半導體設備泛指用於生產各類半導體產品所需的生產設備，屬於半導體行業產業鏈的關鍵支撐環節。半導體設備是半導體產業的技術先導者，晶片設計、晶圓製造和封裝測試等需在設備技術允許的範圍內設計和製造，設備的技術進步又反過來推動半導體產業的發展。
以半導體產業鏈中技術難度最高、附加值最大、工藝最為複雜的集成電路為例，應用於集成電路領域的設備通常可分為前道工藝設備（晶圓製造）和後道工藝設備（封裝測試）兩大類。
其中的前道晶圓製造中的七大步驟分別為氧化／擴散，光刻，刻蝕，清洗，離子注入，薄膜生長，拋光。每個步驟用到的半導體設備具體如下：
一、氧化／擴散／退火
氧化是將矽片放置於氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進行高溫熱處理，在矽片表面發生化學反應形成氧化膜的過程；擴散是指在高溫條件下，利用熱擴散原理將雜質元素按工藝要求摻入矽襯底中，使其具有特定的濃度分布，從而改變矽材料的電學特性；退火是指加熱離子注入後的矽片，修復離子注入帶來的晶格缺陷的過程。
擴散爐
擴散爐用於大規模集成電路、分立器件、電力電子、光電器件和光導纖維等行業的擴散、氧化、退火、合金及燒結等工藝。擴散工藝的主要用途是在高溫條件下對半導體晶圓進行摻雜，即將元素磷、硼擴散入矽片，從而改變和控制半導體內雜質的類型、濃度和分布，以便建立起不同的電特性區域。
氧化爐
為半導體材料進氧化處理，提供要求的氧化氛圍，實現半導體設計預期的氧化處理，是半導體加工過程不可或缺的一個環節。
退火爐
半導體器件製造中使用的一種工藝設備，其包括加熱多個半導體晶片以影響其電性能。熱處理是針對不同的效果而設計的。可以加熱晶片以激活摻雜劑，將薄膜轉換成薄膜或將薄膜轉換成晶片襯底界面，使緻密沉積的薄膜，改變生長的薄膜的狀態，修復注入的損傷，移動摻雜劑或將摻雜劑從一個薄膜轉移到另一個薄膜或從薄膜進入晶圓襯底。
（圖片源自OFweek維科網）
二、光刻
平面型電晶體和集成電路生產中的主要工藝，是對半導體晶片表面的掩蔽物（如二氧化矽）進行開孔，以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術。一般的光刻工藝要經歷矽片表面清洗烘乾、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。
塗膠顯影設備
塗膠顯影設備是利用機械手實現晶圓在各系統間的傳輸和加工，與光刻機達成完美配合從而完成晶圓的光刻膠塗覆、固化、顯影等工藝過程。作為光刻機的輸入即曝光前光刻膠塗覆和輸出即曝光後圖形的顯影，塗膠顯影機的性能不僅對細微曝光處的形成造成直接影響，而且其顯影工藝的圖形質量和誤差控制對後續蝕刻、離子注入工藝中的圖形轉移結果也有著深刻的影響。
光刻設備
通俗來說就是光刻機（Mask Aligner） ，又名掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等，是製造晶片的核心裝備。它採用類似照片衝印的技術，把掩膜版上的精細圖形通過光線的曝光印製到矽片上。光刻機是生產大規模集成電路的核心設備，需要掌握深厚的光學和電子工業技術，世界上只有少數廠家掌握，而且光刻機價格昂貴，通常在 3 千萬至 5 億美元。
對準檢測設備
對準檢測設備主要用於光刻工藝中掩模板與晶圓的對準、晶片鍵合時晶片與基板的對準、表面組裝工藝中元器件與PCB基板的對準，也應用於各種加工過程中，如晶圓測試、晶圓劃片、各種雷射加工工藝中等。精密檢測技術是對準檢測的基礎，檢測方法主要有光學檢測法和光電檢測法。
三、刻蝕
刻蝕是半導體製造工藝以及微納製造工藝中的重要步驟。刻蝕狹義理解就是光刻腐蝕，先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理，然後通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。刻蝕是用化學或物理方法有選擇地從矽片表面去除不需要的材料的過程，其基本目標是在塗膠的矽片上正確地複製掩模圖形。隨著微製造工藝的發展，廣義上來講，刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱，成為微加工製造的一種普適叫法。
刻蝕按照被刻蝕材料劃分，主要分為矽刻蝕、介質刻蝕以及金屬刻蝕。不同的刻蝕材質其所使用的的刻蝕機差距較大。幹法刻蝕的刻蝕機的等離子體生成方式包括CCP（電容耦合）以及ICP（電感耦合）。CCP技術能量較高、但可調節性差，適合刻蝕較硬的介質材料（包括金屬）；ICP能量低但可控性強，適合刻蝕單晶矽、多晶矽等硬度不高或較薄的材料。
四、清洗
集成電路製造過程中，隨著特徵尺寸的不斷縮小，半導體對雜質含量越來越敏感，難以避免會引入一些顆粒、有機物、金屬和氧化物等汙染物。清洗關鍵目的在於減少雜質對晶片良率的影響，實際生產中不僅僅需要提高單次的清洗效率，還需要在幾乎所有製程前後都頻繁的進行清洗，清洗步驟約佔整體步驟的33％。
單片清洗設備
單晶圓清洗取代批量清洗是先進位程的主流，單晶圓清洗通常採用單晶圓清洗設備，採用噴霧或聲波結合化學試劑對單晶圓進行清洗。單晶圓清洗首先能夠在整個製造周期提供更好的工藝控制，即改善了單個晶圓和不同晶圓間的均勻性，這提高了良率；其次更大尺寸的晶圓和更緊縮的製程設計對於雜質更敏感，那麼批量清洗中若出現交叉汙染的影響會更大，進而危及整批晶圓的良率，這會帶來高成本的晶片返工支出；另外圓片邊緣清洗效果更好，多品種小批量生產的適配性等優點也是單晶圓清洗的優勢之一。
槽式清洗設備
批量清洗則是通常採用槽式的全自動清洗機，利用機械臂將載有晶圓的花籃依次通過盛有不同化學試劑的槽體進行單步或分步清洗。由於批量清洗是在一個處理倉中，利用浸泡等方法同時清洗多隻晶圓的方法。這種方法或存在交叉汙染、清洗均勻可控性和後續工藝相容性等問題，在45nm工藝周期到來時已經無法適應新的清洗要求，單晶圓清洗開始逐步取代批量清洗。