LPCVD 设备:多晶硅薄膜到氮化硅层,低压沉积的规模化生产密码

在半导体成熟制程领域,低压化学气相沉积(LPCVD)设备以 “高均匀性 + 低成本” 成为量产首选。SEMI 数据显示,2023 年全球 LPCVD 设备市场规模达 22 亿美元,其中中国市场占比 35%,主要用于 28nm 及以上逻辑芯片、功率器件和 MEMS 传感器的薄膜沉积。

LPCVD 通过将反应气压控制在 10-100Pa(传统 CVD 为常压),实现薄膜沉积速率与均匀性的优化。以多晶硅沉积为例,LPCVD 在 620℃下可实现 50nm/min 的生长速率,且整片晶圆厚度误差<2%,较常压 CVD 提升 30%。这种技术特性使其在成熟制程中广泛用于栅极多晶硅、互连层介质等薄膜制备,单台设备年产能可达 50 万片以上,单位晶圆成本较 ALD 低 40%。

在 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)制造中,LPCVD 用于沉积厚膜氮化硅(>1μm)作为钝化层,通过优化氨气流量(200-500sccm)与沉积时间(>30 分钟),可将薄膜应力控制在 ±50MPa 以内,抗开裂能力提升 50%。2023 年全球 IGBT 市场规模达 84 亿美元,其中 80% 的厂商采用 LPCVD 工艺,国产厂商士兰微、华微电子的 LPCVD 产线良率已稳定在 97% 以上。

在 MEMS 加速度计制造中,LPCVD 沉积的多晶硅结构层厚度均匀性误差<1.5%,刻蚀后线宽偏差<0.2μm,满足微米级结构的精度需求。某国产厂商的 LPCVD 设备通过引入 “气流脉冲调制” 技术,将 MEMS 薄膜的制备周期从传统工艺的 4 小时缩短至 2.5 小时,成本降低 35%,已被歌尔股份、敏芯股份用于消费电子传感器量产。

厦门毅睿科技-芯壹方 高温炉、快速升温炉、PECVD、太阳能电池测试仪器

尽管应用材料、泛林集团仍主导全球市场,但国产厂商已实现 28nm 制程全覆盖。2023 年某国产厂商的 LPCVD 设备在中芯国际 14nm 产线验证通过,多晶硅薄膜的氧含量控制在<1×10^18 atoms/cm³,电阻率波动<3%,性价比较进口设备高 25%。在功率半导体领域,国产 LPCVD 设备的市场占有率已从 2020 年的 12% 提升至 2023 年的 28%,成为士兰微、比亚迪半导体的主力设备。

厦门毅睿科技-芯壹方LPCVD

结语:在先进制程吸引目光的同时,LPCVD 设备用 “成熟工艺的极致优化” 支撑着全球 80% 以上的芯片量产。对于中国半导体产业而言,这种 “性价比之王” 不仅是稳定供应链的压舱石,更是在功率器件、MEMS 等细分领域实现突破的关键装备。

#低压 CVD #多晶硅沉积设备 #氮化硅沉积设备 #功率半导体制造 #MEMS 薄膜沉积


返回上一级
推荐阅读
锂电池回收暴利背后:三大工艺流派混战,谁能笑到最后?
#图文打卡计划#火法冶金:高能耗的「粗放式」生存火法工艺通过高温焙烧(800-1200℃)分离金属,虽能一次性回收钴、镍、铜等有价金属,但每吨废料能耗高达 5000kWh,且产生大量氮氧化物和粉尘。格林美通过升级富氧燃烧系统,将能耗降低至 3500kWh / 吨,同时增加 SCR 脱硝装置,使氮氧化物排放降低 70%。尽管如此,火法工艺
固态电池量产倒计时!三道「地狱级」工序,中国厂商已突破两道
#图文打卡计划#电解质涂布:从「液态泥浆」到「固态薄膜」的颠覆性跨越传统液态电解质涂布采用溶剂法,需经历涂布、烘干、溶剂回收等多环节,溶剂残留量通常>100ppm,严重影响固态电池离子传导率。研发的干电极工艺彻底摒弃溶剂,通过热压辊将固态电解质粉末与电极材料直接压合,水分残留量降至 5ppm 以下,同时生产效率提
锂电池生产「死亡弯道」:从极片到电芯的致命工艺陷阱
#图文打卡计划#混料工序:浆料粘度波动 5%,全年利润打水漂锂电池极片制备的第一道关卡是浆料混合,其粘度稳定性直接决定后续涂布质量。某二线电池厂曾因分散机桨叶设计缺陷,导致浆料粘度波动 ±8%,涂布时频繁出现露箔和厚度不均,单月报废极片价值超 500 万元。宁德时代通过引入双行星真空搅拌机,搭配在线粘度计实时监测
氦检仪揪出纳米级漏孔!松下车间中国设备让锂电池10年不漏1滴液
在松下大连工厂的电池 pack 车间里,一台氦质谱检漏仪正在对模组进行气密性检测,检测精度达 5×10⁻¹⁰Pa・m³/s,相当于每秒可检测到一个针头大小的漏孔。这个数字意味着锂电池在 - 30℃至 85℃的极端环境下,年泄漏量<0.1%,而这一技术突破使中国氦检设备在高端市场的占有率从 2021 年的 10% 提升至 2023 年的 45%。一
锂电车间200 台 AGV 搬运效率碾压叉车 10 倍
#图文打卡计划#在蜂巢能源的无人工厂里,200 台激光导航 AGV 正在以 2m/s 的速度穿梭于涂布、装配、检测等 50 多个工位,路径规划误差<±10mm,实现 “原材料进 - 成品出” 全流程无人化搬运。这个场景背后,是中国 AGV 厂商在锂电行业的渗透率从 2021 年的 35% 提升至 2023 年的 68%,其中自主导航技术已达国际领先水平。
1100℃高温下,正极材料全球 68% 产自这里
在容百科技的高镍三元材料车间里,一台智能隧道窑炉正在以 1100℃的高温烧制 NCM811 正极材料,温度均匀性控制在 ±3℃以内。这个数字意味着每公斤材料的镍钴锰比例偏差<0.5%,而这一技术突破使中国高镍材料的全球市占率从 2021 年的 45% 提升至 2023 年的 68%。一、传统窑炉的 “烧结瓶颈”正极材料烧结是锂电池生产的源头
分选机太狠!2000 颗电芯秒级过筛,车企:漏 1 颗赔千万!
在国轩高科的储能电池产线末端,一台高速分选机正在以 2000 颗 / 小时的速度对电芯进行全参数检测,电压检测精度达 ±0.05mV,内阻测量误差<±0.1mΩ。这个效率相当于每秒检测 0.56 颗电芯,且精度达到实验室级标准。2023 年全球分选机市场规模达 45 亿元,中国厂商市占率提升至 75%,其中高精度分选机的通道一致性误差已控
热压机压爆电芯?宁德时代靠 0.1MPa 精度驯服锂电池变形记
在宁德时代宜宾基地的模组车间里,一台伺服热压机正在以 0.1MPa 的压力精度对电池模组进行压合,位移误差控制在 ±0.05mm 以内。这个数字背后,是中国锂电设备厂商突破韩国技术垄断的关键一步。2024 年 GGII 数据显示,国产热压机在方形电池模组产线的良率提升至 99.2%,较进口设备提高 3 个百分点,而压力控制精度已达国际
从热压工艺到 EOL 测试:解析模组后段设备的技术焦点
锂电池模组的热压与测试是保障装车性能的关键环节。2023 年全球模组热压机市场规模达 28 亿美元,EOL 测试设备市场规模达 35 亿美元,国产设备在精度与效率上已实现对日韩设备的超越。热压工艺用于固定电芯间距与导热界面材料,核心指标是压力均匀性与位移精度。2023 年国产设备的压力偏差<±1%,位移精度达 ±0.05mm,较
从仓储容积率到路径规划:解析锂电物流设备的效率极限
在锂电池工厂的智能化改造中,自动化 AGV 与智能仓储系统是提升物流效率的核心。2023 年中国 AGV 市场规模达 210 亿元,智能仓储系统市场规模达 180 亿元,设备综合效率(OEE)较传统物流提升 60%。AGV 的核心指标是定位精度与调度效率。2023 年国产 AGV 的定位精度达 ±10mm,较 2020 年提升 80%,通过 “激光 SLAM···

微信客服

全国服务热线

18064427555