Qu’est-ce qu’un équipement de gravure ?
Le matériel de gravure est un équipement utilisé dans le processus de gravure, qui est un processus de fabrication de semi-conducteurs et d’autres produits.
La gravure fait référence à une technologie de traitement dans laquelle la surface de la cible de traitement est coupée ou dissoute. Les équipements de gravure effectuent des processus de gravure sur des films minces, etc. formés sur des tranches de semi-conducteurs. Ils sont essentiels pour la fabrication de dispositifs électroniques tels que les unités centrales de traitement.
Les appareils électroniques étant devenus plus sophistiqués ces dernières années, la gravure nécessite un traitement de plus en plus fin. Le processus est également devenu plus complexe et plusieurs systèmes de gravure sont souvent utilisés pour fabriquer un seul composant électronique.
Utilisations de l’équipement de gravure
Les équipements de gravure sont essentiels à la fabrication des appareils électroniques. Parmi les utilisations spécifiques, on peut citer :
- Circuits intégrés tels que les unités centrales des PC
- Cartes de circuits imprimés
- Panneaux d’affichage à cristaux liquides
- Panneaux d’affichage à plasma
La photolithographie est utilisée dans la fabrication de ces produits. C’est une technique permettant de traiter la surface d’un objet en l’exposant à la lumière d’un matériau photosensible qui lui est appliqué, et la gravure est l’un des procédés de la photolithographie.
Au cours du processus de gravure, les zones du film d’oxyde de la plaquette recouvertes d’une réserve restent en place, tandis que les zones sans réserve sont décollées. Des irrégularités sont créées et un motif est formé.
Principe de l’équipement de gravure
Les équipements de gravure peuvent être classés en deux catégories : la gravure humide et la gravure sèche.
1. Gravure humide
Il s’agit d’un processus qui dissout les films d’oxyde à l’aide de produits chimiques acides ou alcalins. Un grand nombre de feuilles peuvent être traitées en même temps et la qualité de la production est stable.
La solution chimique est relativement peu coûteuse et peut donc être fabriquée à bas prix. Cependant, comme la gravure se fait dans une seule direction, le traitement vertical n’est pas possible. Le traitement à 1 µm est la limite.
2. Gravure à sec
La gravure à sec est un processus de gravure qui n’utilise pas de produits chimiques. La gravure au plasma est la méthode de gravure sèche la plus répandue. Il s’agit d’une méthode dans laquelle le gaz est gravé au plasma sous vide et à haute tension.
Il existe deux types de méthodes de plasmatisation : le couplage diélectrique et les micro-ondes, qui utilisent tous deux une alimentation électrique à haute fréquence. Cette méthode utilise le plasma généré pour gratter la surface de l’objet et est plus coûteuse que la gravure humide. Cependant, il est possible de réaliser des rainures fines de 100 nm à 1000 nm.
Les autres types de gravure au plasma comprennent la gravure ionique par impact ionique et la gravure gazeuse utilisant des gaz. Tous deux nécessitent un équipement sous vide.
Autres informations sur les équipements de gravure
1. Marché des équipements de gravure et part de marché
Le marché mondial de l’électronique continue à se développer et l’industrie des semi-conducteurs qui le soutient devient de plus en plus importante. Le marché mondial des semi-conducteurs est en expansion, malgré des récessions telles que le choc Lehman.
Ces dernières années, le développement de technologies permettant une miniaturisation plus poussée des supports de stockage à structure 3D a été actif. Par conséquent, le matériel de gravure devient de plus en plus important en tant que technologie de base pour la 3D.
La taille du marché de la consommation d’équipements de gravure était de 1 389,3 milliards de yens en 2018. La part par région de consommation est la Corée du Sud (28%), la Chine (19%), le Japon (19%), Taïwan (14%) et les États-Unis (10%). De plus, la part de marché par nationalité des vendeurs se répartit entre les États-Unis (64 %) et le Japon (32 %) en 2018 ; en 2018, le marché est oligopolisé par les entreprises des États-Unis et du Japon.
Référence : Projet de mesures de contrôle du commerce de sécurité, 2049.
2. Les équipements de gravure à sec et le marché de la NAND 3D
La gravure à sec est l’une des technologies de microfabrication, et de nombreux types d’équipements sont disponibles en fonction du matériau à traiter. Cependant, les équipements destinés principalement aux semi-conducteurs et aux métaux, tels que les interconnexions de silicium et de métal, constituent le courant dominant. Les équipements de gravure à sec des films isolants représentent une proportion élevée dans les usines normales de semi-conducteurs.
Depuis 2015, le marché des équipements de gravure à sec est le plus grand marché d’équipements de fabrication de semi-conducteurs, dépassant la taille des équipements d’exposition, qui était le plus grand marché d’équipements de fabrication de semi-conducteurs jusqu’à présent. 2017 a vu la taille du marché des équipements de gravure à sec atteindre 10,7 milliards USD.
La croissance rapide de la taille du marché des équipements de gravure à sec est due à la structure tridimensionnelle des mémoires. À mesure que la miniaturisation progresse, le processus de gravure à sec augmente, ce qui conduit au développement de structures tridimensionnelles pour les mémoires flash.
Divers procédés sont nécessaires pour former les cellules des mémoires flash NAND 3D. En particulier, le traitement des trous de canaux profonds est difficile et nécessite un long processus de gravure. Dans les usines de fabrication de mémoires semi-conductrices, le nombre de pièces traitées par heure est important. La capacité de traitement est donc assurée par l’augmentation du nombre de systèmes de gravure à sec installés.