半导体ASM Pulsar:高k电介质材料流
一、ASM 公司与 Pulsar 设备概述
ASM 国际(ASM International)于 1968 年在荷兰成立,在半导体设备领域有着举足轻重的地位,被誉为 “半导体设备企业之父"。成立初期,ASM 切入熔炉沉积市场,1970 年于荷兰开启生产。此后,其孵化出专注后端半导体装配和封装设备领域的 ASMPT,还与飞利浦的合资企业 —— 如今大名鼎鼎的 ASML 共同开发光刻技术 。自 20 世纪 90 年代初,ASM 将工作重心聚焦于沉积技术领域。
在半导体制造流程里,薄膜沉积是前道制造的核心工艺之一,常用的薄膜沉积技术包含化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)和物理气相沉积(PVD) 。传统的 PVD 和 CVD 在精度、均匀性、成分控制、复杂结构制备等方面存在一定局限,而 ALD 技术在这些方面优势显著,成为半导体制造和纳米技术领域的重要工具,尤其在后摩尔时代,逻辑芯片工艺向 3nm/2nm 迈进,存储芯片中 3D 堆叠结构等新技术兴起以及新型材料引入,ALD 的重要性愈发突出。比如,ALD 是能满足复杂 3D 堆叠结构(如 3D-NAND)覆盖和薄膜性能要求的沉积技术。
1999 年,ASM 前瞻性地认识到 ALD 的潜力,收购 Microchemistry;2004 年,又收购 ASM Genitech Korea。2007 年,ASM 推出 Pulsar ALD 工具,成为用于大批量制造使用新型铪基高介电层材料器件的系统,自此奠定了在 ALD 设备领域的重要地位。如今,ASM 约占据 ALD 设备 55% 的,是大、市占率高的 ALD 设备供应商,ALD 业务也是其大的设备营收来源,占比一半以上。
Pulsar 设备作为 ASM 公司 ALD 技术的代表性产品,在公司产品体系中占据关键地位。它专为满足半导体制造中对高 k 电介质材料(如栅极氧化层)沉积的严格要求而设计,凭借技术和性能,成为众多半导体制造商在相关工艺环节的设备,助力实现高精度、高质量的薄膜沉积,对提升半导体器件性能起着作用 。
二、高 k 电介质材料及其重要性
(一)定义与特性
高 k 电介质材料,是指介电常数显著高于传统二氧化硅(SiO₂ ,其介电常数约为 3.9)的一类材料 。“k" 代表介电常数,它衡量的是材料在电场中存储电荷的能力,介电常数越高,材料存储电荷的能力就越强。在半导体制造领域,高 k 电介质材料有着至关重要的应用。
常见的高 k 电介质材料包括氧化铪(HfO₂ ,介电常数约为 25)、氧化锆(ZrO₂ ,介电常数约为 30)、氧化铝(Al₂O₃ ,介电常数约为 9.8)等金属氧化物,以及氮化硅(Si₃N₄ ,介电常数约为 7.5)等氮化物 。这些材料具备诸多特性优势,以氧化铪为例,它具有较高的介电常数,这使得在半导体器件中,在保持相同电容值的情况下,可以使用更厚的氧化铪栅介质层,有效减少了栅极漏电流,进而提升了晶体管的性能和稳定性 。而且,氧化铪还拥有良好的热稳定性,能够在半导体制造过程中的高温环境下,依然保持自身的物理和化学性质稳定,确保器件制造工艺的顺利进行 。再看氧化铝,它除了有较高介电常数外,还具有较大的带隙,这有助于降低电子的隧穿电流,提高器件的可靠性 。同时,其良好的热稳定性和化学稳定性,使其能在不同的工艺条件下稳定存在,满足半导体制造中对材料性能的严格要求 。 氮化硅则凭借其较高的介电常数,在半导体器件中起到了电气隔离和信号传输的关键作用,有效防止了电流泄漏和信号干扰,保障了器件的正常运行 。
(二)在半导体领域的关键作用
在半导体领域,高 k 电介质材料发挥着不可替代的关键作用,对提升晶体管性能和缩小芯片尺寸意义重大。随着半导体技术的不断发展,晶体管尺寸持续缩小,按照摩尔定律,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔 18 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍 。但在晶体管尺寸缩小的过程中,传统的 SiO₂栅介质面临着严峻挑战。当 SiO₂栅介质层厚度不断减薄以维持电容值时,栅极漏电流会急剧增加 。因为当介质层薄到一定程度,电子会更容易穿过介质层,发生量子隧穿效应,导致大量的电流泄漏 。这不仅会增加功耗,还会严重影响晶体管的性能和稳定性,使得芯片的运行效率降低,甚至出现故障 。
而高 k 电介质材料的出现,有效解决了这一难题。由于高 k 材料具有较高的介电常数,在实现相同电容的情况下,能够采用更厚的栅介质层 。较厚的介质层可以显著减少量子隧穿效应,降低栅极漏电流 。以氧化铪替代二氧化硅作为栅介质层为例,氧化铪的介电常数是二氧化硅的数倍,使用氧化铪作为栅介质,在保证相同电容性能时,其厚度可以比二氧化硅厚很多,从而大大降低了漏电流 。这不仅降低了芯片的功耗,还提高了晶体管的开关速度和稳定性 。因为漏电流的减少,使得晶体管在开关过程中,能够更精准地控制电流的通断,提高了信号传输的准确性和速度 。此外,高 k 电介质材料的应用还有助于缩小芯片尺寸 。在提升晶体管性能的同时,允许在单位面积上集成更多的晶体管 。随着晶体管性能的提升,其尺寸可以进一步缩小,并且能够稳定工作 。这使得芯片制造商能够在同样大小的芯片面积上,集成更多数量的高性能晶体管,从而实现芯片的小型化和高性能化 。在智能手机、平板电脑等移动设备中,芯片尺寸的缩小可以为其他组件腾出更多空间,有助于设备实现轻薄化设计 ,同时,高性能的芯片也能为设备带来更强大的计算能力和更流畅的使用体验 。
三、ASM Pulsar 沉积高 k 电介质材料原理与技术
(一)沉积原理
ASM Pulsar 基于原子层沉积(ALD)技术实现高 k 电介质材料的沉积 。ALD 技术的核心原理是利用化学反应的 “自限性",以原子或分子层为单位逐层生长薄膜 。其具体过程如下:首先是前体吸附阶段,将化学前体引入反应室,化学前体分子会在衬底表面发生吸附,形成单分子层 。例如,在沉积氧化铪(HfO₂ )时,会先引入含铪(Hf)的前体,这些前体分子会均匀地吸附在衬底表面 。接着是吹扫阶段,用惰性气体(如氮气或氩气)将未吸附的前体和副产物清除 ,确保反应室中仅剩化学吸附在衬底表面的分子 ,避免残留杂质对后续沉积层质量产生影响 。随后进入反应阶段,引入第二种前体,它会与已吸附在衬底表面的种前体分子发生化学反应,生成所需的薄膜层 ,同时释放出气相副产物 。在氧化铪沉积中,引入氧气或臭氧作为第二种前体,与吸附的含铪前体反应生成氧化铪薄膜 。后是循环重复阶段,每次循环仅沉积一个原子层,通过不断重复上述前体吸附、吹扫、反应的循环过程,逐渐形成所需厚度的均匀薄膜 。这种 “自限性反应" 是 ALD 技术的关键,它确保每个循环的沉积厚度恒定 ,无论基材表面是平坦还是具有复杂的三维结构 ,都能实现高精度、均匀的薄膜沉积 。
(二)技术优势
高精度沉积:Pulsar 能够实现原子级别的精确控制,每次循环仅沉积一个原子层 。这使得它在沉积高 k 电介质材料时,能精准控制薄膜的厚度和成分 。在制造半导体器件时,对栅极氧化层的厚度精度要求 。Pulsar 凭借其 ALD 技术,可将氧化铪栅极氧化层的厚度控制在极微小的范围内,确保不同批次生产的器件性能一致性 。相比传统的化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)技术,在控制薄膜厚度均匀性方面,Pulsar 的优势显著 。CVD 和 PVD 在高深宽比结构中沉积时,很难保证薄膜厚度的一致性 ,而 Pulsar 的 ALD 技术则能实现均匀沉积 。
原材料使用高效:由于 ALD 技术的自限性反应特点,每次反应仅消耗与衬底表面吸附的前体分子发生反应所需的原材料 ,不会造成大量原材料的浪费 。这不仅降低了生产成本,还减少了生产过程中产生的废弃物 。在沉积高 k 电介质材料过程中,传统技术可能会因反应不或沉积不均匀,导致大量原材料未被有效利用 。而 Pulsar 通过精确控制反应过程,提高了原材料的利用率 。
复杂结构适应性强:在半导体制造中,随着器件结构越来越复杂,如 3D-NAND 闪存中具有高深宽比的孔和沟槽结构 ,对薄膜沉积技术的保形性要求 。Pulsar 的 ALD 技术基于化学吸附,每个层面都能均匀吸附前体,并逐层沉积 ,无厚薄不均现象 ,能够在这些复杂结构表面实现 100% 的阶梯覆盖 ,保证薄膜在整个结构上的均匀性和完整性 ,从而满足复杂结构对薄膜性能的严格要求 。
四、实际应用案例剖析
(一)案例背景与目标
某半导体制造企业专注于芯片的研发与生产,在市场竞争中始终追求技术和产品高性能。随着市场对芯片性能要求的不断提升,尤其是对低功耗、高速度芯片的需求日益增长,该企业决定在新一代芯片制造中采用高 k 电介质材料沉积工艺,以满足先进芯片制程对晶体管性能的严格要求 。为实现这一目标,企业需要一款能够精确控制高 k 电介质材料沉积过程、确保薄膜高质量和一致性的设备 ,经过多方调研和评估,终选择了 ASM Pulsar 设备 。
(二)应用过程与操作细节
在应用 ASM Pulsar 设备进行高 k 电介质材料(氧化铪)沉积时,首先对设备进行严格的初始化和校准操作 ,确保设备各项参数处于佳状态 。根据既定的工艺配方,设定反应室的温度为 300℃,压力维持在 0.1 Torr 。将硅衬底放入反应室后,先通入含铪的前体四氯化铪(HfCl₄ ),其流量控制在 5 sccm(标准立方厘米每分钟),持续时间为 0.2 秒 ,使得四氯化铪分子在衬底表面发生化学吸附 。随后,用氩气进行吹扫,氩气流量为 100 sccm,吹扫时间为 0.5 秒 ,以清除反应室中未吸附的四氯化铪和可能产生的副产物 。接着,引入氧气作为第二种前体,氧气流量设置为 8 sccm,反应时间为 0.3 秒 ,与吸附在衬底表面的四氯化铪发生化学反应,生成氧化铪薄膜 。在每次循环结束后,再次用氩气吹扫 0.5 秒 ,为下一次循环做好准备 。通过多次重复上述循环过程,逐步沉积出所需厚度的氧化铪薄膜 。在整个沉积过程中,利用设备内置的原位监测系统,实时监测薄膜的生长速率、厚度均匀性和成分变化 ,一旦发现参数偏离设定值,立即进行调整 。
(三)取得成果与效益
产品性能提升:采用 ASM Pulsar 设备沉积高 k 电介质材料后,芯片的性能得到显著提升 。晶体管的栅极漏电流降低了约 70% ,有效减少了芯片的功耗 。同时,晶体管的开关速度提高了约 35% ,使得芯片的运行速度更快,能够满足应用对芯片性能的苛刻要求 。在实际应用测试中,搭载该芯片的电子产品在数据处理速度和多任务运行能力方面表现出色,用户体验得到极大改善 。
生产效率提高:Pulsar 设备的自动化程度高,沉积过程稳定且高效 。与传统沉积设备相比,每批次芯片的生产周期缩短了约 20% ,提高了企业的产能 。设备的高可靠性也减少了因设备故障导致的停机时间,进一步保障了生产的连续性 。例如,在以往使用传统设备时,每月因设备故障导致的生产中断次数平均为 3 - 4 次 ,而采用 Pulsar 设备后,这一数字降低到了 1 - 2 次 。
成本降低:一方面,Pulsar 设备对原材料的高效利用,使得原材料成本降低了约 25% 。另一方面,由于产品性能提升和生产效率提高,单位芯片的生产成本也相应降低 。从长期来看,企业在市场竞争中的成本优势得以增强 ,产品的市场竞争力进一步提升 ,为企业带来了更高的经济效益 。
五、面临挑战与应对策略
(一)技术挑战
在高 k 电介质材料沉积过程中,Pulsar 面临着一些技术难题 。随着半导体器件不断向更小尺寸和更高性能发展,对高 k 电介质材料的质量和性能要求愈发严苛 。在沉积过程中,如何进一步提高薄膜的均匀性和一致性成为一大挑战 。即使 Pulsar 的 ALD 技术能实现较好的均匀沉积,但在原子级别的精度上,仍存在微小的厚度差异 。这些细微差异在先进制程中,可能会影响器件的性能一致性 。例如,在 7nm 及以下制程的芯片制造中,薄膜厚度的微小偏差可能导致晶体管的阈值电压不一致,从而影响芯片的整体性能和良品率 。而且,随着新材料不断涌现,开发与新型高 k 电介质材料相适配的沉积工艺也颇具难度 。不同的高 k 材料具有不同的化学性质和反应活性 ,需要精确调整沉积参数 ,以确保材料的特性得以充分发挥 。开发适用于新型高 k 材料的前体和反应条件,需要大量的实验和研发工作 ,这不仅耗时,还存在一定的技术风险 。
(二)市场竞争挑战
市场竞争也给 Pulsar 的应用推广带来了诸多挑战 。在半导体设备市场,ALD 设备领域竞争激烈 ,除了 ASM 公司的 Pulsar,还有其他竞争对手推出的类似设备 。这些竞争对手的产品在价格、性能和技术特点上各有优势 ,给 Pulsar 带来了不小的竞争压力 。一些新兴企业可能通过价格优势吸引客户 ,以较低的设备价格来争夺 。对于一些对成本较为敏感的半导体制造企业来说,价格因素可能会在设备采购决策中占据重要地位 ,这可能导致 Pulsar 在部分市场竞争中处于劣势 。而且,竞争对手可能在某些特定技术领域有创新,如更快的沉积速度或更高的产能 。在存储芯片制造中,对 ALD 设备的沉积速度有较高要求 ,若竞争对手的设备能够在保证质量的前提下,实现更快的沉积速度,就可能吸引更多专注于存储芯片制造的客户 ,从而影响 Pulsar 在该细分市场的应用推广 。
(三)应对策略与解决方案
针对技术挑战,ASM 公司持续加大研发投入 ,不断优化 Pulsar 设备的技术和工艺 。公司组建了专业的研发团队,深入研究原子层沉积过程中的物理和化学原理 ,以开发更沉积算法和控制技术 。通过引入机器学习和人工智能算法,实现对沉积过程的实时监测和精确控制 。利用机器学习模型对大量的沉积数据进行分析,预测薄膜生长过程中的变化趋势 ,提前调整沉积参数,从而进一步提高薄膜的均匀性和一致性 。在应对新型材料适配问题时,与材料供应商和科研机构紧密合作 ,共同开展研究项目 。通过共享资源和技术,加速新型高 k 电介质材料沉积工艺的开发 。与材料供应商合作,获取新型材料的详细特性数据 ,在此基础上,研发团队进行针对性的工艺实验,确定佳的沉积参数和前体选择 。
面对市场竞争挑战,ASM 注重提升产品的差异化竞争优势 。除了不断提升 Pulsar 设备的性能和质量外,还加强了客户服务和技术支持 。为客户提供的解决方案,包括设备安装调试、操作人员培训、售后维护等一站式服务 。在客户设备出现故障时,能够迅速响应,派遣专业技术人员进行维修,减少客户的停机时间 ,提高客户满意度 。同时,积极拓展市场渠道,加强与半导体制造企业的合作 。通过参加行业展会、举办技术研讨会等活动,提升 Pulsar 设备的度和影响力 。与不同规模和需求的半导体企业建立合作关系,根据客户的特定需求,提供定制化的解决方案 ,满足客户在不同应用场景下的需求 ,从而增强产品在市场中的竞争力 。
六、前景展望
(一)技术发展趋势
在技术发展方面,Pulsar 在高 k 电介质材料沉积技术上有望朝着更高精度、更高效以及与新兴材料和工艺融合的方向发展 。随着半导体制程工艺不断向更小尺寸迈进,对薄膜沉积精度的要求也将持续提升 。Pulsar 可能会进一步优化 ALD 技术,利用更控制算法和监测技术,实现原子层沉积过程中对薄膜生长的更精准控制 。通过引入更灵敏的原位监测传感器,实时获取薄膜生长过程中的原子级信息,从而实现对沉积参数的动态调整,确保薄膜厚度和成分的均匀性达到更高水平 。未来 Pulsar 还可能在提高沉积效率上取得突破 。目前,ALD 技术虽然能实现高精度的薄膜沉积,但沉积速度相对较慢,一定程度上限制了其大规模生产应用 。为解决这一问题,ASM 公司可能会开发新的反应机制或设备结构,在保证薄膜质量的前提下,提高沉积速度 。探索新的前体材料或反应条件,使每次循环的反应时间缩短,从而提高整体的沉积效率 。
随着半导体行业的发展,不断有新型高 k 电介质材料和新的半导体工艺涌现 。Pulsar 需要紧密跟进这些变化,实现与新兴材料和工艺的有效融合 。对于新研发的高 k 材料,Pulsar 要快速开发出适配的沉积工艺 ,确保新材料能够在实际生产中发挥出佳性能 。随着 3D 芯片、异构集成等新兴工艺的发展,Pulsar 需要适应这些复杂的芯片结构,进一步优化沉积工艺,以满足新结构对薄膜沉积的特殊要求 。
(二)市场潜力与应用拓展
从市场潜力来看,Pulsar 在未来半导体市场前景广阔 。半导体行业作为现代信息技术产业的核心,一直保持着稳定的发展态势 。随着 5G 通信、人工智能、物联网等新兴技术的快速发展,对高性能半导体芯片的需求持续增长 ,这为 Pulsar 提供了巨大的市场机遇 。在 5G 通信领域,基站和终端设备对芯片的性能要求,需要具备高速数据处理能力和低功耗特性 。采用 Pulsar 设备沉积高 k 电介质材料制造的芯片,能够有效满足这些要求 ,因此在 5G 通信芯片制造市场中,Pulsar 有望获得更多的应用机会 。在人工智能领域,无论是训练端还是推理端,都对芯片的计算能力和能耗比有着严格要求 。高 k 电介质材料沉积技术制造的芯片,能够提升芯片的性能和能效,从而满足人工智能芯片的需求 ,使得 Pulsar 在人工智能芯片制造领域具有广阔的应用前景 。
在应用拓展方面,Pulsar 除了在传统的逻辑芯片和存储芯片制造领域继续发挥重要作用外,还可能在新兴的半导体应用领域实现突破 。在功率半导体领域,随着新能源汽车、可再生能源发电等行业的快速发展,对功率半导体的性能和可靠性要求不断提高 。高 k 电介质材料在功率半导体中的应用,可以有效提高器件的耐压能力和开关速度,降低功耗 。Pulsar 凭借其沉积技术,有望在功率半导体制造领域得到应用,为新能源产业的发展提供支持 。在量子计算领域,虽然目前还处于发展初期,但未来具有巨大的发展潜力 。量子比特的制造对材料和工艺要求,Pulsar 的高精度沉积技术可能会在量子比特制造过程中发挥作用 ,为量子计算技术的发展贡献力量 。随着半导体技术的不断创新和市场需求的持续增长,Pulsar 在未来半导体市场中具有巨大的发展潜力和广阔的应用拓展空间 。
七、总结
ASM Pulsar 在高 k 电介质材料沉积领域展现出性能和关键价值。凭借基于原子层沉积(ALD)技术的原理,它实现了高精度的薄膜沉积,有效满足了半导体制造中对高 k 电介质材料的严格要求。在实际应用案例中,成功助力某半导体制造企业提升芯片性能,降低功耗,提高生产效率并削减成本 ,充分证明了其在先进芯片制造中的重要作用 。
尽管面临技术和市场竞争等挑战,但通过持续研发投入、技术创新以及积极的市场策略,ASM Pulsar 有能力应对并保持竞争力 。展望未来,随着半导体行业的持续发展,对高 k 电介质材料沉积的需求将不断增长 。ASM Pulsar 有望在技术上取得更大突破,实现更高精度、更高效的沉积,同时拓展更多应用领域,为半导体产业的发展注入强大动力 ,推动行业朝着更高性能、更小尺寸的方向不断前进 。
ASM 主要产品型号概览
1. ASM International(半导体设备)
1.1 原子层沉积 (ALD) 设备
热 ALD (T-ALD) 系列:
Synergis:高性能 300mm 双腔室热 ALD 系统,适用于金属氧化物、氮化物、电介质和纯金属沉积
Pulsar:用于高 k 电介质材料 (如栅极氧化层) 沉积
EmerALD:专为金属栅极和导体薄膜设计
等离子增强 ALD (PEALD) 系列:
Eagle XP8:针对多重图案化应用的低温间隔层沉积
XP8 QCM:面向先进节点存储器和逻辑应用的高生产率 PEALD 工具
1.2 外延 (Epitaxy) 设备
Intrepid ES: 300mm 外延沉积工具,专为逻辑和存储器应用
Intrepid ESA:针对硅基模拟 / 功率器件和晶圆制造
Epsilon 2000:用于 150/200mm 晶圆的单晶圆外延工具
Previum:新一代高生产率外延解决方案
1.3 碳化硅 (SiC) 外延设备
PE106A/PE108:双腔室设计,全盒式操作,提高维护便捷性
PE208:专为碳化硅外延设计的高产能系统
1.4 等离子增强化学气相沉积 (PECVD) 设备
Dragon XP8:适用于低 k 电介质薄膜,可配置多达 4 个双腔室模块
XP8 DCM:针对互连、钝化和蚀刻停止层的低温沉积应用
1.5 立式炉管系统
A400 DUO:面向 200mm 及以下晶圆,适用于功率、模拟、RF 和 MEMS 器件
SONORA:12 英寸晶圆专用,平衡成本、效益和性能
2. ASM Sensors(传感器)
2.1 位移传感器系列
posiwire®:线缆延伸式位移传感器
positape®:带状延伸式位移传感器
posichron®:磁致伸缩位移传感器
posimag® lin:磁性标尺位移传感器
2.2 角度传感器系列
posirot®:磁性角度传感器 (如 PRDS1,带 CANopen 接口)
posimag® rot:磁性增量编码器
posihall®:磁性多圈编码器
3. AS-Motor(农业机械)
3.1 草坪割草机系列
AS 60 E-WeedHex:电动除草机
AS 420 ProClip:17 英寸割草机 (汽油 / 电动版)
AS 65 4T B&S:搭载 Briggs & Stratton 引擎,可征服 35 度斜坡
3.2 高草 / 陡坡割草机系列
AS 990 Tahr RC:陡坡割草革命,遥控操作
AS 1000 OVIS RC/EVO:遥控割草机
Sherpa 系列:
AS 940 Sherpa 4WD:全地形四轮驱动割草机
AS 920 E-Sherpa 2WD:可拆卸电池的电动高草割草机
3.3 其他产品
AS 700 KM:专业级商用割草机
AS 800 FreeRider:适用于牧场等开阔地形
4. ASM Pacific Technology (ASMPT,半导体封装)
Wire Bonder 系列:
AB500:半自动引线键合机
AB502:全自动引线键合机
固晶机:
Machine Pro:新一代全自动固晶机
TCB (热压键合) 工具:安装量超 500 台,存储器和逻辑应用领域
总结
半导体设备:以 ALD 和外延设备为核心,包括 Synergis、Pulsar、Intrepid 等旗舰型号,服务芯片制造商
传感器:提供位移、角度测量解决方案,广泛应用于工业自动化
农业机械:专注高草和陡坡作业,以 Sherpa 和 OVIS 系列为代表
半导体封装:提供键合和固晶设备,在先进封装领域占据重要地位
注:以上信息基于公开资料整理,各产品线可能存在未列出的衍生型号或更新版本,建议访问各公司获取全面新的产品信息。
ASM 主要产品型号概览
1. ASM International(半导体设备)
1.1 原子层沉积 (ALD) 设备
热 ALD (T-ALD) 系列:
Synergis:高性能 300mm 双腔室热 ALD 系统,适用于金属氧化物、氮化物、电介质和纯金属沉积 。它的双腔室设计有效提升了生产效率,在金属氧化物沉积方面,能够精准控制各元素比例,保证沉积薄膜的电学性能稳定,常用于制造高性能集成电路中的关键薄膜结构。
Pulsar:用于高 k 电介质材料 (如栅极氧化层) 沉积 。凭借其原子级别的精确控制,可在复杂的半导体结构上实现均匀的高 k 材料沉积,确保栅极氧化层性能优异,满足先进制程对器件性能的严格要求。
EmerALD:专为金属栅极和导体薄膜设计 。能在不同衬底上沉积出高质量的金属栅极和导体薄膜,其沉积的薄膜具有良好的导电性和稳定性,为高性能晶体管的制造提供了关键支持。
等离子增强 ALD (PEALD) 系列:
Eagle XP8:针对多重图案化应用的低温间隔层沉积 。在多重图案化工艺中,能够在低温环境下沉积出高质量的间隔层,有效避免高温对底层结构的影响,保证器件的性能和可靠性。
XP8 QCM:面向先进节点存储器和逻辑应用的高生产率 PEALD 工具 。采用了等离子增强技术,提高了沉积速率,满足先进节点对生产效率的要求,同时保证薄膜质量符合存储器和逻辑器件的严格标准。
1.2 外延 (Epitaxy) 设备
Intrepid ES: 300mm 外延沉积工具,专为逻辑和存储器应用 。具备高精度的外延生长控制能力,能够在 300mm 晶圆上生长出高质量的外延层,满足逻辑芯片和大容量存储器对材料性能的严苛需求。
Intrepid ESA:针对硅基模拟 / 功率器件和晶圆制造 。针对硅基模拟和功率器件的特殊需求进行优化,能够生长出符合特定电学性能要求的外延层,提高模拟和功率器件的性能和可靠性。
Epsilon 2000:用于 150/200mm 晶圆的单晶圆外延工具 。适用于中小尺寸晶圆的外延生长,具有灵活的工艺调整能力,可满足不同客户对小尺寸晶圆外延的多样化需求。
Previum:新一代高生产率外延解决方案 。采用创新的设计和工艺,大幅提高了外延生长的生产效率,同时保证外延层质量稳定,为大规模生产提供了高效的解决方案。
1.3 碳化硅 (SiC) 外延设备
PE106A/PE108:双腔室设计,全盒式操作,提高维护便捷性 。双腔室设计实现了连续生产,提高了生产效率,全盒式操作方便了晶圆的装卸和设备维护,降低了维护成本和停机时间。
PE208:专为碳化硅外延设计的高产能系统 。针对碳化硅外延生长的特点进行优化,具备高产能优势,能够满足碳化硅功率器件大规模生产的需求,推动碳化硅在新能源汽车等领域的广泛应用。
1.4 等离子增强化学气相沉积 (PECVD) 设备
Dragon XP8:适用于低 k 电介质薄膜,可配置多达 4 个双腔室模块 。可根据生产需求灵活配置双腔室模块,提高生产效率,在低 k 电介质薄膜沉积方面表现出色,有效降低了芯片的寄生电容,提高了芯片的性能。
XP8 DCM:针对互连、钝化和蚀刻停止层的低温沉积应用 。能够在低温下实现高质量的互连、钝化和蚀刻停止层沉积,避免高温对器件结构和性能的影响,保证器件的可靠性和稳定性。
1.5 立式炉管系统
A400 DUO:面向 200mm 及以下晶圆,适用于功率、模拟、RF 和 MEMS 器件 。针对小尺寸晶圆和多种不同类型器件的工艺需求进行设计,具备良好的工艺兼容性,可满足功率、模拟、射频和微机电系统等器件的制造要求。
SONORA:12 英寸晶圆专用,平衡成本、效益和性能 。专为 12 英寸晶圆设计,在保证高性能的同时,优化了成本效益,为大规模生产提供了经济高效的解决方案,广泛应用于主流半导体制造领域。
2. ASM Sensors(传感器)
2.1 位移传感器系列
posiwire®:线缆延伸式位移传感器 。通过线缆的伸缩来测量位移,具有结构简单、测量精度较高的特点,常用于工业自动化设备中的位置测量和控制,如机床的工作台位移监测。
positape®:带状延伸式位移传感器 。采用带状结构,相比线缆更具柔韧性,适用于一些对安装空间和传感器柔韧性有要求的场合,如机器人关节的位移测量。
posichron®:磁致伸缩位移传感器 。利用磁致伸缩原理进行位移测量,具有高精度、高可靠性、耐恶劣环境等优点,常用于液压系统、工程机械等领域的位移监测。
posimag® lin:磁性标尺位移传感器 。通过读取磁性标尺上的磁信号来测量位移,具有测量精度高、响应速度快的特点,常用于高精度的机床加工、自动化生产线等场景。
2.2 角度传感器系列
posirot®:磁性角度传感器 (如 PRDS1,带 CANopen 接口) 。采用磁性感应原理测量角度,带 CANopen 接口方便与工业网络连接,实现数据的快速传输和系统集成,常用于工业自动化设备中的电机角度控制和机械臂关节角度监测。
posimag® rot:磁性增量编码器 。通过磁性元件产生增量信号来测量角度变化,具有精度高、抗干扰能力强的特点,常用于电机的转速和角度测量,以及自动化设备中的位置反馈控制。
posihall®:磁性多圈编码器 。能够测量多圈的角度变化,通过霍尔元件感应磁场变化来实现角度测量,常用于需要精确测量多圈旋转角度的场合,如工业阀门的开度控制、起重机的旋转角度监测。
3. AS-Motor(农业机械)
3.1 草坪割草机系列
AS 60 E-WeedHex:电动除草机 。以电力为驱动,具有环保、噪音小的优点,适用于小型草坪和花园的除草作业,其设计能够有效清除杂草,同时避免对草坪造成过度损伤。
AS 420 ProClip:17 英寸割草机 (汽油 / 电动版) 。提供汽油和电动两种动力选择,满足不同用户的需求。17 英寸的切割宽度适用于中等大小的草坪,操作灵活,能够轻松应对各种地形的草坪修剪。
AS 65 4T B&S:搭载 Briggs & Stratton 引擎,可征服 35 度斜坡 。强大的 Briggs & Stratton 引擎提供了充足的动力,使其能够在陡峭的斜坡上稳定作业,适用于山地草坪和果园等地形复杂的区域。
3.2 高草 / 陡坡割草机系列
AS 990 Tahr RC:陡坡割草革命,遥控操作 。采用遥控操作方式,解决了在陡坡上人工操作的安全风险,能够在陡峭的地形上进行割草作业,适用于山区、堤坝等危险区域的高草清理。
AS 1000 OVIS RC/EVO:遥控割草机 。具备遥控技术和高性能的割草系统,不仅能够在陡坡上稳定作业,还能实现高效的高草切割,适用于大型农场、高尔夫球场等大面积高草区域的修剪。
Sherpa 系列:
AS 940 Sherpa 4WD:全地形四轮驱动割草机 。四轮驱动设计使其具有出色的越野性能,能够在各种复杂地形上行驶,如泥泞、崎岖的山路等,适用于大面积的野外草地和牧场的割草作业。
AS 920 E-Sherpa 2WD:可拆卸电池的电动高草割草机 。采用可拆卸电池设计,方便充电和更换,以电力驱动,环保且噪音小,适用于城市公园、居民区等对噪音和环保要求较高的区域的高草修剪。
3.3 其他产品
AS 700 KM:专业级商用割草机 。具备高功率的发动机和高效的割草系统,适用于商业场所如公园、广场、工业园区等大面积草坪的修剪,具有工作效率高、可靠性强的特点。
AS 800 FreeRider:适用于牧场等开阔地形 。其设计适合在开阔的牧场等区域作业,具有较大的切割宽度和长续航能力,能够快速完成大面积的牧草收割,提高牧场的生产效率。
4. ASM Pacific Technology (ASMPT,半导体封装)
Wire Bonder 系列:
AB500:半自动引线键合机 。操作相对灵活,适用于中小规模的半导体封装生产,对于一些对生产效率要求不是特别高,但需要一定灵活性的产品封装具有较好的适用性,如一些特殊定制芯片的封装。
AB502:全自动引线键合机 。具备高度自动化的操作流程,能够实现高速、高精度的引线键合,适用于大规模的半导体封装生产,如消费电子芯片的批量封装。
固晶机:
Machine Pro:新一代全自动固晶机 。采用视觉识别和运动控制技术,能够实现高精度的芯片固晶,适用于先进封装技术如倒装芯片、扇出型封装等对固晶精度要求的工艺。
TCB (热压键合) 工具:安装量超 500 台,存储器和逻辑应用领域 。在存储器和逻辑芯片的封装中,凭借其高效稳定的热压键合技术,确保芯片与基板之间的可靠连接,提高了器件的性能和可靠性,被众多半导体制造企业广泛采用。
总结
半导体设备:以 ALD 和外延设备为核心,包括 Synergis、Pulsar、Intrepid 等旗舰型号,服务芯片制造商 。这些设备凭借技术和性能,满足了半导体制造过程中对高精度薄膜沉积和外延生长的严格要求,推动了芯片制程技术的不断进步,助力芯片制造商生产出高性能、低功耗的芯片,广泛应用于计算机、通信、消费电子等众多领域。
传感器:提供位移、角度测量解决方案,广泛应用于工业自动化 。其丰富的产品线能够满足不同工业场景对位移和角度测量的需求,通过精确的测量数据,为工业自动化设备的精准控制和高效运行提供了有力支持,提高了工业生产的效率和质量,在机械制造、机器人、自动化生产线等领域发挥着重要作用。
农业机械:专注高草和陡坡作业,以 Sherpa 和 OVIS 系列为代表 。针对复杂地形和高草环境的割草需求进行设计,解决了传统割草机在这些场景下作业困难的问题,提高了农业生产中草地维护的效率和安全性,适用于山区牧场、大型公园、堤坝等区域的草地修剪,为农业和园林领域提供了专业的解决方案。
半导体封装:提供键合和固晶设备,在先进封装领域占据重要地位 。其键合和固晶设备,满足了先进封装技术对高精度、高可靠性连接的要求,推动了半导体封装技术的发展,提高了芯片的性能和集成度,使得半导体器件能够更好地满足现代电子设备对小型化、高性能的需求,广泛应用于各类半导体芯片的封装生产。
注:以上信息基于公开资料整理,各产品线可能存在未列出的衍生型号或更新版本,建议访问各公司获取全面新的产品信息。
半导体ASM Pulsar:高k电介质材料流


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