晶圆制造过程及运用设备
芯片须要经由设计、制造（包括硅片制造以及晶圆制造）、封装测试才能终极落到客户手中。
▲芯片制造流程图
从图中的集成电路制造厂板块我们可以看到，晶圆制造过程中有几大主要的步骤：氧化、沉积、光刻、刻蚀、离子注入/扩散等。这几个紧张步骤都须要多少种半导体设备，知足不同的须要。
▲晶圆制造紧张步骤利用工艺及设备
设备中运用较为广泛的有氧化炉、沉积设备、光刻机、刻蚀设备、离子注入机、洗濯机、化学研磨设备等。
▲紧张设备先容及其国内外制造企业
晶圆制造紧张设备市场情形
根据2017年SEMI公布的数据，在集成电路制程中，晶圆制造设备投入占比约占设备投资的80%，而封装、测试设备投入则占比分别为9%和6%。在制造过程中，最紧张、代价最昂贵的三类分别是沉积设备，包括PECVD,LPCVD等、刻蚀设备、光刻机，占半导体晶圆厂设备总投资的15%、15%、20-25%。
而这些设备由于被运用于制造，因此其精度和稳定性也哀求最高。而凭借技能资金等上风霸占大份额的龙头企业在这些领域尤为领先。
2017年环球营收前十大半导体设备公司
险些垄断了高端光刻市场份额高达80%的ASML，在CVD设备和PVD设备领域都保持领先的美国运用材料（AMAT）以及刻蚀机设备领域龙头Lam Research稳坐前三。下面姑息沉积、刻蚀、光刻这三大领域及代表公司进行详解。
1. 沉积设备
沉积是半导系统编制程工艺中的一个非常主要的技能，分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写，中文意思是“物理气相沉积”，是指在真空条件下，用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技能。
PVD镀膜技能紧张分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技能的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。
CVD是英文Chemical Vapor Deposition的缩写，中文意思为“化学气相沉积”，是半导体工业中运用最为广泛的用来沉积多种材料的技能，其可用于沉历年夜范围的绝缘材料、大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，化学气相沉积法时将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。
在集成电路制成中，常常利用的CVD技能有：大气压化学气相沉积（APCVD）、低气压化学气相沉积（LPCVD）、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）以及新型气相外延成长技能金属有机化合归天学气相沉积（MOCVD）等。相应的设备也就有APCVD设备，LPCVD设备，PECVD设备以及MOCVD设备。
2. 刻蚀设备
刻蚀是采取物理或者化学的方法，通过掩膜图形使薄膜材料选择性销蚀的技能，是薄膜制备的“反”过程。
刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀两类。湿法刻蚀是将硅片浸泡在可与被刻蚀薄膜进行反应的溶液中，用化学方法撤除不要部分的薄膜。早期制造业以湿法为主。当半导系统编制造业进入微米、亚微米时期往后，哀求刻蚀的线宽越来越细，传统的湿法化学刻蚀因其固有的横向钻蚀，无法掌握线宽，乃至造成断裂，已不再适应科研及生产的哀求，取而代之的因此等离子体技能为根本的干法刻蚀方法。这种方法是将被加工的硅片置于等离子体中，在带有堕落性、具有一定能量离子的轰击下，反应天生气态物质，去除被刻薄膜，此种方法具有各向异性。
干法刻蚀种类较多，常见的有等离子体刻蚀（分为圆筒型和平行电极型）、反应离子刻蚀、溅射刻蚀、离子束刻蚀、反应离子束刻蚀等。相应的设备就有等离子体刻蚀机、反应离子刻蚀机、离子束刻蚀机等。
3. 光刻机
光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用场可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。
在加工芯片的过程中，光刻机通过一系列的光源能量、形状掌握手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学偏差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，然后利用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。一样平常的光刻工艺要经历硅片表面洗濯烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经由一次光刻的芯片可以连续涂胶、曝光。越繁芜的芯片，线路图的层数越多，也须要更精密的曝光掌握过程。
中国半导系统编制造设备企业
2016年中国半导体设备发卖收入总计57.33亿元，同比增长21.5%，个中前十强单位完成发卖收入47.7亿元，同比增长28.5%，也便是说，前十强的增速快于整体增速，市场集中度在不断提高，可喜可贺。
▲2016全国半导体设备十强 数据来源：中国半导体家当协会
目前，中国半导体设备已有了一定的根本，虽然设备总量不大，但一贯并保持着高速增长的态势。但须要认清的是，目前我国的技能实力与国外比较仍存在较大的差距，尤其与市占率超80%的设备企业如ASML、运用材料等比较，实力偏弱且绝大部分设备厂商无法知足国际已经实现量产的制程，较难进入国际代工巨子的产线。
当然，在掉队的局势下，我国半导体设备也在奋起直追，并取得了一定成绩，在海内产线上已经进行了一部分国产替代。半导体设备是我国发展半导体集成电路的基石，我们要把握好先行条件，率先推进，争取早日完成入口替代。
