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半导体制造

没有通快,就没有人工智能。我们的激光和等离子解决方案是现代半导体制造的支柱。从 EUV 光刻技术到先进的封装技术:只要是创造未来的地方,就会用到我们的技术。无论是沉积、曝光还是蚀刻——凡是追求创新与进步的地方,都离不开通快。与此同时,我们更进一步思考:我们的解决方案不仅要实现卓越性能,也要兼顾资源高效利用的生产工艺。  携手实力强大的技术合作伙伴,我们不断推动创新,重塑整个行业。

没有通快的半导体?无法想象。

创新始于人。因为每一步前进的背后,都有想法、热情和勇气。我们助力生产新一代的芯片。通快使半导体制造更快、更加可持续、更高效。  对于希望制造尖端芯片的制造商来说,通快不仅仅是供应商,亦是战略合作伙伴。

我们不仅要制造发生器,更希望重新定义行业标准。如今,我们的系统正为全球要求最严苛的等离子体工艺提供支持。

Agata Dul
通快电子业务高压部门总监

我们的发生器是现代等离子工艺的关键技术。没有它们,半导体产业将无法运转。

Rafal Bugyi
通快电子业务首席执行官

当生产线停滞时,分秒必争。通过我们的全球服务团队,即使是最复杂的工艺流程,我们也能为其提供支持,使其顺利运行,绝不妥协。

Petra Thoma
通快 EUV 全球服务总监

通快如何推动半导体制造业发展

我们的技术可确保所有关键工艺步骤的超高可用性。由此,通快将半导体制造提升到新高度——更快、更高效、更可持续。

Semicon Mikrochop Prozess Grafik
晶锭切片 裸晶圆 沉积 光刻胶涂覆 EUV 光刻 蚀刻 离子植入 化学机械抛光 (CMP) 晶圆切割 测试

1. 晶锭切片

从硅晶体中切割出极薄的薄片。借助激光,芯片制造商能够以尽可能减少材料损伤的方式完成这一工艺。

2. 裸晶圆

半导体芯片的所有结构都会构建在裸硅片上。

3. 沉积

在晶圆表面沉积一层薄材料,例如绝缘体或导体。它构成了晶体管和连接结构的基础。

4. 光刻胶涂覆

在晶圆表面涂覆一层光敏材料,以便对特定区域进行曝光和加工。

5. EUV 光刻

光线通过掩膜投射到光刻胶上,形成微小的结构图案,从而描绘出后续电路的轮廓。

6. 蚀刻

暴露区域会被化学或物理方式蚀刻,从而在材料中形成沟槽、通孔和导电线路。

7. 离子植入

将外来原子高速引入硅中(掺杂)。这样便可改变电气特性,使晶体管具备开关功能。

8. 化学机械抛光 (CMP)

对晶圆表面进行化学机械平坦化处理。这样便可在更先进的芯片中实现多层结构。

9. 晶圆切割

晶圆被分离成晶粒。每个晶粒最终都会成为一个独立的微芯片。借助激光或等离子工艺,可以特别精确地完成这一过程。

10. 测试

每颗芯片都要经过电气测试——先进行功能测试,之后还会在负载和温度条件下进行测试。

我们为半导体制造业提供的产品

我们的激光和等离子应用可用于芯片制造的所有关键生产步骤。

EUV

通快凭借其激光专业能力,使 EUV 技术成为可能。只有借助 EUV 技术,才能制造出性能最强大的芯片;而通快的高功率激光器正是整套设备的核心。凭借这一技术,通快为下一代半导体制造做出了决定性贡献,并帮助夯实全球数字化发展的技术基础。 

等离子发生器

通快的等离子发生器在芯片生产中发挥着重要作用。TruPlasma RF G3 是新一代高频电源,可帮助微芯片制造商实现更稳定的等离子工艺,从而降低生产成本并提升芯片质量。

激光器

通快激光器在半导体行业中发挥着决定性作用,在众多关键工艺中都不可或缺。例如,它们可用于先进封装中的激光辅助蚀刻工艺,以及晶圆切割、晶圆分离和计量等应用。 

立即进一步了解激光技术的应用!

激光技术几乎可在芯片制造每一道工序的前、中、后阶段发挥作用。每家半导体制造商和后道加工企业都有自己的加工链,并可在不同环节使用激光技术。

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通快如何塑造芯片行业

通快的高功率激光器如何实现 EUV 光刻。

我们的全球合作伙伴关系

新一代芯片应尽可能减少能耗。芯片本身的生产也应尽可能节能,同时设备需要全年 7×24 小时运行。通快通过为芯片工厂的所有相关供应商提供生产解决方案来满足这一要求。作为创新型企业,我们提供电子和激光解决方案,以提升微芯片生产的效率和可持续性。几十年来,通快一直与亚洲、美国和欧洲半导体行业的主要供应商保持着密切的合作关系。这种建立在信任基础上的紧密合作,使我们能够开发出满足客户严苛要求的创新解决方案。

与全球最大的光刻系统制造商 ASML 的长期深入合作就是成功合作的范例之一。通快为 EUV 技术提供高功率激光器,从而为制造性能强大的微芯片提供核心技术。通快发生器还可为硅晶圆生产中的沉积和蚀刻工艺提供可靠而精确的电能。通快的激光技术应用广泛,例如用于光掩模和极小芯片结构的质量控制。

高精尖世界

EUV 区域
用于最精细芯片结构的极短波长光
耗电量更低
需要新一代 TruPlasma RF G3 系列
加工速度优于机械锯切
晶圆高速激光切割技术

作为一家高科技企业,我们积极塑造半导体行业的未来,并通过创新为数字革命做出重要贡献。下一步包括开发更高效的制造解决方案,并进一步扩大合作关系,持续突破技术边界。

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展会与活动——欢迎莅临现场与我们当面交流

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ASML 表彰通快推出新型 EUV 激光器

与 ASML 的紧密独家合作,使全球芯片制造商能够获得更可靠、更节约资源的光刻系统。

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了解通快技术如何推动半导体制造发展:深入了解 EUV 光刻、高功率激光器以及芯片制造系统解决方案。

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用于 EUV 光刻的光源
进一步推动摩尔定律——复杂的 CO2 激光系统为半导体技术中的极紫外(EUV)光刻技术开辟道路。
Yongjuan Shi
激光技术销售部门
yongjuan.shi(at)trumpf.com 电话 +86 512 5367 7105
Jeff Jiang
功率电子装置销售部门
jeff.jiang(at)trumpf.com 电话 +86 177 7223 8823

您一直想知道…

什么是半导体?

半导体是一种导电性介于导体(如铜)和绝缘体(如玻璃)之间的材料。典型的半导体材料是硅或锗。导电性可通过掺杂(引入外来原子)以及温度或光照等外部因素进行调节。这使得半导体成为晶体管、二极管和集成电路等电子元件的理想材料。在数据中心、人工智能和微型化趋势的推动下,半导体行业正在快速增长。半导体正朝着性能更强、体积更小的方向发展。专家将这一发展趋势称为“纳米竞赛”。通快的激光和等离子技术对于 EUV 光刻、沉积、曝光和蚀刻等工艺至关重要。没有这些技术,就不可能制造出最新一代的芯片。

什么是晶体管?

晶体管是一种电子元件,可用作电信号的开关或放大器。它是现代微电子技术的核心,也是处理器、存储芯片以及几乎所有数字设备的基础。芯片中的晶体管越多,计算能力就越强。

微芯片是如何制造的?

一枚半导体芯片通常需要经历数百道、甚至上千道制造工序。制造它需要几个月的时间。简单来说,半导体制造过程大致可以分为十个步骤:

1. 制造始于晶圆。晶圆由高纯度硅拉制而成,并切割成薄片。

2. 晶圆经过抛光处理,为后续工序提供绝对平整的表面。

3. 在光刻工艺中,会涂覆一层光敏材料(光刻胶),后续电路结构将由其决定。

4. 通过 EUV 光刻等极其精确的曝光工艺,将微小图案投射到晶圆上。

5. 随后,对曝光区域进行化学显影,使所需结构显现出来。

6. 通过蚀刻工艺(如 等离子蚀刻)去除材料层,从而形成导电线路和晶体管。

7. 随后进入掺杂工艺,通过引入外来原子来改变硅的电气特性。

8. 随后会沉积多层金属和绝缘材料,以在晶体管之间形成复杂连接。

9. 经过数百道这样的工序后,晶圆会被测试并切割成单个芯片(晶粒)——这一过程称为晶圆切割。

10. 最后,芯片会经过封装和测试,最终用于智能手机、电脑或汽车等设备。

半导体最重要的应用有哪些?

1. 信息和通信技术
半导体控制着计算机、服务器和智能手机的计算过程。它们是数字通信、云计算和物联网(IoT)不可或缺的基础。

2. 人工智能和计算中心
性能强大的芯片能够处理海量数据,为人工智能应用和大数据分析提供支持。

3. 汽车工业
在汽车领域,半导体对于驾驶辅助系统、电动出行、信息娱乐和自动驾驶至关重要。

4. 医疗技术
它们可以实现精确成像、诊断系统甚至植入式设备。

5. 工业和自动化
半导体驱动着工业制造中的传感器、控制系统和机器人技术。

人工智能和微芯片之间有什么关系?

人工智能应用需要巨大的计算能力。芯片性能越强大,人工智能模型的训练和应用就越快、越高效。半导体技术的进步,也因此极大推动了人工智能的发展。通快的技术,例如 EUV,被用于制造性能最强大的芯片。

什么是人工智能芯片?

人工智能芯片是专门开发的处理器,可直接在芯片上执行机器学习和人工智能的复杂算法。它们与传统处理器的不同之处在于能够并行处理大量数据。

人工智能芯片通过高度复杂的制造流程生产而成,该流程结合了传统半导体技术和创新封装工艺。首先,真正承担运算功能的核心通常会以硅基纳米结构的形式制造出来。

芯片必须具备极高性能和能效,才能实时处理海量数据。因此,制造商越来越多地采用先进封装技术。在这一过程中,多个芯片会集成到所谓的中介层(Interposer)上,后者充当连接层。

虽然硅中介层长期以来一直是标准方案,但在尺寸和成本方面正逐渐达到极限。解决方案:玻璃中介层。玻璃成本更低,可加工成大尺寸拼板,并能为人工智能系统实现复杂的芯片封装。为了在不同层之间建立电气连接,需要在玻璃上钻出数百万个微小孔洞,即所谓的玻璃通孔(TGV)。在这一过程中,同样会用到通快的激光技术。

摩尔定律是什么?

摩尔定律指出,微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番,而每次计算的成本则不断下降。因此,芯片性能不断提升,而尺寸却无需增大。为了延续微型化趋势,EUV 光刻和新型芯片架构(例如 3D 结构)等技术正得到广泛应用。该定律于 1965 年由英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)提出。它并非自然规律,而是一种反映行业创新速度的观察。

半导体制造面临的最大挑战是什么?

1. 微型化和精确化
该行业面临着巨大的压力,需要制造越来越小的纳米级结构。要在硅晶圆上制造 3D 结构,EUV 光刻机和等离子发生器必须以极高的精度工作。即使最微小的偏差,也会导致废品增加和成本上升。由于公差已经进入纳米级,质量控制(计量)也变得越来越复杂。

2. 能源消耗与可持续性
能源效率对于降低运营成本和实现可持续发展目标至关重要。因此,等离子发生器和激光系统必须尽可能高效节能。

3. 供应链和质量保证
整个供应链都必须确保零缺陷质量。供应链中的薄弱环节可能危及生产。通快对其合作伙伴和供应商提出了严格的质量标准要求。

4. 生产设备的可用性
半导体的生产主要集中在亚洲。设备供应商必须为全球芯片制造提供最高水平的服务,以避免停机。因此,通快持续投资建设区域服务中心和技术中心,例如在中国台湾。

什么是半导体制造中的光刻

光刻是半导体制造中的核心工艺,它将电子电路结构转移到硅晶圆上。在这一过程中,专用涂覆设备会在晶圆表面涂覆一层光敏材料(光刻胶)。随后,光刻系统利用光将所需图案曝光出来,并进行化学显影。这些结构构成芯片上晶体管和其他元件的基础。该领域最先进的技术是 EUV 光刻。它使用极短波长的光来创建纳米级精细结构。没有 EUV 光刻,就无法生产出性能强大的微芯片。它对于实现摩尔定律至关重要,而摩尔定律认为晶体管数量大约每两年翻一番。

什么是半导体制造中的晶圆?

晶圆是生产微芯片的起点。它由高纯度硅制成,先被拉制成单晶体,再切割成薄片。这些薄片经过抛光,以使表面绝对光滑。通过光刻、曝光、蚀刻和掺杂等工艺,在晶圆上形成电路结构。经过数百个工艺步骤后,晶圆将被测试并切割成单个芯片(“晶粒”)。

什么是晶圆切割?

晶圆切割是指从晶圆上分离出半导体芯片。这是半导体工艺链后端的核心步骤。

晶圆切割最常见的工艺有哪些?

机械锯切、隐形切割、烧蚀激光切割和等离子切割。

什么是等离子蚀刻?

等离子蚀刻是一种利用离子化气体(等离子)从晶圆表面去除材料或对其进行结构化加工的工艺。这一过程对精确的芯片结构至关重要。

什么是高频电源(RF 电源)?

一种提供高频电能的装置,用于产生和控制芯片生产所需的等离子。

什么是玻璃通孔(TGV)?

玻璃通孔(TGV)是玻璃中的微小导电通孔,可实现芯片封装不同层之间的电气连接。它们对高性能应用至关重要,因为它们能缩短信号路径并最大限度地减少能量损失。

半导体公司如何减少碳足迹?

半导体制造需要大量能源。不过,半导体企业可以通过采用节能技术和循环经济,大幅降低碳足迹,而通快技术在其中发挥着关键作用。对于作为家族企业的通快而言,可持续发展是其 DNA 的一部分。因此,对于 EUV 光刻等面向未来的技术,我们尤其重视高效、节约地利用能源和材料。

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通快可持续发展

可持续发展是通快企业战略的重要组成部分。气候和环境保护是我们义不容辞的责任,通快积极投身社会公共事务并秉承富有责任心的企业管理方式。 欢迎详细了解我们相关的目标、举措以及项目。

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