各類科學儀器設備是半導體產業的必備工具,半導體制造和封裝測試環節需要上百種儀器設備。以一座投資規模為15億元美金的晶圓廠為例,晶圓廠70%的投資用于購買設備(約10億元美金),設備中的70%是晶圓制造設備,封裝設備和測試設備占比約為15%和10%。沉匯儀器對電子測量儀器之外的儀器類型進行了簡單的梳理(見表1,2)?,F在,華為被美國列入管制“實體名單”;華為現在使用的相關美國產儀器設備是否被涉及?未來,中國的半導體產業所需的儀器設備,是否也會和美國儀器“脫鉤”?為保障半導體產業順利運行,試問非美國的儀器企業能做到嗎?光譜、色譜、天平、硬度計等不少儀器,在國內擁有優秀的供應商;在電子顯微鏡、熱分析儀器等方面,除了美國之外,也有豐富的儀器供應商??隙ǖ拇鸢钢档闷诖?。
表1 半導體材料分析測試儀器
硅片 | 原子力顯微鏡、X射線衍射儀、電子衍射法ED(反射高能電子衍射RHEED、低能電子衍射LEED)、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能量色散譜EDS、顯微激光拉曼光譜儀、角分辨光電子能譜ARPES、電學性能表征、光致發光PL、電化學工作站、傅里葉變換紅外光譜儀、拉曼光譜儀、離子色譜儀、電子探針分析儀、熱重分析儀、X射線光電子能譜、俄歇電子能譜、臺階儀、透射光譜(紫外-可見光-近紅外分光光度計、雙光束紫外可見分光光度計)、熒光光譜、掃描探針顯微鏡、特斯拉儀 |
光刻膠 | 原子力顯微鏡、紫外光譜儀、紅外光譜儀、核磁共振儀、掃描電鏡、差示掃描量熱儀、熱重分析儀、元素分析儀、液質聯用LC-MS、納米壓痕儀、臺階儀 |
電子氣體 | |
超凈高純試劑 | 氣相色譜、等離子質譜ICP-MS、離子交換色譜法;顯微鏡法、庫爾特法、光阻擋法、激光光散射法;發射光譜法、原子吸收分光光度法、火焰發射光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、等離子發射光譜法、電感耦合等離子質譜法ICP-MS |
濺射靶材 | 金相分析、掃描電鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計、ICP-MS、輝光放電質譜法GDMS、四探針電阻儀、熱重分析儀、激光粒度儀、數字源表、臺階測試儀 |
拋光材料 | 掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、俄歇電子能譜儀、納米力學測試儀、X射線光電子能譜儀、摩擦力顯微鏡、掃描探針顯微鏡、粒度分析儀;掃描探針、X射線形貌儀、離子質譜儀、衍射分析技術、激光拉曼光譜儀、臺階儀、表面測試儀;三維表面輪廓儀(白光干涉儀)、粗糙度儀、精密測厚儀、金相顯微鏡 |
引線框架 | 數字式微歐計、顯微硬度計、電子拉伸機、金相顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡、能譜分析儀、萬能試驗機 |
封裝基板 | 流變儀、熱重分析儀、差示掃描量熱儀、熱機械分析儀、動態熱機械分析儀、萬能試驗機;X射線衍射儀、掃描電鏡、四探針測試儀、自制膜層結合強度測試儀 |
鍵合絲 | 掃描電鏡、X射線能譜儀EDS、X射線衍射儀、直流雙臂電阻電橋、萬能試驗機、顯微硬度計、金相顯微鏡、鍵合點拉力試驗所用檢測設備 |
包封材料 | 同步熱分析儀、X射線衍射儀、紅外光譜儀、透射電鏡、紫外-可見分光光度計、試驗機、元素分析儀、掃描電鏡、能量散射光譜儀SEM-EDS、高溫熱機械分析儀、熒光光度計 |
芯片粘接材料 | 原子力顯微鏡、X射線光電子能譜、萬能試驗機、顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、動態熱機械分析儀、X射線衍射儀、熱重分析儀 |
表2 半導體前后道量檢測儀器
前道量檢測儀器 | 薄膜厚度量測(四探針、橢偏儀)、膜應力量測(掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡)、摻雜濃度量測(熱波系統法)、關鍵尺寸(掃描電子顯微鏡)、套準精度(相干探測顯微鏡)、表面缺陷檢測(光學顯微鏡、明暗場檢測、掃描電子顯微鏡) |
后道檢測設備 | CP(Circuit Probing,電路測試)測試設備:測試臺、探針臺;FT(Final Test,終測)測試設備:測試臺、分選機 |
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