芯片|200毫米的短缺可能会持续多年( 四 ) 汽车|半导体|扫描仪|it芯片

对于所有芯片，第一步都在硅晶圆供应商处进行。这些供应商使用各种设备制造各种直径尺寸的未加工硅晶片，例如 150 毫米、200 毫米和 300 毫米。
对 200 毫米晶圆的需求依然强劲。 SEMI 高级研究经理 Sungho Yoon 表示：“前五名晶圆供应商不追求 200mm 产能扩张，因此 200mm 晶圆供应预计将在 2022 年保持紧张。 ”
同时，在生产出晶圆后，它们会被运送到芯片制造商，在晶圆厂进行加工。对于许多逻辑芯片，第一步是在晶圆上沉积一层二氧化硅，然后是氮化物层。取决于应用，可以使用其他材料。
然后将晶圆插入称为涂层机/显影机的系统中。在该系统中，将光刻胶（一种光敏材料）倒在晶圆上。
然后将晶圆发送到另一个称为光刻扫描仪或步进器的系统。在操作中，晶片和光掩模被放置在光刻工具中。光掩模是给定 IC 设计的模板。
然后，扫描仪/步进器产生光，通过掩模投射到晶圆上，根据给定的设计在晶圆上创建微小的图案。
对于 200mm 晶圆，芯片制造商使用 365nm（i-line）或 248nm 光刻系统。根据尼康的说法，使用各种技术， i-line 光刻系统可以实现低至 280nm 的分辨率，而 248nm 约为 110nm 。
ASML、佳能和尼康是 200mm 光刻系统的主要供应商。而 200mm 光刻系统通常是市场上最难找到的工具。佳能营销经理 Doug Shelton 表示：“200 毫米设备需求的增加和全球设备短缺导致设备交付周期比平常更长。 ”
所有光刻供应商都销售具有最新功能的新的或翻新的 200mm 工具。 “佳能继续生产新的 200mm 兼容 i-line 和 DUV 步进器和扫描仪，我们正在努力优化我们的生产能力以满足 200mm 市场需求， ”Shelton 说。 “佳能还开发了 200mm 版本的 DUV 扫描仪和 i-line 步进器，可提供 200mm 基板上的 300mm 高性能计算应用所需的分辨率、覆盖和吞吐量性能。 ”
佳能还翻新旧的 200 毫米光刻设备。 “适用于翻新的候选光刻系统供应有限，并受市场定价影响， ”他说。
同时，在光刻步骤之后，晶片经历各种沉积和蚀刻步骤。化学气相沉积 ( CVD ) 是晶圆厂中常用的沉积工具类型。在 CVD 系统中，晶圆被插入腔室。化学物质流入腔室并撞击晶片，在表面形成所需的材料。
芯片制造商使用蚀刻系统在所需位置去除这些材料。反应离子蚀刻 (RIE) 是最常见的蚀刻系统，可连续去除器件中的材料。
需要 200 毫米蚀刻和沉积系统。 Lam Research战略营销董事总经理 David Haynes 表示：“总体而言，市场上用于满足产能增长需求的专用翻新 200 毫米工具严重短缺。”
多年来， Lam 一直在生产 200 毫米沉积和蚀刻工具。它还开发桥接工具。 “这意味着我们可以为 200mm 生产重新配置 300mm 工艺工具， ”Haynes 说。 “鉴于 300mm 内核的可用性优于专用 200mm 工具，这为我们提供了满足客户要求的好方法。它为他们提供了与更新的 300 毫米平台相关的改进的工艺能力和生产力。 ”
其他沉积和蚀刻供应商也看到了类似的趋势。 “在过去 10 年中，对 ≤200mm 工艺设备的需求一直保持强劲并不断增长， ”应用材料公司首席营销官 Mike Rosa 说。 [1
“可以肯定地说，我们今天看到的不仅仅是对 IC 短缺的回应，而是几年前开始的趋势的延续。 ”
与许多公司一样， Applied 制造新的 200mm 工具或翻新旧系统。 “对于我们产品组合中的许多主机和腔室技术，一段时间以来，我们一直在构建全新或部分新的 200mm 系统， ”Rosa 说。 “为了应对对 200 毫米系统不断增长的需求，应用材料公司已采取措施显着扩大其在美国以及我们预计将持续强劲需求的地区的制造能力。随着需求的不断增加， 200mm 系统的可用性仍然具有挑战性，我们还积极与希望评估将其工艺移植到更自动化和更高规模的 300mm 生产的客户合作。 ”