目前全球芯片產(chǎn)能供應(yīng)不足,各大代工廠和封裝測(cè)試廠商紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能,帶動(dòng)上游半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)暴漲。SEMI發(fā)布的最新報(bào)告顯示,今年第一季度半導(dǎo)體設(shè)備銷售額同比增長(zhǎng)51%,其中中國(guó)大陸、臺(tái)省、南韓增長(zhǎng)最為明顯。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)晶圓代工廠的投資和建設(shè)加快,設(shè)備制造商在各種背景的推動(dòng)下也快速成長(zhǎng)。然而,許多設(shè)備與國(guó)際制造商之間仍有很大差距,華為的手機(jī)業(yè)務(wù)基本停滯不前,因?yàn)槊绹?guó)限制代工制造商使用與美國(guó)相關(guān)的設(shè)備為華為,生產(chǎn)芯片,中芯國(guó)際公司也需要在美國(guó)商務(wù)部的批準(zhǔn)下購(gòu)買任何美國(guó)設(shè)備。
近日,據(jù)臺(tái)灣媒體最新消息,有報(bào)道稱,臺(tái)積電和聯(lián)電擴(kuò)大了在大陸的產(chǎn)能,所需的28納米加工設(shè)備尚未獲得美國(guó)的供應(yīng)許可。同時(shí),據(jù)悉,中國(guó)臺(tái)灣省的晶圓制造商要想將美國(guó)設(shè)備從臺(tái)灣省轉(zhuǎn)移到大陸,需要從美國(guó)獲得許可證。然而,一些機(jī)構(gòu)向臺(tái)灣省蔡穎的高管詢問(wèn)了禁止向中國(guó)銷售28納米設(shè)備的問(wèn)題,得到的答案是:沒(méi)有
雖然這個(gè)傳言并不準(zhǔn)確,但從中芯國(guó)際和華為,對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備使用的限制來(lái)看,中國(guó)在半導(dǎo)體設(shè)備方面仍然需要警惕。中國(guó)要想在半導(dǎo)體行業(yè)享有更大的自主權(quán),半導(dǎo)體設(shè)備的不斷突破和增長(zhǎng)是需要關(guān)注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
在先進(jìn)的晶圓生產(chǎn)線中,設(shè)備占70-80%
在晶片制造過(guò)程中需要許多類型的設(shè)備。各種設(shè)備的應(yīng)用比例是多少?根據(jù)華西證券最近發(fā)布的報(bào)告,設(shè)備價(jià)值約占制造先進(jìn)集成電路產(chǎn)品生產(chǎn)線總投資的70%-80%。當(dāng)工藝達(dá)到16/14nm時(shí),設(shè)備投資占85%,7nm以下的比例會(huì)更高。
半導(dǎo)體制造一般可以分為前制程和后制程,道指的前晶圓制造和道指的后封裝測(cè)試,根據(jù)Semi的統(tǒng)計(jì),從過(guò)去的銷售來(lái)看,前制造設(shè)備約占半導(dǎo)體專用設(shè)備市場(chǎng)的80%,后封裝測(cè)試設(shè)備約占20%??梢?jiàn),前一個(gè)過(guò)程是半導(dǎo)體設(shè)備應(yīng)用中的主要環(huán)節(jié)。
前一種工藝晶圓制造可能包括氧化退火、化學(xué)氣相沉積、光刻曝光、刻蝕,離子注入、PVD鍍膜、化學(xué)機(jī)械拋光、清洗等工藝流程。其中,光刻工藝使用的光刻機(jī)在原設(shè)備中的市場(chǎng)份額達(dá)到20%,光刻機(jī)目前也是國(guó)內(nèi)廠商中非常薄弱的一環(huán),市場(chǎng)主要由ASML、佳能、尼康等國(guó)外廠商控制。
刻蝕設(shè)備將用于刻蝕,工藝,光刻膠上的圖案將通過(guò)等離子轉(zhuǎn)移到硅片上,在干刻蝕刻蝕設(shè)備占前者設(shè)備24%的市場(chǎng)份額;化學(xué)氣相沉積通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在硅片上沉積氣態(tài)物質(zhì)形成薄膜,化學(xué)氣相沉積設(shè)備占前者設(shè)備市場(chǎng)份額的19%。
此外,還有離子注入設(shè)備、PVD物理氣相沉積設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備、清洗設(shè)備、前端測(cè)量設(shè)備等。將與上述工藝環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)使用,前端設(shè)備的市場(chǎng)份額分別為4%、6%、3%、7%和12%??梢钥闯觯總€(gè)設(shè)備在半導(dǎo)體制造上的投入是不一樣的,目前國(guó)內(nèi)廠商對(duì)各種設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化程度也不一樣。
基本實(shí)現(xiàn)從0到1的突破??涛g,化學(xué)機(jī)械拋光、清洗等設(shè)備取得了最新進(jìn)展
如上所述,隨著國(guó)內(nèi)晶圓代工廠投資建設(shè)的加快,
根據(jù)國(guó)內(nèi)各大晶圓廠設(shè)備采購(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)各大晶圓廠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化情況如下。預(yù)計(jì)光刻設(shè)備零突破,涂膠和開(kāi)發(fā)設(shè)備突破?;瘜W(xué)機(jī)械拋光設(shè)備和PVD設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率約為10%,刻蝕設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率為20%。
最近很多廠商都透露了最新進(jìn)展。近日,來(lái)自中微半導(dǎo)體的首臺(tái)8英寸甚高頻去耦反應(yīng)離子(CCP)刻蝕設(shè)備Primo AD-RIE 200成功交付給客戶生產(chǎn)線。primo AD-RIE200 刻蝕設(shè)備是中微半導(dǎo)體自主研發(fā)的新一代8英寸VHF去耦反應(yīng)離子(CCP)刻蝕設(shè)備,可滿足不同客戶8英寸晶圓的加工要求。Primo AD-RIE 200還提供了一個(gè)靈活的解決方案,可以升級(jí)到12英寸的刻蝕設(shè)備系統(tǒng),可以滿足客戶未來(lái)可能擴(kuò)展的生產(chǎn)線的需求。目前,刻蝕的國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商主要包括來(lái)自北方華創(chuàng)和中微的公司,而國(guó)外主要制造商包括LAM、TEL和AMAT。
最近國(guó)內(nèi)唯一能提供半導(dǎo)體12寸CMP設(shè)備的廠商也受到了不少關(guān)注。華海清科的主要產(chǎn)品是化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備,是國(guó)內(nèi)12英寸和8英寸化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的主要供應(yīng)商?;瘜W(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的累計(jì)裝運(yùn)量為58臺(tái),現(xiàn)有35臺(tái)?;瘜W(xué)機(jī)械拋光設(shè)備已廣泛應(yīng)用于中芯國(guó)際、長(zhǎng)江倉(cāng)儲(chǔ)、華虹集團(tuán)、大連英特爾,廈門(mén)聯(lián)芯, 長(zhǎng)鑫倉(cāng)儲(chǔ)、廣州心悅、上海積塔等行業(yè)領(lǐng)先集成電路制造商的大型生產(chǎn)線。
另一家國(guó)內(nèi)化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備制造商是北京爍科精微電子設(shè)備有限公司,該公司也在迅速發(fā)展。該公司成立于2019年,是由中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司的子公司中電科電子設(shè)備集團(tuán)有限公司成立的混合所有制公司,其8英寸化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備已通過(guò)中芯國(guó)際和華虹集團(tuán)的商業(yè)驗(yàn)證和銷售,第一臺(tái)12英寸化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備已于2021年2月發(fā)送給客戶進(jìn)行驗(yàn)證。
國(guó)內(nèi)廠家和國(guó)際廠家在CMP設(shè)備上差距很大。目前,全球化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備市場(chǎng)主要由美國(guó)應(yīng)用材料和日本、荏原設(shè)備制造商占據(jù),占市場(chǎng)的90%以上。而且荏原生產(chǎn)的美國(guó)應(yīng)用材料和日系、日系CMP設(shè)備已經(jīng)達(dá)到5nm工藝技術(shù)水平,而華海清科CMP設(shè)備主要用于28nm及以上工藝生產(chǎn)線,14nm工藝技術(shù)還在驗(yàn)證中。
近日,盛美半導(dǎo)體在科創(chuàng)板IPO方面取得最新進(jìn)展。其主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體清洗設(shè)備、半導(dǎo)體電鍍?cè)O(shè)備和先進(jìn)的包裝濕法設(shè)備等。其主要經(jīng)營(yíng)收入來(lái)自清洗設(shè)備,尤其是整體式清洗設(shè)備,占86%。公司在晶圓制造領(lǐng)域的主要客戶有海力士, 華宏集團(tuán)、長(zhǎng)江倉(cāng)儲(chǔ)、中芯國(guó)際、合肥長(zhǎng)鑫,
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體清洗設(shè)備企業(yè)還包括華創(chuàng),北部的芯源微和至純科技。華創(chuàng)北部的主要清洗設(shè)備產(chǎn)品是單片和槽式清洗設(shè)備,可應(yīng)用于技術(shù)節(jié)點(diǎn)為65納米和28納米的芯片制造;至純科技擁有相關(guān)技術(shù)生產(chǎn)8-12英寸高階單晶片濕法清洗設(shè)備和狹縫濕法清洗設(shè)備;芯源微電流產(chǎn)品用于集成電路制造領(lǐng)域的單片刷領(lǐng)域。
清洗設(shè)備的全球市場(chǎng)集中度也相當(dāng)高,特別是在單片機(jī)清洗設(shè)備領(lǐng)域。DNS、TEL、LAM、SEMES的總市場(chǎng)份額超過(guò)90%,其中DNS的市場(chǎng)份額最高,市場(chǎng)份額超過(guò)40%。
摘要
一些機(jī)構(gòu)認(rèn)為,目前國(guó)內(nèi)晶圓廠已經(jīng)進(jìn)入投資建設(shè)高峰期。據(jù)統(tǒng)計(jì),從2020年到2022年,國(guó)內(nèi)晶圓廠的總投資將分別達(dá)到1500億元、1400億元和1200億元,投資金額是國(guó)內(nèi)三年來(lái)最高的。如上所述,晶圓廠建設(shè)最大的投資是半導(dǎo)體設(shè)備,這幾年市場(chǎng)相當(dāng)大。
目前,半導(dǎo)體設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到化學(xué)機(jī)械拋光,刻蝕,清洗設(shè)備逐步增加,涂膠和顯影設(shè)備也取得了突破。其中難度最大的光刻機(jī)也在加速其技術(shù)研發(fā)投入??偟膩?lái)說(shuō),雖然難,但已經(jīng)有了一個(gè)不錯(cuò)的起步階段。從短期來(lái)看,國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商將有很好的增長(zhǎng)機(jī)會(huì),從長(zhǎng)期來(lái)看,國(guó)內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)最終將邁上一個(gè)新的臺(tái)階。