半导体与半导体设备是紧密关联的两个概念,以下是具体解析:
一、半导体定义
半导体是指常温下电导率介于导体与绝缘体之间的材料,其导电性可通过掺杂或外部条件控制。典型应用包括收音机、电视机、温度测量等。
二、半导体设备分类
半导体设备主要分为 前道工艺设备 (晶圆制造)和 后道工艺设备 (封装测试)两类:
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前道工艺设备
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核心设备 :光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、清洗设备、氧化/扩散炉、退火炉等。
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功能 :实现芯片图案化、材料沉积、掺杂及表面处理,是芯片制造的核心环节。
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后道工艺设备
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核心设备 :封装设备(如贴片机、引线键合机)、测试设备(如分选机、探针台)、切割机、裂片机等。
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功能 :完成芯片封装、测试及成品加工,确保产品可靠性。
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三、设备市场与技术趋势
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市场规模 :2025年全球半导体制造设备市场规模预计达1874.5亿美元,年复合增长6.6%。
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技术竞争 :美国、日本、欧洲、韩国和中国大陆是主要生产商,设备投资占芯片制造总成本的约80%。
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重点领域 :300mm晶圆设备需求增长显著,前道工艺设备(如光刻机、刻蚀机)技术难度最高。
四、典型设备示例
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光刻机 :用于将设计图案转移到硅片,是芯片制造的关键步骤。
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刻蚀机 :通过化学或物理方法去除不需要的材料,实现精细结构加工。
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离子注入机 :通过注入杂质改变硅片电导性,用于制造逻辑门等元件。
五、总结
半导体设备是半导体产业的核心支撑,其技术进步直接影响芯片性能与产能。当前全球竞争激烈,设备投资持续增长,300mm晶圆等先进制程设备成为发展重点。