сухого травления. Плазменное травление — это метод, при котором газ плазмируется под вакуумом с высоким напряжением.

Существует два типа методов плазменного травления: тип диэлектрической связи и тип микроволнового типа, оба из которых используют высокочастотный источник питания. Этот метод использует генерируемую плазму для соскабливания поверхности объекта и является более дорогим, чем влажное травление. Однако можно обрабатывать канавки размером от 100 нм до 1000 нм.

Другие типы плазменного травления включают ионное травление ионным ударом и газовое травление, которое использует газ, оба из которых требуют вакуумного оборудования.

Другая информация об оборудовании для травления

1. Рынок и доля оборудования для травления

Глобальный рынок электроники продолжает расширяться, и полупроводниковая промышленность, которая поддерживает это расширение, становится все более важной. Глобальный рынок полупроводников расширяется, несмотря на переживаемые им спады, такие как крах Lehman.

В последние годы бурно развивается развитие технологий дальнейшей миниатюризации носителей информации с использованием трехмерной структуры. Поэтому оборудование для травления становится еще более важным как основная технология для 3D.

Объем рынка потребления оборудования для травления составил 1389,3 млрд иен в 2018 году. Доли рынка по регионам потребления следующие: Южная Корея (28%), Китай (19%), Япония (19%), Тайвань (14%) и США (10%). Кроме того, доля поставщиков по национальности в 2018 году была США (64%) и Япония (32%). По состоянию на 2018 год компании США и Японии были олигополистами на рынке.

2. Рынок оборудования для сухого травления и 3D NAND

Сухое травление является одной из технологий микропроизводства, и в зависимости от обрабатываемого материала доступно множество типов оборудования для травления. Однако основным направлением является оборудование, в основном предназначенное для полупроводников и металлов, таких как кремниевая и металлическая проводка. Оборудование для сухого травления изолирующей пленки составляет высокий процент оборудования, используемого на обычных заводах по производству полупроводников.

В 2017 году рынок оборудования для сухого травления оценивался в 10,7 млрд долларов США.

Быстрый рост рынка оборудования для сухого травления объясняется увеличением трехмерной структуры памяти. По мере миниатюризации процессы сухого травления увеличиваются, и флэш-память разработала трехмерную структуру.

Для формирования ячеек флэш-памяти 3D NAND требуются различные процессы. В частности, обработка глубоких каналов отверстий сложна и требует длительного процесса травления. На заводах по производству полупроводниковой памяти критически важным является количество обрабатываемых деталей в час. Поэтому для обеспечения производительности обработки увеличивается количество устанавливаемого оборудования для сухого травления.