設備制造業(yè)是半導體產(chǎn)業(yè)的基礎,,是完成晶圓制造,、封裝測試環(huán)節(jié)和實現(xiàn)集成電路技術進步的關鍵。得益于國內需求,、政策支持,、資本、人才儲備,,中國半導體制造具備突破的基礎,。中國 IC產(chǎn)業(yè)處于“前有追趕目標,后無潛在對手”的國際格局中,,“全球最大半導體消費市場”的地位是中國“后發(fā)優(yōu)勢”的重要基礎之一,。疊加國家戰(zhàn)略、資本實力,、全球研發(fā)人才的儲備,,推動硅材料、設計,、制造,、封裝測試及裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化突破的基礎堅實而穩(wěn)固,。
目前中國本土半導體設備產(chǎn)業(yè)中已涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀企業(yè),國產(chǎn)半導體設備逐漸呈現(xiàn)譜系化發(fā)展,,其中在細分領域走在國內前列的企業(yè)包括:北方華創(chuàng)(刻蝕設備,、薄膜沉積設備、清洗設備等),、中微公司(刻蝕設備),、長川科技(測試設備)、晶盛機電(硅片生長,、加工設備),、上海微電子(光刻設備)、沈陽拓荊(薄膜沉積設備),、中科儀(真空獲得設備,、薄膜沉積設備)、盛美半導體(清洗設備),、華海清科(CMP 設備),、南京晶升能源(硅片生長設備)等。
中微公司:CCP 刻蝕機優(yōu)勢持續(xù)強化,,ICP 刻蝕機實現(xiàn)量產(chǎn)突破
中微公司專注于集成電路,、LED 關鍵制造設備,,核心產(chǎn)品包括:1)用于 IC 集成電路領域的等離子體刻蝕設備(CCP,、ICP)、深硅刻蝕設備(TSV),;2)用于 LED 芯片領域的MOCVD 設備,。等離子體刻蝕設備包括電容性等離子體刻蝕設備(CCP, Capacitively Coupled Plasma)和電感性等離子體刻蝕設備(ICP, Inductively Coupled Plasma)。電容性等離子體刻蝕設備主要用于刻蝕氧化物,、氮化物等硬度高,、需要高能量離子反應刻蝕的介質材料。電感性等離子體刻蝕設備主要用于刻蝕單晶硅,、多晶硅等材料,。MOCVD 即金屬有機化合物化學氣相沉積(Metal-organic Chemical Vapor Deposition),MOCVD 設備是 LED 芯片生產(chǎn)過程中的關鍵設備,。目前公司等離子體刻蝕設備已被廣泛應用于國際一線客戶從 65 納米到 14 納米,、7 納米和 5 納米的集成電路加工制造及先進封裝,截至 2018年末中微公司累計已有 1,100 多個反應臺服務于國內外 40 余條先進芯片生產(chǎn)線,。
中微的刻蝕設備技術處于世界先進水平,,符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。在邏輯集成電路制造環(huán)節(jié),,公司開發(fā)的高端刻蝕設備已運用在國際知名客戶最先進的生產(chǎn)線上并用于 7納米器件中若干關鍵步驟的加工,;同時,,公司根據(jù)先進集成電路廠商的需求優(yōu)化 5 納米及更先進的刻蝕設備和工藝。在 3D NAND 芯片制造環(huán)節(jié),,公司的電容性等離子體刻蝕設備技術可應用于64 層的量產(chǎn),,同時公司根據(jù)存儲器件客戶的需求正在開發(fā)極高深寬的刻蝕設備和工藝;公司也根據(jù)邏輯器件客戶的需求,,正在開發(fā)更先進的大馬士革等刻蝕應用的設備,。由于公司開發(fā)出與美國設備公司具有同等質量和相當數(shù)量的等離子體刻蝕設備并實現(xiàn)量產(chǎn),美國商務部在 2015年宣布解除了對我國等離子體刻蝕設備多年的出口管制,。
2019年以來,, 中微CCP刻蝕機優(yōu)勢持續(xù)強化,ICP刻蝕機實現(xiàn)量產(chǎn)突破,。
北方華創(chuàng):半導體設備布局漸趨完備,,打造“平臺型”產(chǎn)品體系
北方華創(chuàng)是國內目前產(chǎn)品品類覆蓋最廣的半導體設備“平臺型”企業(yè),擁有半導體裝備、真空裝備,、新能源鋰電裝備及精密元器件四個事業(yè)群,,為半導體、新能源,、新材料等領域提供全方位解決方案,。公司現(xiàn)擁有四大產(chǎn)業(yè)制造基地,營銷服務體系覆蓋歐,、美,、亞等主要國家或地區(qū)。
2019 年北方華創(chuàng)刻蝕機,、PVD,、CVD、立式爐,、清洗機等半導體工藝設備陸續(xù)批量進入國內 8 寸和 12 寸集成電路存儲芯片,、邏輯芯片及特色芯片生產(chǎn)線,部分產(chǎn)品進入國際一流芯片產(chǎn)線及先進封裝生產(chǎn)線,。自主研發(fā)的14nm等離子硅刻蝕機,、單片退火系統(tǒng)、LPCVD 已成功進入集成電路主流代工廠,;28nm Hardmask PVD,、Al-Pad PVD 設備已率先進入國際供應鏈體系;12 英寸清洗機累計流片量已突破 60 萬片大關,;深硅刻蝕設備也已進入東南亞市場,。
長川科技:探針臺、數(shù)字測試機新品蓄力,,有望實現(xiàn)測試設備全品類布局
長川科技目前主導產(chǎn)品為測試機,、分選機和探針臺等,,在國內市場中產(chǎn)品鏈較為完整,產(chǎn)品可以覆蓋晶圓制造和封測兩大工序環(huán)節(jié),。同時受益于國內芯片設計產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化需求上升,,后續(xù)有望取得技術水平的提升,并有望進一步擴大產(chǎn)品覆蓋范圍,。
長川科技成功研制了數(shù)字測試機和探針臺等較高技術含量的新產(chǎn)品,。在數(shù)字測試機方面:目前已成功研制并開發(fā)了基于 200Mbps數(shù)字測試速率、1G 向量深度以及 128A 電流測試能力的數(shù)字測試機,。探針臺方面,,也在集成電路分選系統(tǒng)的技術基礎上,開發(fā)了我國首臺具有自主知識產(chǎn)權的全自動超精密 12 寸晶圓探針臺(CP12),,兼容 8/12 寸晶圓測試,。
晶盛機電:半導體單晶爐批量化銷售,向硅片后道加工設備不斷延展
晶盛機電是國內領先的晶體生長,、加工裝備研發(fā)制造和藍寶石材料生產(chǎn)的高新技術企業(yè),。主營產(chǎn)品為全自動單晶爐、多晶鑄錠爐等,,應用于太陽能光伏,、集成電路、LED 等新興產(chǎn)業(yè),。晶盛機電較早掌握了國內領先的半導體硅材料生長的裝備技術,,在半導體領域實現(xiàn)了8~12 英寸大硅片制造用晶體生長及加工的核心裝備國產(chǎn)化。公司產(chǎn)品覆蓋晶體生長,、切磨拋和監(jiān)測等各個環(huán)節(jié),,已逐步從單一的設備制造商轉型成了立足于“新材料、新裝備”的國際領先的設備供應商和高端晶體材料生產(chǎn)商,。
目前晶盛機電已形成以單晶爐、區(qū)熔爐為核心,,后道智能加工設備為重要配套的半導體硅片設備產(chǎn)品體系,,成為實現(xiàn) 8、12 英寸硅片制造設備國產(chǎn)化的領軍企業(yè).
本土設備企業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存,,最"壞"的時代亦是最好的時代,。總體上國產(chǎn)設備產(chǎn)業(yè)必然受益,,但產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的差異會很大,。國產(chǎn)化須符合最樸素商業(yè)邏輯,即技術或配套實力優(yōu)于進口,,這樣才會有持續(xù)需求,,光靠補貼和支持難以誕生優(yōu)質企業(yè),。因此,本土設備企業(yè)也面臨最"壞"的時代,,因為唯有技術準備充分的企業(yè)才能勝出,。在芯片需求持續(xù)上升、國產(chǎn)化投資加快,、國家戰(zhàn)略支持的大背景下,,中國大陸本土半導體制造企業(yè)的崛起有望帶動一批本土優(yōu)秀企業(yè)共同成長,國產(chǎn)設備有望借助大陸晶圓產(chǎn)線的密集投資而實現(xiàn)滲透率提升,,迎來最好的時代,。