在外部環(huán)境的綜合作用下，2025年，中國大陸半導體產(chǎn)業(yè)鏈正經(jīng)受著更為嚴峻的考驗。5月底，美國禁令“砸向”全球 EDA三巨頭（Synopsys、Cadence、西門子EDA），要求向中國斷供芯片設計軟件，意欲“卡死”中國高端芯片（5納米以 下）的升級通道。中國半導體供應鏈的發(fā)展，須要各個環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新，缺一不可，精密運動控制部件也是其中一環(huán)，在通往半 導體先進制造的道路上，這類核心零部件對于設備的精密度和穩(wěn)定性起到至關重要的作用。

                                                                                         組編 / 編輯部

     根據(jù)SEMI國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會在今年四月份發(fā)布的統(tǒng)計報告顯示，全球半導體制造設備銷售額從2023年的1063億美元增長了10%，到2024年，已達到1171億美元（見圖1）。從地區(qū)來看，中國大陸、韓國和中國臺灣仍然是半導體設備支出的前三大市場，其中，中國大陸市場的設備支出達到495億美元，同比增長35%，在全球市場中的占比高達42.3%，這主要得益于積極的產(chǎn)能擴張和政府支持，旨在提升國內(nèi)芯片產(chǎn)量能力（見圖2）。

     同時，SEMI還指出，2024年，全球前道半導體設備市場顯著增長，晶圓加工設備銷售額增長9%，其他前道細分市場銷售額增長5%。這一增長的原因在于對尖端和成熟邏輯、先進封裝和高帶寬存儲器（HBM）產(chǎn)能擴張的投資增加，以及來自中國大陸的投資大幅上升。但另一方面，封裝設備市場的增長總體偏弱，說明下游封裝行業(yè)發(fā)展緩慢，產(chǎn)能需求不旺（2.5D/3D封裝市場較熱，但占較大比例的傳統(tǒng)封裝領域依舊疲軟）。

供應鏈本地化向前道制程滲透

      半導體芯片制造工廠大致上可以分為兩大塊，即：晶圓廠和封測廠。早期，大部分工控零部件廠商主要集中在半導體后道工藝的封測環(huán)節(jié)；在當前國際形勢復雜嚴峻、不穩(wěn)定不確定因素增多的環(huán)境下，半導體產(chǎn)業(yè)供應鏈的安全正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，本土AI芯片供應商有望加速供應鏈自主化進程，特別是在半導體制造的前道工藝制程上取得突破。

      中國大陸目前主要的晶圓代工廠商包括中芯國際、華虹半導體、晶合集成、芯聯(lián)集成，以及武漢新芯等；北方華創(chuàng)、中微、拓荊科技、華海清科、至純、盛美、屹唐、合肥御微、中科飛測、天芯微、邑文科技、上海精測等都是現(xiàn)階段重要的國內(nèi)半導體前道設備供應商。

      從當前情況來看，國內(nèi)在90納米以下先進制程的運動控制系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)部分主要依賴進口廠商，如刻蝕、CVD 工藝主要被發(fā)那科、歐姆龍等進口運動控制廠商所占據(jù)，傳片機構(gòu)主要被布魯克斯、Yaskawa安川等國際廠商所壟斷，伺服控制部件則較多采用的是ACS、Aerotech、Beckhoff、 Elmo、科爾摩根等。

      對于本土企業(yè)來說，半導體前道設備領域的市場機會開 始顯現(xiàn)，但由于前道業(yè)務的進入難度較大，周期較長，因此半導體前道設備更多還處于開發(fā)的前期階段，仍在等待批量 進入的機會節(jié)點，一些較具實力的工控部件廠商逐漸在前道 工藝設備段嶄露頭角。
     固高科技多年來在半導體高端制造領域積極探索，協(xié)同 設備廠商進行共同研發(fā)，從公司近期發(fā)布的公開信息來看， 2024年，固高科技在半導體/泛半導體領域的營收占比大概 為14%左右，其中多為封測等后道設備業(yè)務（鍵合、 固晶、 劃片等）。去年起，固高科技在前道晶圓制造先進制程中的 測試與沉積這兩大工藝上已有具體的產(chǎn)品型號有一定的放 量， 目前正進入批量循環(huán)，其他如光刻、清洗等節(jié)點的前道 工藝則還處在測試驗證階段，等待配合客戶完成驗證和機型 上量。固高科技近期推出的捉月系列GTVD驅(qū)控一體機針對 Spindle傳片機構(gòu)而定制開發(fā)，其集運動控制和雙軸伺服驅(qū) 動于一體，體積小、功率密度高、集成度高，極大簡化了電 氣設計，提高設備性能和可靠性，同時采用固高自主知識產(chǎn) 權(quán)的gLink小千兆等環(huán)網(wǎng)通訊協(xié)議，確保了通訊的高速、穩(wěn) 定及可靠。

前道制程設備突破仍任重道遠

     半導體制造工藝復雜，前道設備占據(jù)了整體半導體設 備市場的80%以上份額，可以說，市場潛力巨大，但展望 未來，則是挑戰(zhàn)大于機遇，供應鏈本地化開發(fā)進入“深水 區(qū)”。對此，有資深專業(yè)人士分析道，就中國半導體前道設 備來講目前有兩大趨勢，一是競爭格局已經(jīng)形成，二是合縱 連橫式發(fā)展將成為主流。

     前者的原因是——做前道設備，尤其做先進工藝設備必 須要和一流客戶緊密合作，但在當前的國際貿(mào)易環(huán)境和產(chǎn)業(yè) 形勢下，中國設備公司很難和包括中國臺灣公司在內(nèi)的國際 先進12英寸廠家緊密合作；這時候中國設備公司要想在先 進工藝上取得突破，就必須和中國大陸僅有的幾家做先進工 藝的主體結(jié)為緊密合作關系，因此說前道設備市場的競爭格 局已經(jīng)形成。而后者——合縱連橫的原因則是，設備公司的 競爭正朝著平臺化發(fā)展，在國際市場，單項冠軍可以活得很 好，但在中國的產(chǎn)業(yè)競爭體系中，單項冠軍很難生存，必須 要平臺化成為全能型企業(yè)，而在這個過程中，設備公司之間 的并購整合會是接下來的重要趨勢。

     尤其是在當前受到海外技術封鎖與出口管制的影響下， 中國半導體前道設備供應鏈本地化的需求急升，迫切要求半 導體工藝向更小制程（FinFET、GAA）、更高性能、更先進 的設備（如高精度光刻機、納米級檢測設備等）方向升級迭 代。另一方面，近年來國內(nèi)設備公司和國際設備公司之間的 交流和互動也越來越少，實現(xiàn)從消化、吸收到創(chuàng)新，最終再 到內(nèi)生、源頭式創(chuàng)新模式，可能會是接下來本土半導體設備 廠商要經(jīng)歷的一個艱辛過程，工控核心零部件企業(yè)必須要緊 跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，與前道工藝段設備廠商攜手，共同破局創(chuàng)新

      例如，在半導體前道工藝制程、量檢測、先進封裝等領 域，相關裝備對運動控制精度的要求近乎苛刻，需要借助壓 電陶瓷平臺的宏動微調(diào)模式靈活切換、無遲滯、零漂移、斷 電自鎖、可兼容無磁、真空、高潔凈度環(huán)境以及亞納米級超 高位置穩(wěn)定性能等顯著優(yōu)勢，來實現(xiàn)半導體制造設備、量檢 測工具向更高通量、更高精度、更高分辨率的下一代制程工 藝不斷突破。PI普愛納米的PIHera?XY壓電陶瓷平臺就是一 款代表產(chǎn)品，其能夠在緊湊空間內(nèi)將亞納米級分辨率、高穩(wěn) 定性與靈活行程完美地結(jié)合在一起，為半導體、光子學及顯 微成像等行業(yè)提供納米級精密定位與對準高性能解決方案。

半導體設備專業(yè)資質(zhì)認證

     向半導體制造前道工藝段延申的過程中，深入了解每 個細分領域的技術特點和市場發(fā)展動態(tài)是非常必要的。前道 工藝設備涵蓋了眾多高端技術，如光刻、刻蝕、CVD化學氣 相沉積、PVD物理氣相沉積、CMP化學機械拋光、清洗、熱 處理、離子注入以及涂膠顯影等等，且由于制程不同也導致 設備種類繁多，技術難度極高。在國內(nèi)，中微、北方華創(chuàng)、 拓荊這樣的大平臺是該領域的主要參與者，核心零部件廠商 需要與這類設備商緊密配合，共同推動國產(chǎn)裝備的躍升。
     保障設備能夠達到納米級別精密度產(chǎn)出，以及在此基 礎上實現(xiàn)超高良品率和長時間的穩(wěn)定運行，是對于構(gòu)成半導 體設備成千上萬的零部件的基本要求，其中，符合半導體 專業(yè)設備的相關資質(zhì)認證成為了一道準入“門檻”。例如， SEMIF47認證是針對半導體設備在電壓暫降條件下的性能與 可靠性進行的一項專業(yè)認證。該標準旨在確保設備在電網(wǎng)電 壓出現(xiàn)波動時，能夠維持穩(wěn)定運行，避免因電壓暫降導致的 生產(chǎn)線中斷或產(chǎn)品質(zhì)量問題。SEMIF47認證對于保障半導體 產(chǎn)品質(zhì)量、提升設備制造商的市場競爭力具有重要意義，是 保證半導體制程設備在電壓瞬降等惡劣條件下仍能保持穩(wěn)定 性和可靠性的重要規(guī)范。
      據(jù)了解，目前， 鳴志（MOONS'）M5交流伺服系統(tǒng)已通 過SGS-CSTC標準技術實驗室（Laboratory of SGS-CSTC Standards Technical Services）的權(quán)威測試，并順利通過 了SEMI F47-0706《半導體制程設備電壓暫降抗擾度規(guī)范》 標準認證，成為少數(shù)符合SEMI F47標準的國產(chǎn)伺服產(chǎn)品（見 圖3)。為了保障半導體設備的穩(wěn)定運行，鳴志M5交流伺 服系統(tǒng)帶有STO（安全轉(zhuǎn)矩關閉）功能，硬件級保護機制可

     在電壓異常時瞬間切斷功率輸出，避免設備損壞，同時通過 UL Solutions SIL3/PLe/Cat4功能安全認證，符合IEC 61508 等國際標準；支持3.5kHz高速響應，基于26位高精度編碼 器與先進算法，速度環(huán)帶寬達行業(yè)領先水平，確保在電壓恢 復后迅速重載運行，減少生產(chǎn)停頓。
     在電路設計上，鳴志M5交流伺服系統(tǒng)支持AC220V/400V 寬電壓輸入，功率范圍為50W-7500W，可適應不同區(qū)域和 復雜電力環(huán)境，增強系統(tǒng)的兼容性；并內(nèi)置動態(tài)擾動補償功 能，可實時抑制因電壓波動導致的電機換向誤差，確保在電 壓暫降期間維持軌跡精度，這些使得M5交流伺服系統(tǒng)適用于光刻機、刻蝕設備、化學機械拋光（CMP）設備等對電源 穩(wěn)定性要求極高的半導體制造設備應用場景。

先進封測：混合鍵合趨勢值得關注

     除此之外，在封測環(huán)節(jié)，值得關注的是，混合鍵合（Hybrid Bonding）被認為是生產(chǎn)先進芯片所需的最新封裝技術，三 星、SK海力士、臺積電、美光和鎧俠都準備將混合鍵合技 術應用于其芯片生產(chǎn)，它也是半導體后道封測的芯片貼裝 （Die Attach）環(huán)節(jié)中最關鍵、最核心的設備。
     根據(jù)荷蘭芯片設備商BESI的報告，目前混合鍵合已成 功用于數(shù)據(jù)中心和其他高性能計算應用的高端邏輯器件的 商業(yè)化生產(chǎn)，隨著IDM、代工廠和分包商越來越多地將該技 術用于HBM4/5、ASIC邏輯設備、共封裝光學和消費者移動 /計算應用，預計混合鍵合在未來三年內(nèi)將出現(xiàn)顯著的增 長。BESI預測，2025-2026年將迎來混合鍵合在存儲芯片 的使用，到2030年混合鍵合市場（不包括共同包裝的光學 和復雜的CMOS傳感器應用）中性預期將達到1,400套（見 圖5），由于混合鍵合設備的平均售價顯著高于TCB鍵合系 統(tǒng)，每臺鍵合設備的成本在200萬至250萬歐元之間，由此 測算出對應的2030年市場空間將達到28億至35億歐元。
     混合鍵合是將兩片以上不相同的Wafer或Die通過金屬 互連的混合鍵合工藝，來實現(xiàn)三維集成，省去了傳統(tǒng)芯片 連接中所需的凸點（Bump），使得電路路徑變得更短，從 而提高性能和散熱特性?；旌湘I合可分為晶圓對晶圓W2W 和芯片對晶圓D2W，設備供應商主要為奧地利EVG、德國 SUSS、荷蘭BESI等公司；國內(nèi)部分，拓荊科技、邁為股份 等代表的國產(chǎn)廠商在混合鍵合、臨時鍵合等領域持續(xù)取得突 破，逐步縮小技術差距，國產(chǎn)化進程加速。

     有廠商表示，混合鍵合是實現(xiàn)高密度堆疊的核心路徑， 該技術的關鍵點在低粗糙度的磨平方法、高精度的對準方法 （亞微米級別）、晶圓翹曲的控制方法和銅焊盤凹陷的控制 方法等，這些對于設備的精密度和穩(wěn)定性提出了極高的要 求；同時，隨著堆疊層數(shù)的增加，對內(nèi)部Cu-Cu鍵合狀態(tài)的 檢測需求以及對內(nèi)部缺陷的檢測訴求也日益增多。
   據(jù)了解，面向半導體混合鍵合設備領域，目前，上海隱 冠半導體憑借多年的精密運動系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，可提供高速、 高精度的粗微動架構(gòu)運動系統(tǒng)，對于晶圓快速到位，可提供 高速、高精度的氣浮運動平臺；對于超精密晶圓對位，可提 供納米級定位精度的壓電定位平臺；對于Z軸，可定制磁浮 式音圈電機、主動式水冷音圈電機、磁力彈簧等核心零部件 解決方案，有效提高Z軸的精度，降低Z軸發(fā)熱風險，通過隱 冠高度模塊化的設計，更便于客戶以低擁有成本來實現(xiàn)極大 的配置靈活性。