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碳化硅专用清洗设备交付!助力第三代半导体客户量产突破

发布时间:2025-07-11发布人:

近年来,全球半导体产业迎来爆发式增长,中国半导体市场更是呈现资金加速涌入、产能快速扩张、企业积极出海的发展态势,半导体设备及关键零部件产业即将迎来上市高峰期。在国家政策强力支持下,碳化硅等第三代半导体产业迎来重大发展机遇。

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政策层面,国家发改委近日联合多部门印发《关于促进大功率充电设施科学规划建设的通知》,明确提出:

    加快高压碳化硅功率模块国产化替代

    推动充电产业链整体升级

    2027年前建成超10万台大功率充电设施

这一政策将直接带动碳化硅功率器件市场需求,预计未来三年国内碳化硅产业规模将突破千亿元大关。

产业层面,我国半导体装备产业正加速从"追赶替代"向"自主创新"转型。特别是在碳化硅外延及器件设备领域,其技术要求远超传统硅基设备,主要面临三大技术挑战:

    高温工艺控制

    大尺寸晶圆处理

    特殊材料兼容性

面向"十五五"规划,我国半导体装备产业正面临国际技术封锁与全球供应链重构的双重挑战,产业发展亟需从"追赶替代"向"自主创新"转变,构建具有中国特色的技术体系和发展路径。以AR眼镜等新兴应用为例,其核心技术涉及碳化硅衬底、SRG光波导、精密刻蚀工艺和大尺寸晶圆制造等多个前沿领域,对半导体设备提出了更高要求。

在第三代半导体(SiC/GaN)市场快速增长的驱动下,特别是在新能源汽车、5G通信、智能电网等战略新兴领域的应用爆发,晶圆制造过程中的关键设备——清洗设备的重要性日益凸显。

近日,北京华林嘉业科技有限公司(CGB)成功向国内领先的第三代半导体企业交付了自主研发的湿法清洗设备集群,这一重要里程碑标志着我国在碳化硅(SiC)/氮化镓(GaN)晶圆制造关键设备领域取得了实质性突破,为产业链自主可控提供了有力支撑。该设备将用于碳化硅外延及器件产线,助力其提升晶圆制造良率与产能效率。特别是在碳化硅功率器件领域,其优异的耐高压、耐高温特性,使其成为电动汽车、光伏逆变器等高端应用的核心器件。

交付设备构成完整的清洗链条:从光刻环节的显影/去胶(半自动显影机、无机去胶清洗机),到刻蚀后处理(介质/硅酸碱腐蚀台),再到终极清洗(多类型超声波清洗机),甚至特殊材料处理(碳化硅晶片清洗机),形成8大关键工艺节点的闭环。

作为国内领先的专业半导体设备制造商,CGB专注于晶圆清洗、干燥及表面处理技术的研发与生产,公司研发总部位于北京亦庄经济技术开发区,拥有河北廊坊北方生产基地和无锡华东区域服务中心。同时在日本设有研发中心,专注于产品研发和海外市场服务。 

 产品应用领域包含:集成电路(IC)、微机电系统(MEMS)、硅材料(Si)、化合物半导体(Compound Semiconductor)、光通信器件(Optical Communication Devices)、功率器件(Power Devices)、半导体照明(LED)、先进封装(Advanced Packaging)、光伏电池(Photovoltaic)、平板显示(FPD)和科研(R&D)等。 

作为国内深耕半导体湿法制程设备、全自动晶圆倒角机、全自动刷片机、干燥机、化学品供给系统等设备制造商,CGB始终严格按照国际质量管理体系标准进行全方位和全过程的质量控制,同时注重持续改进及创新。

核心优势包括:

    自主核心技术:在Marangoni干燥,以及RCA清洗等领域拥有多项专利

    定制化能力:可根据客户需求调整工艺参数,适配SiC、GaN等先进半导体材料

    稳定量产验证:设备已在国内多家头部晶圆厂、第三代半导体企业稳定运行

核心优势

1.全自动槽式清洗机拥有多项自主知识产权,可应用于RCA清洗工艺、湿法刻蚀工艺、金属层湿法刻蚀工艺、炉管前清洗工艺及其他特殊工艺清洗需求,设备采用模块化设计,易于维护。

可以有效去除晶圆表面‌有机残留物‌、‌ ‌颗粒污染物‌等,确保晶圆洁净度满足后续工艺要求‌。通过化学溶液(SC1、HF)与物理清洗(喷淋、超声波)结合,降低晶圆表面缺陷率,提升芯片良品率‌。

    高效性‌:多槽体联动设计(化学清洗槽、纯水清洗槽、干燥槽),单机完成全流程清洗‌。

    稳定性‌:电阻率检测、自动补液、防干烧设计,保障工艺一致性‌。

    环保性‌:废液分路排放(直排/回收),减少化学品消耗‌。

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2.全自动有机清洗机针对油污、脂渍、金属加工液等‌有机污染物‌,有机清洗剂的溶解力显著高于水性清洗剂,能快速分解顽固油污。结合‌超声波空化效应‌(频率40kHz-80kHz),实现半导体晶圆的表面处理。

通过有机溶剂(ACE、NMP、EKC、IPA)与物理清洗(喷淋、超声波)结合,降低晶圆表面缺陷率,提升芯片良品率‌。

前置式全自动机械臂,工艺过程中无需人员参与,保证晶圆清洗的一致性。

配备消防系统

    毫秒级探测‌:在设备内部高风险区(溶剂槽、管路区等)部署温度/火焰/烟雾多传感器,实现火灾萌芽期精准识别。

    定向灭火‌:针对溶剂特性选用二氧化碳灭火剂,通过喷嘴直接喷射至火源,10秒内完成初期火势压制。

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3.半自动槽式清洗机结合手动控制与自动化控制,通过预设程序完成部分清洗流程,同时保留人工干预灵活性。

采用悬臂式机械手结构,支持多轴运动(X/Y/Z轴),通过伺服电机驱动,实现晶圆的精准搬运及定位‌。

    多槽配置‌:包含酸槽、碱槽、纯水槽等8个槽位,满足不同清洗工艺需求‌。

    耐腐蚀材质‌:槽体采用PVDF、石英材料,耐受强酸强碱‌。

    半自动操作模式‌:支持手动上下料与自动清洗流程切换,通过触摸屏设置参数(清洗时间、温度、溶液配比),实现工艺配方存储与调用‌。

    集成超声波模块,增强颗粒和有机物去除效率。

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4.半自动单腔光刻版清洗机通过浸润、Brush刷洗,配合ACE/IPA冲洗,兆声清洗,可以有效去除光刻版表面光刻胶残留,并对光刻版表面进行清洗。

设备主要组成

    工艺腔体

    升降扫描摆臂模块

    刷洗摆臂模块

    供排液系统

    空气净化及静电消除系统

    排风系统

    中央控制系统

工艺腔体可配置Brush刷洗、ACE清洗、IPA清洗、兆声清洗、氮气吹扫、氮气吹干、离心甩干等功能。

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5.CDS供液系统是一种高度自动化的化学品供应系统,主要用于24小时不间断地向生产线提供各种化学液体。该系统广泛应用于集成电路、半导体材料加工、LED、太阳能光伏、MEMS等行业中湿法设备的化学液自动供给。CDS供液系统能够实现化学液的自动加液、补液及配液,确保生产过程中化学液的精确配比和稳定供应,是许多工艺的核心支持系统。

配备高精度的计量装置,有助于提高产品质量的稳定性。

先进的控制系统,能保证化学药液以稳定的流量输出。

采用模块化设计理念,减少维修时间和成本。

具备在线监测和故障诊断功能,帮助维修人员快速定位和解决问题。

防泄漏设计,可防止引发安全事故。

远程监控操作,提高了操作的便捷性和安全性。

自动配液功能,提高了配液的准确性和效率。

多种药液兼容,满足不同生产工艺对多种化学药液的需求。

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科技自立自强,装备先行!CGB此次交付的湿法清洗设备集群在第三代半导体领域的快速交付,标志着从“跟跑”到“并跑”的跨越。未来,随着更多关键设备的突破,中国半导体行业必将迎来更广阔的发展空间!