

6月,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司的漲價(jià)函再次襲來(lái),包括比亞迪、晶豐明源、必易微、集創(chuàng)北方等在內(nèi)的多家半導(dǎo)體公司都發(fā)布了漲價(jià)函。
這樣如此瘋狂漲價(jià)的熱浪中,我國(guó)在大陸內(nèi)加大力度投資建立了晶圓廠,所購(gòu)買(mǎi)的半導(dǎo)體設(shè)備就花費(fèi)了差不多兩百億美元,在全世界的市場(chǎng)排名中位列第一位??梢?jiàn),我國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重視程度可見(jiàn)一斑。【更多閱讀】

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心在于制造,制造的核心是工藝,工藝的核心是設(shè)備和材料,因此就有“一代設(shè)備,一代工藝,一代產(chǎn)品”的說(shuō)法。
半導(dǎo)體設(shè)備即主要應(yīng)用于半導(dǎo)體制造和封測(cè)流程的設(shè)備,廣義上也包括生產(chǎn)半導(dǎo)體原材料所需的機(jī)器設(shè)備,半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體制造的基石,是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)和核心。
從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,半導(dǎo)體設(shè)備的上游主要是單晶硅片制造以及IC設(shè)計(jì),下游則主要為IC封測(cè)。
根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備在IC制造中應(yīng)用的場(chǎng)景不同,一般可以分為氧化爐、涂膠顯影設(shè)備、光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、清洗設(shè)備、質(zhì)量/電學(xué)檢測(cè)設(shè)備、CMP設(shè)備、CVD設(shè)備和PVD設(shè)備等。
代表全球電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造供應(yīng)鏈的行業(yè)協(xié)會(huì)SEMI近日發(fā)布報(bào)告稱(chēng),全球半導(dǎo)體制造設(shè)備的銷(xiāo)售額從2019年的598億美元飆升19%,至2020年的712億美元,創(chuàng)下歷史新高。
中國(guó)大陸首次成為新半導(dǎo)體設(shè)備的最大市場(chǎng),銷(xiāo)售額增長(zhǎng)39%,達(dá)到187.2億美元。第二大設(shè)備市場(chǎng)中國(guó)臺(tái)灣的銷(xiāo)售額在2019年出現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)后,在2020年保持平穩(wěn),銷(xiāo)售額為171.5億美元。韓國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)61%,達(dá)到160.8億美元,保持第三位。日本和歐洲的年度支出也分別增長(zhǎng)了21%和16%,這兩個(gè)地區(qū)都在從2019年的萎縮中復(fù)蘇。北美的收入在連續(xù)三年增長(zhǎng)之后,在2020年下降了20%。

全球知名的半導(dǎo)體設(shè)備制造商主要分布在美國(guó)、荷蘭、日本等地。
其中,美國(guó)的等離子刻蝕設(shè)備、離子注入機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、表面處理設(shè)備等設(shè)備的制造技術(shù)位于世界前列;荷蘭則是憑借ASML的高端光刻機(jī)在全球處于領(lǐng)先地位;在刻蝕設(shè)備、晶圓清洗設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備、氧化設(shè)備等方面,日本極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)查公司VLSI(美國(guó)加利佛洛尼亞州)公布了2020年半導(dǎo)體設(shè)備廠商銷(xiāo)售量排行榜。2020年,市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)18%,達(dá)到924億美元(約人民幣6035億元),印證了半導(dǎo)體市場(chǎng)即使在新冠疫情影響下,也因數(shù)字化進(jìn)程發(fā)展而表現(xiàn)強(qiáng)勁。美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)查公司VLSI(美國(guó)加利佛洛尼亞州)公布了2020年半導(dǎo)體設(shè)備廠商銷(xiāo)售量排行榜。2020年,市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)18%,達(dá)到924億美元(約人民幣6035億元),印證了半導(dǎo)體市場(chǎng)即使在新冠疫情影響下,也因數(shù)字化進(jìn)程發(fā)展而表現(xiàn)強(qiáng)勁。
2020年Applied Materials(AMAT)公司依舊保持首位。除了在2011年敗給ASML公司外,AMAT公司多年來(lái)一直保持榜首位置。與2019年相比,除第三、第四名互換、Lam Research公司位置上升之外,Kokusai Electric公司也上升了一位。此外,曾跌出排行榜的韓國(guó)SEMES公司銷(xiāo)量大幅增長(zhǎng),取代了2019年第15位的佳能,自2018年以來(lái)首次進(jìn)入TOP15。
在前15位公司中,有7家日本公司上榜,分別是:Tokyo Electron、Advantest、SCREEN、Hitachi Higt-Tech、Kokusai Electric、Nikon、Daifuku。
此外,排名前15位的公司中,只有兩家公司的銷(xiāo)售額同比下降。入選的中國(guó)企業(yè)是ASM Pacific Technology,排在第十四位。
公開(kāi)資料顯示,ASM太平洋科技有限公司是一家主要從事半導(dǎo)體及電子行業(yè)機(jī)械及材料生產(chǎn)業(yè)務(wù)的香港投資控股公司,于1989年香港上市,目前其54%的股份由ASM International N.V. 所有??偛吭O(shè)在中國(guó)香港特別行政區(qū),但是卻同時(shí)在中國(guó)深圳,新加坡和馬來(lái)西亞擁有生產(chǎn)和研發(fā)基地。
2020 Rank | AOW | COMPANY | 2019 | 2020 | Growth | 2020 Share |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | USA | Applied Materials | 13468 | 16365 | 21.5% | 17.7% |
2 | Europe | ASML | 12770 | 15396 | 20.6% | 16.7% |
3 | USA | Lam Research | 9549 | 11929 | 24.9% | 12.9% |
4 | Japan | Tokyo Electron | 9552 | 11321 | 18.5% | 12.3% |
5 | USA | KLA | 4704 | 5443 | 15.7% | 5.9% |
6 | Japan | Advantest | 2470 | 2531 | 2.5% | 2.7% |
7 | Japan | SCREEN | 2200 | 2331 | 6% | 2.5% |
8 | USA | Teradyne | 1553 | 2259 | 45.5% | 2.4% |
9 | Japan | Hitachi High-Tech | 1490 | 1717 | 15.2% | 1.9% |
10 | Europe | ASM international | 1261 | 1516 | 20.2% | 1.6% |
11 | Japan | Kokusai Electric | 1127 | 1455 | 29.1% | 1.6% |
12 | Japan | Nikon | 1104 | 1085 | -1.7% | 1.2% |
13 | Korea | SEMES | 489 | 1056 | 116% | 1.1% |
14 | Row | ASM Pacific Technology | 894 | 1027 | 14.9% | 1.1% |
15 | Japan | Daifuku | 1107 | 940 | -15.1% | 1% |
Others | 14294 | 16034 | 12.2% | 17.4% | ||
TOTAL | 78032 | 92405 | 18.4% | 100% |
source:VLSI Research
從產(chǎn)品細(xì)分結(jié)構(gòu)來(lái)看,目前供應(yīng)的半導(dǎo)體設(shè)備主要為晶圓加工設(shè)備,其占市面上半導(dǎo)體設(shè)備的比重約為80%;
在這些晶圓加工設(shè)備中,以光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜沉積設(shè)備為主,這三類(lèi)半導(dǎo)體設(shè)備分別約占市面上半導(dǎo)體設(shè)備的24%、20%和20%。


硅片制造設(shè)備
硅片是半導(dǎo)體、光伏電池生產(chǎn)的主要原材料,90%以上的集成電路都是制作在高純、優(yōu)質(zhì)的硅片上的。
1、半導(dǎo)體硅片的制造難度大于光伏硅片。半導(dǎo)體硅片純度要求達(dá)到99.99999999999%,即11個(gè)9以上,而普通太陽(yáng)能級(jí)多晶硅材料純度通常在5-8個(gè)9左右。
2、硅片直徑越大制造難度越大。硅片制備工藝流程包括:?jiǎn)尉L(zhǎng)→截?cái)唷鈴綕L磨(定位槽或參考面處理)→切片→倒角→表面磨削→(刻蝕)→邊緣拋光→雙面拋光→單面拋光→最終清洗→(外延/退火)→包裝等。
硅片制造過(guò)程中涉及到單晶爐、滾磨機(jī)、切片機(jī)、倒角機(jī)、研磨設(shè)備、CMP拋光設(shè)備、清洗設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等多種生產(chǎn)設(shè)備。其中單晶爐、拋光機(jī)、測(cè)試設(shè)備是主要設(shè)備,分別約占硅片廠設(shè)備投資的25%、25%、20%。日本在硅片制備設(shè)備產(chǎn)業(yè)中占有相對(duì)優(yōu)勢(shì),其產(chǎn)品覆蓋了硅片制造的全套設(shè)備。
晶圓制造設(shè)備——光刻機(jī)
在集成電路制造工藝中,光刻是決定集成電路集成度的核心工序,該工序的作用是將電路圖形信息從掩模版上保真?zhèn)鬏?、轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體材料襯底上。光刻工藝的基本原理是,利用涂敷在襯底表面的光刻膠的光化學(xué)反應(yīng)作用,記錄掩模版上的電路圖形,從而實(shí)現(xiàn)將集成電路圖形從設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)印到襯底的目的。
光刻機(jī)分為無(wú)掩模光刻機(jī)和有掩模光刻機(jī)兩大類(lèi)。無(wú)掩模光刻機(jī)又稱(chēng)直寫(xiě)光刻機(jī),按照所采用的輻射源的不同可分為電子束直寫(xiě)光刻機(jī)、離子束直寫(xiě)光刻機(jī)、激光直寫(xiě)光刻機(jī),分別用于不同的特定應(yīng)用領(lǐng)域。
例如,電子束直寫(xiě)光刻機(jī)主要用于高分辨率掩模版、集成電路原型驗(yàn)證芯片的制造,以及特種器件的小批量制造;激光直寫(xiě)光刻機(jī)主要用于特定的小批量芯片的制造。 有掩模光刻機(jī)又分為接觸/接近式光刻機(jī)和投影式光刻機(jī)。接觸式光刻出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代,是小規(guī)模集成電路(SSI)時(shí)代的主要光刻手段,主要用于生產(chǎn)制程在5μm以上的集成電路。
接近式光刻機(jī)于20世紀(jì)70年代在小規(guī)模集成電路與中規(guī)模集成電路(MSI)時(shí)代早期被廣泛應(yīng)用,主要用于生產(chǎn)制程在3μm以上的集成電路。目前接觸接近式光刻機(jī)的國(guó)外生產(chǎn)商主要有德國(guó)的蘇斯公司、奧地利EVG公司,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商主要有中電科45所、中科院光電技術(shù)研究所等
投影光刻機(jī)自20世紀(jì)70年代中后期開(kāi)始替代接觸接近式光刻機(jī),是先進(jìn)集成電路大批量制造中的唯一光刻形式。早期的投影光刻機(jī)的掩模版與襯底圖形尺寸比例為1:1,通過(guò)掃描方式完成整個(gè)襯底的曝光過(guò)程。隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小和襯底尺寸的增大,縮小倍率的步進(jìn)重復(fù)光刻機(jī)問(wèn)世,替代了圖形比例為1:1的掃描光刻方式。
當(dāng)集成電路圖形特征尺寸小于0.25μm時(shí),由于集成電路集成度的進(jìn)一步提高,芯片面積更大,要求一次曝光的面積增大,促使更為先進(jìn)的步進(jìn)掃描光刻機(jī)問(wèn)世。在0.18μm工藝節(jié)點(diǎn)后,高端光刻機(jī)廠商基本采用步進(jìn)掃描技術(shù),并一直沿用至今。
步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)的主要生產(chǎn)廠商包括ASML(荷蘭)、尼康(日本)、佳能(日本)和SMEE (中國(guó))。ASML于2001年推出了TWINSCAN系列步進(jìn)掃描光刻機(jī),采用雙工件臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu),可以有效提高設(shè)備產(chǎn)出率,已成為應(yīng)用最為廣泛的高端光刻機(jī)。
ASML在光刻機(jī)領(lǐng)域一騎絕塵,一家獨(dú)占全球70%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)廠商上海微電子 (SMEE)研制的90nm高端步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)已完成整機(jī)集成測(cè)試,并在客戶生產(chǎn)線上進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。
晶圓制造設(shè)備——刻蝕機(jī)
刻蝕是使用化學(xué)或者物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過(guò)程。通常的晶圓加工流程中,刻蝕工藝位于光刻工藝之后,有圖形的光刻膠層在刻蝕中不會(huì)受到腐蝕源的顯著侵蝕,從而完成圖形轉(zhuǎn)移的工藝步驟??涛g分為濕法刻蝕和干法刻蝕兩種。早期普遍采用的是濕法刻蝕,但由于其在線寬控制及刻蝕方向性等多方面的局限,3μm之后的工藝大多采用干法刻蝕,濕法刻蝕僅用于某些特殊材料層的去除和殘留物的清洗。
干法刻蝕也稱(chēng)等離子刻蝕。干法刻蝕是指使用氣態(tài)的化學(xué)刻蝕劑(Etchant)與圓片上的材料發(fā)生反應(yīng),以刻蝕掉需去除的部分材料并形成可揮發(fā)性的反應(yīng)生成物,然后將其抽離反應(yīng)腔的過(guò)程。刻蝕劑通常直接或間接地產(chǎn)生于刻蝕氣體的等離子體,所以干法刻蝕也稱(chēng)等離子體刻蝕。
等離子體刻蝕機(jī)可以根據(jù)等離子體產(chǎn)生和控制技術(shù)的不同而大致分為兩大類(lèi),即電容耦合等離子體(capacitivelycoupled plasma,CCP)刻蝕機(jī)和電感耦合等離子體(Inductively coupled plasma,ICP)刻蝕機(jī)。
在集成電路生產(chǎn)線上,等離子體刻蝕設(shè)備通常按照被刻蝕材料的種類(lèi)分為硅刻蝕設(shè)備、金屬刻蝕設(shè)備和電介質(zhì)刻蝕設(shè)備三大類(lèi)。
CCP刻蝕機(jī)主要用于電介質(zhì)材料的刻蝕工藝,如邏輯芯片工藝前段的柵側(cè)墻和硬掩模刻蝕,中段的接觸孔刻蝕,后段的鑲嵌式和鋁墊刻蝕等,以及在3D閃存芯片工藝(以氮化硅/氧化硅結(jié)構(gòu)為例)中的深槽、深孔和連線接觸孔的刻蝕等。
ICP刻蝕機(jī)主要用于硅刻蝕和金屬刻蝕,包括對(duì)硅淺溝槽(STI)、鍺(Ge)、多晶硅柵結(jié)構(gòu)、金屬柵結(jié)構(gòu)、應(yīng)變硅(Strained-Si)、金屬導(dǎo)線、金屬焊墊(Pad)、鑲嵌式刻蝕金屬硬掩模和多重成像(Multiple Patteming)技術(shù)中的多道工序的刻蝕等。另外,隨著三維集成電路(3D IC)、CMOS圖像傳感器(CIS)和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的興起,以及硅通孔(TSV)、大尺寸斜孔槽和不同形貌的深硅刻蝕應(yīng)用的快速增加,多個(gè)廠商推出了專(zhuān)為這些應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的刻蝕設(shè)備。
隨著工藝要求的專(zhuān)門(mén)化、精細(xì)化,刻蝕設(shè)備的多樣化,以及新型材料的應(yīng)用,上述分類(lèi)方法已變得越來(lái)越模糊。除了集成電路制造領(lǐng)域,等離子體刻蝕還被廣泛用于LED、MEMS及光通信等領(lǐng)域。隨著芯片集成度的不斷提高,生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜,刻蝕在整個(gè)生產(chǎn)流程中的比重也呈上升趨勢(shì)。因此,刻蝕機(jī)支出在生產(chǎn)線設(shè)備總支出中的比重也在增加。
國(guó)際巨頭泛林集團(tuán)、東京電子、應(yīng)用材料均實(shí)現(xiàn)了硅刻蝕、介質(zhì)刻蝕、金屬刻蝕的全覆蓋,占據(jù)了全球干法刻蝕機(jī)市場(chǎng)的80%以上份額。國(guó)內(nèi)廠商中微半導(dǎo)體在介質(zhì)刻蝕領(lǐng)域較強(qiáng),其產(chǎn)品已在包括臺(tái)積電、海力士、中芯國(guó)際等芯片生產(chǎn)商的20多條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn);

晶圓制造設(shè)備——薄膜生長(zhǎng)設(shè)備
采用物理或化學(xué)方法是物質(zhì)(原材料)附著于襯底材料表面的過(guò)程即為薄膜生長(zhǎng)。薄膜生長(zhǎng)廣泛用于集成電路、先進(jìn)封裝、發(fā)光二極管、MEMS、功率器件、平板顯示等領(lǐng)域。
PVD領(lǐng)域,AMAT一家獨(dú)大,約占全球市場(chǎng)份額的80%以上;CVD領(lǐng)域,AMAT、LAM、TEL三家約占全球市場(chǎng)份額的70%以上。
國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商中北方華創(chuàng)薄膜設(shè)備產(chǎn)品種類(lèi)最多,目前其28nm 硬掩膜PVD已實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售,銅互連PVD、14nm 硬掩膜PVD、Al PVD、LPCVD、ALD設(shè)備已進(jìn)入產(chǎn)線驗(yàn)證。中微半導(dǎo)體的MOCVD在國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。沈陽(yáng)拓荊的65nm PECVD已實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售。
晶圓制造設(shè)備——擴(kuò)散及離子注入設(shè)備
在集成電路制造過(guò)程中,摻雜主要有擴(kuò)散和離子注入兩種工藝,擴(kuò)散屬于高溫工藝,而離子注入工藝屬于低溫工藝。
擴(kuò)散工藝是向硅材料中引人雜質(zhì)的一種傳統(tǒng)方法,控制圓片襯底中主要載流子的類(lèi)型、濃度和分布區(qū)域,進(jìn)而控制襯底的導(dǎo)電性和導(dǎo)電類(lèi)型。擴(kuò)散工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,擴(kuò)散速率快,摻雜濃度高,但擴(kuò)散溫度高,擴(kuò)散濃度分布控制困難,難以實(shí)現(xiàn)選擇性擴(kuò)散。
離子注入工藝是指使具有一定能量的帶電粒子(離子)高速轟擊硅襯底并將其注入硅襯底的過(guò)程。離子注入能夠在較低的溫度下,可選擇的雜質(zhì)種類(lèi)多,摻雜劑量控制準(zhǔn)確,可以向淺表層引人雜質(zhì),但設(shè)備昂貴,大劑量摻雜耗時(shí)較長(zhǎng),存在隧道效應(yīng)和注人損傷。
離子注入機(jī)是集成電路裝備中較為復(fù)雜的設(shè)備之,根據(jù)注入離子的能量和劑量的不同,離子注入機(jī)大體分為低能大束流離子注入機(jī)、中束流離子注入機(jī)和高能離子注入機(jī)3種類(lèi)型。其中,低能大束流離子注入機(jī)是目前占有率最高的注入機(jī),適用于大劑量及淺結(jié)注入,如源漏極擴(kuò)展區(qū)注入、源漏極注入、柵極摻雜以及預(yù)非晶化注入等多種工藝。中束流離子注入機(jī)可應(yīng)用于半導(dǎo)體制造中的溝道、阱和源漏極等多種工藝。高能離子注入機(jī)在邏輯、存儲(chǔ)、成像器件、功率器件等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
離子注入設(shè)備廠商主要有美國(guó)的AMAT、Axcelis等。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線上使用的離子注入機(jī)多數(shù)依賴進(jìn)口,國(guó)內(nèi)北京中科信、中電科48所、上海凱世通等也能提供少量產(chǎn)品。其中,中科信公司已具備不同種類(lèi)(低能大束流、中束流和高能)離子注入機(jī)上線機(jī)型的量產(chǎn)能力。
晶圓制造設(shè)備——濕法設(shè)備
濕法工藝是指在集成電路制造過(guò)程中需要使用化學(xué)藥液的工藝,主要有濕法清洗、化學(xué)機(jī)械拋光和電鍍?nèi)箢?lèi)。
濕法清洗是指針對(duì)不同的工藝需求,采用特定的化學(xué)藥液和去離子水,對(duì)圓片表面進(jìn)行無(wú)損傷清洗,以去除集成電路制造過(guò)程中的顆粒、自然氧化層、有機(jī)物、金屬污染、犧牲層、拋光殘留物等物質(zhì)。
濕法清洗機(jī)主要分為槽式清洗機(jī)和單圓片清洗機(jī)。槽式清洗技術(shù)是由美國(guó)無(wú)線電公司(RCA)于1970年提出的,它是通過(guò)多個(gè)化學(xué)槽體、去離子水槽體和干燥槽體的配合使用,完成圓片清洗工藝。
槽式圓片清洗機(jī)主要廠商有日本的迪恩士(SCREEN)、東京電子(Tokyo Electron)和JET,三家約占全球75%以上的市場(chǎng)份額。韓國(guó)的SEMES和KCTECH主要供給韓國(guó)市場(chǎng)。
單圓片清洗設(shè)機(jī)主要廠商有日本的迪恩士、東京電子和美國(guó)泛林集團(tuán)提供,三家約占全球70%以上的市場(chǎng)份額。
在國(guó)內(nèi)的單圓片濕法設(shè)備廠商中,盛美半導(dǎo)體獨(dú)家開(kāi)發(fā)的空間交變相位移(SAPS)兆聲波清洗設(shè)備和時(shí)序氣穴振蕩控制(TEBO)兆聲波清洗設(shè)備已經(jīng)成功進(jìn)入韓國(guó)及中國(guó)的集成電路生產(chǎn)線并用于大規(guī)模生產(chǎn)。北方華創(chuàng)的清洗機(jī)也成功進(jìn)入中芯國(guó)際生產(chǎn)線。
化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是指圓片表面材料與研磨液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),在研磨頭下壓力的作用下進(jìn)行拋光,使圓片表面平坦化的過(guò)程。
CMP設(shè)備主要生產(chǎn)商有美國(guó)AMAT和日本Ebara,其中AMAT約占CMP設(shè)備市場(chǎng)60%的份額,Ebara約占20%的份額。國(guó)內(nèi)CMP設(shè)備的主要研發(fā)單位有天津華海清科和中電科45所,其中華海清科的拋光機(jī)已在中芯國(guó)際生產(chǎn)線上試用。
電鍍是指在集成電路制造過(guò)程中,用于加工芯片之間互連金屬線所采用的電化學(xué)金屬沉積。隨著集成電路制造工藝的不斷發(fā)展,目前電鍍已經(jīng)不限于銅線的沉積,還涉及錫、錫銀合金、鎳等金屬的沉+積,但金屬銅的沉積仍是其中最主要的部分。
電鍍?cè)O(shè)備主要的生產(chǎn)商包括Lam Research、AMAT以及TEL。其中,Lam Research在前道的鑲嵌式技術(shù)電鍍銅設(shè)備中占據(jù)90%以上的市場(chǎng)份額,日本的東京電子在先進(jìn)封裝領(lǐng)域約占據(jù)50%市場(chǎng)。盛美半導(dǎo)體設(shè)備已經(jīng)掌握了電鍍機(jī)的核心專(zhuān)利技術(shù),包括多圓環(huán)陽(yáng)極技術(shù)和兆聲波輔助電鍍技術(shù)等, 自主開(kāi)發(fā)了Utra ECP系列電鍍機(jī)。

晶圓制造設(shè)備——工藝檢測(cè)設(shè)備
工藝檢測(cè)設(shè)備是應(yīng)用于工藝過(guò)程中的測(cè)量類(lèi)設(shè)備和缺陷(含顆粒)檢查類(lèi)設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。隨著芯片結(jié)構(gòu)的不斷細(xì)微化和工藝的不斷復(fù)雜化,工藝檢測(cè)設(shè)備在先進(jìn)的前段生產(chǎn)線中起著越來(lái)越重要的作用。目前工藝檢測(cè)設(shè)備投資占整個(gè)前端工藝設(shè)備總投資的10%~15%。
工藝檢測(cè)設(shè)備的供應(yīng)商主要有科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、日立高新等,國(guó)內(nèi)廠商主要有上海睿勵(lì)科學(xué)儀器和深圳中科飛測(cè)科技。
封裝測(cè)試設(shè)備
封裝和組裝可分為四級(jí),即芯片級(jí)封裝(0級(jí)封裝)、元器件級(jí)封裝(1級(jí)封裝)、板卡級(jí)組裝(2級(jí)封裝)和整機(jī)組裝(3級(jí)封裝)。
為加快集中檢測(cè)電學(xué)參數(shù)的速度,降低集成電路的測(cè)試成本,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界開(kāi)發(fā)了相關(guān)的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)。利用計(jì)算機(jī)控制, ATE能夠完成對(duì)集成電路的自動(dòng)測(cè)試。
近年來(lái),測(cè)試設(shè)備商經(jīng)過(guò)不斷整合,形成了以日本愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試(ADVANTEST)和美國(guó)泰瑞達(dá)(TERADYNE)兩大公司,其產(chǎn)品約占全球半導(dǎo)體企業(yè)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)份額的80%以上。國(guó)內(nèi)測(cè)試設(shè)備廠商有長(zhǎng)川科技、華峰測(cè)控、廣立微等。
每大類(lèi)設(shè)備市場(chǎng)中,最終都形成了寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局,前三名廠商占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)份額,呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)大者恒大的特點(diǎn)。
從政策環(huán)境上來(lái)看,我國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)較為重視。其主要表現(xiàn)在對(duì)于整個(gè)IC產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的政策優(yōu)待以及對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的相關(guān)規(guī)劃與推動(dòng)。
其中較為突出的是《極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝》項(xiàng)目(02專(zhuān)項(xiàng)),其以專(zhuān)項(xiàng)的形式組織了一批國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司進(jìn)行了一系列重點(diǎn)工藝和技術(shù)的攻關(guān),有效促進(jìn)了我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展,使得我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)涌現(xiàn)出了一批擁有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。
政策 | 解讀 |
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《中國(guó)制造2025》 | 著力提升集成電路設(shè)計(jì)水平,學(xué)握高密度封裝及三維(3D)微組裝技術(shù)。提升封裝、測(cè)試產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展能力,形成關(guān)健制造設(shè)備的供貸能力。 |
《我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃建議》 | 到2020年,集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷(xiāo)售收入年復(fù)合增長(zhǎng)率為20%,達(dá)到9300億元; 16/14nm 制造工藝實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),封裝測(cè)試技術(shù)進(jìn)人全球第-梯隊(duì)。關(guān)鍵裝備和材料進(jìn)人國(guó)際采購(gòu)體系,基本建成技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的集成電路產(chǎn)業(yè)體系。 |
《國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)“十三五”規(guī)劃》 | 優(yōu)化產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu),推進(jìn)集成電路及專(zhuān)用裝備關(guān)鍵核心技術(shù)突破和應(yīng)用。 |
《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》 | 攻克14nm刻蝕設(shè)備、薄膜設(shè)備、摻雜設(shè)備等高端制造裝備及零部件, 突破28nm浸沒(méi)式光刻機(jī)及核心部件,研發(fā)14nm邏輯與存儲(chǔ)芯片成套工藝及相應(yīng)系統(tǒng)封測(cè)技術(shù),形成28-14nm裝備、材料、工藝、封測(cè)等較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。 |
《極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝》項(xiàng)目(02專(zhuān)項(xiàng)) | 構(gòu)建光刻設(shè)備和封測(cè)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,集合產(chǎn)業(yè)鏈上制造工藝、裝備、相關(guān)零部件和材料等上下游企業(yè)、相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和高等院校達(dá)200多家單位共同開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān),引導(dǎo)地方和社會(huì)的產(chǎn)業(yè)投資跟進(jìn),扶植專(zhuān)項(xiàng)支持的企業(yè)做大做強(qiáng),推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化,形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,提高整體產(chǎn)業(yè)實(shí)力。 |
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北方華創(chuàng)
階段性進(jìn)展
“45- -32mm LPCVD設(shè)備產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目、“14nm立體柵等離子體刻蝕機(jī)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目、"28-14nm 原于層沉積系統(tǒng)( ALD)產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目、14-7m CuBS多工藝腔室集成裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目等4個(gè)項(xiàng)目有序開(kāi)展。
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上?;针娮?/div>
階段性進(jìn)展
02專(zhuān)項(xiàng)“浸沒(méi)光刻機(jī)關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研項(xiàng)目”通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收;“90mm 光刻機(jī)樣機(jī)研制”任務(wù)通過(guò)了02專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)家組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
晶方科技階段性進(jìn)展
建立了全球首條基于國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備與材料的12英寸晶圈級(jí)硅通孔封裝量產(chǎn)線,項(xiàng)目設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率約80%,真正推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)設(shè)備及材料的全面產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
北方微電子階段性進(jìn)展
65m硅刻蝕機(jī)已經(jīng)完成中芯國(guó)際生產(chǎn)線的全部工藝考核和認(rèn)證,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到國(guó)際主流設(shè)備水平,65nm- 45nm銅PVD (物理氣相沉積)設(shè)備也依照項(xiàng)目計(jì)劃節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工藝測(cè)試。
中微半導(dǎo)體階段性進(jìn)展
開(kāi)發(fā)出12英寸能加工65納米到40納米的等離子體刻蝕設(shè)備;介質(zhì)刻蝕設(shè)備已被10家亞湘芯片廠商的生產(chǎn)線接受,已經(jīng)在5條生產(chǎn)線上生產(chǎn)出150多萬(wàn)片合格的芯片。