¿Qué es un Equipo de Grabado?
Los equipos de grabado se utilizan en el proceso de mordentado, que es un proceso de fabricación de semiconductores y otros productos.
El grabado se refiere a una técnica de procesamiento mediante la cual se corta o disuelve la superficie del objetivo de procesamiento. Los equipos de grabado realizan procesos de grabado en películas finas, etc. formadas en obleas semiconductoras, y son esenciales para la fabricación de dispositivos electrónicos como las CPU.
A medida que los dispositivos electrónicos se han vuelto más sofisticados en los últimos años, el grabado requiere un procesamiento cada vez más fino. El proceso también es cada vez más complejo, y a menudo se utilizan varios sistemas de grabado para fabricar un solo componente electrónico.
Usos del Equipo de Grabado
Los equipos de grabado son esenciales para la fabricación de dispositivos electrónicos. Los usos específicos incluyen.
- Circuitos integrados, como las CPU de los PC
- Placas de circuitos impresos
- Paneles de visualización de cristal líquido
- Paneles de visualización de plasma
En su fabricación se utiliza la fotolitografía. La fotolitografía es una técnica para procesar la superficie de un objeto exponiéndolo a la luz de un material fotosensible aplicado sobre él, y el grabado es uno de los procesos de la fotolitografía.
En el proceso de grabado, la película de óxido de la oblea se recubre con resina y se dejan las zonas sin recubrir, mientras que las zonas sin recubrir se despegan. Se crean irregularidades y se forma un patrón.
Principio del Equipo de Grabado
Los equipos de grabado se clasifican en dos tipos: grabado en húmedo y grabado en seco.
1. Grabado Húmedo
Se trata de un proceso que disuelve las películas de óxido utilizando productos químicos ácidos o alcalinos. Se puede procesar un gran número de láminas a la vez y la calidad de la producción es estable.
La solución química es relativamente barata, por lo que puede fabricarse a bajo coste. Sin embargo, como el grabado procede en una dirección, no es posible el procesamiento vertical. El procesamiento de 1 µm es el límite.
2. Grabado en Seco
El grabado en seco es un proceso de grabado que no utiliza productos químicos. El grabado por plasma es el método de grabado en seco más utilizado. Es un método en el que el gas se graba por plasma al vacío con alto voltaje.
Existen dos tipos de métodos de plasmatización, el de acoplamiento dieléctrico y el de microondas, ambos utilizan una fuente de alimentación de alta frecuencia. Este método utiliza el plasma generado para raspar la superficie del objeto, y es más caro que el grabado húmedo. Sin embargo, es posible procesar ranuras finas de 100 nm a 1000 nm.
Otros tipos de grabado por plasma son el grabado iónico por impacto de iones y el grabado gaseoso mediante gases. Ambos requieren equipos de vacío.
Otra Información sobre Equipos de Grabado
1. Mercado y Cuota de Mercado de los Equipos de Grabado
El mercado mundial de la electrónica sigue expandiéndose y la industria de los semiconductores es cada vez más importante para apoyar esta expansión. El mercado mundial de semiconductores está en expansión a pesar de experimentar recesiones como la quiebra de Lehman Brothers.
En los últimos años, el desarrollo de tecnologías para una mayor miniaturización de los soportes de almacenamiento con estructura tridimensional ha sido muy activo. En consecuencia, los equipos de grabado están adquiriendo una importancia cada vez mayor como tecnología básica para las 3D.
El tamaño del mercado de consumo de equipos de grabado fue de 1,389,3 mil millones de yenes japoneses en 2018. La cuota por región de consumo es Corea del Sur (28%), China (19%), Japón (19%), Taiwán (14%) y Estados Unidos (10%). La cuota por nacionalidad de los vendedores también es de EE.UU. (64%) y Japón (32%) en 2018; en 2018, el mercado está oligopolizado por empresas de EE.UU. y Japón.
2. Equipos de Grabado en Seco y el Mercado de NAND 3D
El grabado en seco es una de las tecnologías para la microfabricación, y se venden muchos tipos de equipos en función del material a procesar. Sin embargo, los equipos destinados principalmente a semiconductores y metales, como los de interconexiones de silicio y metal, son los más utilizados. Los equipos de grabado en seco de películas aislantes representan una alta proporción en las plantas normales de semiconductores.
En 2017, el mercado de equipos de grabado en seco tuvo un valor de 10 700 millones de dólares.
El rápido crecimiento del tamaño del mercado de equipos de grabado en seco se debe a la estructura tridimensional de las memorias. A medida que avanza la miniaturización, aumenta el proceso de grabado en seco, lo que lleva al desarrollo de estructuras tridimensionales para la memoria flash.
Para formar las celdas de las memorias flash NAND tridimensionales son necesarios varios procesos. En concreto, el procesamiento de agujeros de canal profundos es difícil y requiere un largo proceso de grabado. En las fábricas de memorias semiconductoras, el número de piezas procesadas por hora es importante. Por ello, la capacidad de procesamiento se garantiza aumentando el número de sistemas de grabado en seco instalados.