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半導(dǎo)體"卡脖子"的核心技術(shù),國產(chǎn)設(shè)備正在突破!

Carol Li ? 來源:電子發(fā)燒友原創(chuàng) ? 作者:李彎彎 ? 2020-08-11 09:46 ? 次閱讀


電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李彎彎)在芯片制造過程中,從前道到后道會涉及到上千道工序,大致會用到9大類設(shè)備,數(shù)百種不同的機(jī)臺。

設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié),而一直以來不少種類的設(shè)備長期依賴進(jìn)口,隨著中美貿(mào)易關(guān)系越來越緊張,國家對半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化的重視程度也在提高。

在市場需求的推動下,及國家政策的支持下,大基金及其他資本開始逐漸進(jìn)入設(shè)備領(lǐng)域,企業(yè)也有足夠的資金和信心加大半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)和投入。

近年來,就有多家半導(dǎo)體設(shè)備廠商獲得融資,及科創(chuàng)板IPO,或者正在上市的途中,整體來看,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備在部分細(xì)分領(lǐng)域開始取得進(jìn)展,甚至實(shí)現(xiàn)突破。

半導(dǎo)體設(shè)備廠商獲資本投資、科創(chuàng)板IPO募資,產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)能擴(kuò)展加速

今年以來,就有多家半導(dǎo)體設(shè)備廠商獲得資本投資,包括京創(chuàng)先進(jìn)、魯汶儀器、普萊信智能。同時(shí)半導(dǎo)體設(shè)備廠商科創(chuàng)板IPO也在加速,合肥芯碁前不久完成了科創(chuàng)板上市問詢,理想晶延進(jìn)入上市輔導(dǎo)階段。另外,半導(dǎo)體專用設(shè)備廠商芯源微于2019年12月成功登陸科創(chuàng)板,近日公司的高端晶圓處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正式開工。

京創(chuàng)先進(jìn)成立于2013年,全稱江蘇京創(chuàng)先進(jìn)電子科技有限公司,是一家專業(yè)從事半導(dǎo)體材料劃切設(shè)備的企業(yè),專注于半導(dǎo)體材料精密切磨領(lǐng)域。

2020年7月31日,京創(chuàng)先進(jìn)宣布完成數(shù)千萬人民幣A輪融資,由毅達(dá)資本領(lǐng)投,老股東順融資本、前海鵬晨投資繼續(xù)加碼。

據(jù)介紹,京創(chuàng)先進(jìn)目前已經(jīng)研發(fā)出了8、12英寸晶圓劃切設(shè)備,打破了國外廠家長期壟斷的局面,公司12英寸全自動劃切機(jī)已經(jīng)在2019年量產(chǎn),2020年進(jìn)入國內(nèi)頭部封測廠。


AR9000精密全自動劃片機(jī)(圖片來源網(wǎng)絡(luò)


半導(dǎo)體精密劃片設(shè)備是半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,當(dāng)前日本的Disco和TSK兩家占領(lǐng)全球高達(dá)90%的市場份額。

劃切機(jī)技術(shù)門檻高,尺寸越大設(shè)備越難做,比如,12英寸的劃切機(jī)要求在晶圓上刀頭全行程的偏差不超過32um,要達(dá)到這樣的精度,除了需要深入鉆研產(chǎn)品的各個(gè)細(xì)節(jié),甚至連裝配車間的溫濕度都要精密控制。

而當(dāng)前國內(nèi)半導(dǎo)體后道工藝的劃切設(shè)備滲透率非常低,8寸、12寸晶圓劃切設(shè)備基本被國外廠商壟斷,毅達(dá)資本合伙人劉晉表示,“京創(chuàng)先進(jìn)打破了國外壟斷的局面,并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)應(yīng)用,其技術(shù)已經(jīng)非常成熟,產(chǎn)品線完整,并得到了國內(nèi)一線客戶的認(rèn)可。”

京創(chuàng)先進(jìn)表示,本輪融資將主要用于產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)能擴(kuò)充以及市場推廣等方面。可以預(yù)見,在更多資金的加持下,京創(chuàng)先進(jìn)在導(dǎo)體精密劃片設(shè)備上將會更快取得新進(jìn)展。

江蘇魯汶儀器有限公司成立于2015年,由比利時(shí)魯汶儀器、中科院微電子研究所等共同注資成立,據(jù)介紹,該公司提出了ICP+IBE+PECVD多腔體刻蝕技術(shù)方案,配合公司專利技術(shù)的腔體在線清洗技術(shù),有望解決困擾業(yè)界的磁性薄膜材料刻蝕難題,為MRAM存儲器的大規(guī)模量產(chǎn)提供可靠、經(jīng)濟(jì)的刻蝕解決方案。

2020年4月21日,魯汶儀器宣布完成過億元B輪融資,本輪融資由中科創(chuàng)星領(lǐng)投,中冀資本、中域資本、祥暉資本、紅星美凱龍、中杰投資等多家投資機(jī)構(gòu)跟投,老股東漢唐周本輪繼續(xù)追投數(shù)千萬元。

MRAM,全稱Magnetic Random Access Memory,是一種非易失性的磁性隨機(jī)存儲器,它擁有靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)的高速讀取寫入能力,以及動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的高集成度,而且基本上可以無限次地重復(fù)寫入。

中科創(chuàng)星投資總監(jiān)盧小保此前談到,“MRAM有望取代DRAM,甚至部分取代SRAM,成為通用型存儲器類型。”

MRAM核心難點(diǎn)在于薄膜沉積和磁性材料刻蝕,尤其是磁阻隧道結(jié)的刻蝕,目前工業(yè)界尚不能提供理想的刻蝕解決方案,魯汶儀器創(chuàng)造性的提出了多腔體刻蝕+腔體在線清洗技術(shù),有望率先解決MRAM器件刻蝕的技術(shù)瓶頸,為MRAM存儲器的規(guī)模量產(chǎn)提供解決方案。

魯汶儀器表示本次融資資金主要設(shè)備快速研發(fā)和迭代、市場拓展備貨等方面,資金的進(jìn)入想必也會加速公司設(shè)備的快研發(fā)和迭代。

普萊信智能成立于2017年,目前產(chǎn)品線包括半導(dǎo)體后端封裝設(shè)備以及高精密繞線設(shè)備。2020年3月,公司宣布完成Pre-B輪4000萬人民幣融資,由藍(lán)圖創(chuàng)投領(lǐng)投,老股東云啟資本跟投。

據(jù)介紹,普萊信智能自主研發(fā)了8寸,12寸IC級固晶機(jī),其中8寸固晶機(jī)已經(jīng)在行業(yè)頭部客戶處試用,固晶機(jī)用于IC封裝環(huán)節(jié),而該設(shè)備長期被ASM Pacific,歐洲BESI,日本日立等公司壟斷。


普萊信智能研發(fā)的固晶機(jī)(圖片來自網(wǎng)絡(luò))


另外值得關(guān)注的是,普萊信智能正在跟中科院、國內(nèi)LED芯片企業(yè)合作研發(fā)Mini LED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備,Mini LED巨量轉(zhuǎn)移是目前業(yè)內(nèi)急需解決重點(diǎn)難題,普萊信智能本輪融資也將主要用于增加營運(yùn)資金以及加大Mini LED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備的研發(fā)投入。

芯源微是一家從事半導(dǎo)體專用設(shè)備的公司,產(chǎn)品包括光刻工序涂膠顯影設(shè)備(涂膠/顯影機(jī)、噴膠機(jī))和單片式濕法設(shè)備(清洗機(jī)、去膠機(jī)、濕法刻蝕機(jī)),可用于8/12英寸單晶圓處理(如集成電路制造前道晶圓加工及后道先進(jìn)封裝環(huán)節(jié))及6英寸及以下單晶圓處理(如化合物、MEMS、LED芯片制造等環(huán)節(jié))。

2019年12月16日,芯源微正式登陸科創(chuàng)板,招股書顯示,公司計(jì)劃募集資金約3.78億元,將主要用于高端晶圓處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目及高端晶圓處理設(shè)備研發(fā)中心項(xiàng)目。

近日,公司宣布其高端晶圓處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正式開工,總投資5.28億元,據(jù)介紹,該項(xiàng)目將分2期建設(shè),其中一期投資2.38億元,項(xiàng)目主要用于生產(chǎn)高端晶圓處理設(shè)備,包括前道涂膠/顯影機(jī)及前道單片式清洗機(jī)等。


圖片來自芯源微招股書


據(jù)介紹,芯源微生產(chǎn)的前道涂膠顯影設(shè)備通過在客戶現(xiàn)場的驗(yàn)證與改進(jìn),在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破。截至目前,已陸續(xù)獲得了株洲中車、青島芯恩、上海積塔、寧波中芯、昆明京東方、廈門士蘭等多個(gè)前道大客戶的訂單。

公司生產(chǎn)的前道 Spin Scrubber 清洗機(jī)設(shè)備已在中芯國際、上海華力等多個(gè)客戶處通過工藝 驗(yàn)證,截至目前已獲得國內(nèi)多家晶圓廠商的重復(fù)訂單。

公司生產(chǎn)的光刻工序涂膠顯影設(shè)備與單片式濕法設(shè)備,已經(jīng)從傳統(tǒng)的先進(jìn)封裝領(lǐng)域、LED領(lǐng) 域拓展到MEMS、化合物、功率器件、特種工藝等領(lǐng)域,截至目前已累計(jì)銷售 800 余臺套,已作為主流機(jī)型應(yīng)用于臺積電、長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技、華燦光電、乾照光電、澳洋順昌等國內(nèi)一線大廠。

芯源微董事長、總裁宗潤福在高端晶圓處理設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目開工致辭中表示,“得益于芯源長期的技術(shù)積累和半導(dǎo)體行業(yè)的投資升溫,芯源訂單持續(xù)增長,擴(kuò)產(chǎn)勢在必行。”

除了京創(chuàng)先進(jìn)、魯汶儀器、普萊信智能、芯源微,近日合肥芯碁科已經(jīng)完成科創(chuàng)板IPO問詢,理想晶延已經(jīng)進(jìn)入科創(chuàng)板上市輔導(dǎo)階段。

合肥芯碁專業(yè)從事以微納直寫光刻為技術(shù)核心的直接成像設(shè)備及直寫光刻設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售,主要產(chǎn)品及服務(wù)包括 PCB 直接成像設(shè)備及自動線系統(tǒng)、泛半導(dǎo)體直寫光刻設(shè)備及自動線系統(tǒng)、其他激光直接成像設(shè)備,產(chǎn)品功能涵蓋微米到納米的多領(lǐng)域光刻環(huán)節(jié)。

理想晶延成立于2013年5月,是一家以CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)為核心,覆蓋半導(dǎo)體及泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的高端設(shè)備供應(yīng)商。公司于2019年底布局半導(dǎo)體智能裝備領(lǐng)域,收購了一家位于新加坡的高端半導(dǎo)體智能裝備公司,開始積極開拓中國大陸半導(dǎo)體智能裝備市場,并計(jì)劃在國內(nèi)建設(shè)半導(dǎo)體智能裝備研發(fā)中心。

國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備在部分細(xì)分領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)突破

就如文章開頭所言,芯片制造從前道到后道涉及上千個(gè)環(huán)節(jié),將會用到數(shù)百種不同的機(jī)臺,如下圖,前道工藝包括擴(kuò)散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP、金屬化等,比如擴(kuò)散會用到氧化爐、RTP設(shè)備、撤火退火設(shè)備;薄膜沉積會用到CVD設(shè)備、PVD設(shè)備、RTP設(shè)備、ALD設(shè)備、氣相外延爐等;

光刻會用到涂膠/顯影、光刻機(jī);刻蝕會用到等離子休刻機(jī)、等離子去膠機(jī)、濕法刻蝕設(shè)備等;離子注入會用到等離子去膠機(jī)、離子注入機(jī);CMP會用到CMP設(shè)備、刷片機(jī);金屬化會用到PVD設(shè)備、DVD設(shè)備、電鍍設(shè)備等,另外整個(gè)過程中都需要檢驗(yàn)和清洗,需要用到兩測/檢驗(yàn)及清洗設(shè)備。

同樣,后道工藝也會涉及到諸多環(huán)節(jié),需要用到非常多的設(shè)備。


圖片來自國元證券


一直以來,全球半導(dǎo)體設(shè)備市場主要由國外廠商主導(dǎo),根據(jù) VLSI Research 統(tǒng)計(jì),從2019年全球半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商營收排名來看,全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備商占據(jù)了全球58%行業(yè)營收,包括美國的應(yīng)用材料、泛林集團(tuán)、科磊,日本的東京電子及歐洲荷蘭的阿斯麥(ASML)。


圖片來自遠(yuǎn)川研究所


美國在等離子刻蝕設(shè)備、 離子注入機(jī)、外延生長系統(tǒng)、化學(xué)氣相沉積設(shè)備、濺射設(shè)備、退火設(shè)備、鍍銅設(shè)備、去膠設(shè)備、掩膜版制造設(shè)備、工藝檢測設(shè)備、圓片清洗設(shè)備、部分測試設(shè)備等方面占據(jù)優(yōu)勢,日本在光刻機(jī)、涂膠設(shè)備、顯影設(shè)備、封裝及測試設(shè)備、氧化 /LPCVD 設(shè)備、等離子刻蝕設(shè)備、化學(xué)氣相沉積設(shè)備、檢測設(shè)備、傳送裝置等方面具有優(yōu)勢,荷蘭則在高端光刻機(jī)方面居于國際領(lǐng)先地位。

近年來,隨著國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重視,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)了從無到有、由弱到強(qiáng)的巨大轉(zhuǎn)變,并且在一些細(xì)分領(lǐng)域,出現(xiàn)了一批優(yōu)秀的企業(yè)。

比如,在硅單晶爐、刻蝕機(jī)、封裝設(shè)備、測試設(shè)備等壁壘相對低的領(lǐng)域,國產(chǎn)設(shè)備已達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平,且成本優(yōu)勢明顯。例如晶盛機(jī)電生產(chǎn)的單晶硅長晶爐,其在投料量、自動化程度和晶棒尺寸等指標(biāo)方面均已處于國際領(lǐng)先水平;中微半導(dǎo)體生產(chǎn)的 16nm 刻蝕機(jī)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化量產(chǎn),并已進(jìn)入臺積電 5 條生產(chǎn)線;北方華創(chuàng)生產(chǎn)的 CVD 設(shè)備已進(jìn)入中芯國際 28nm 生產(chǎn)線,14nm 設(shè)備處于驗(yàn)證期;硅刻蝕機(jī)已突破 14nm 技術(shù),金屬刻蝕方面 14nm 技術(shù)成熟,目前已經(jīng)進(jìn)入8英寸主流硅晶圓廠。


國內(nèi)主要廠商半導(dǎo)體設(shè)備開發(fā)進(jìn)度表(圖片來自國元證券)


可見雖然國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備與國際大廠之前還存在差距,但近年來也取得了階段性的進(jìn)展。

小結(jié)

除了各大民間資本陸續(xù)進(jìn)入半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,助力企業(yè)加大研發(fā)投入,項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn),行業(yè)人士預(yù)測,大基金二期投資也有望向半導(dǎo)體設(shè)備和材料領(lǐng)域傾斜。

同時(shí)隨著國際產(chǎn)能向中國大陸轉(zhuǎn)移,下游新興應(yīng)用市場給芯片帶來更多的需求、對芯片提出更先進(jìn)制程的要求,半導(dǎo)體設(shè)備也迎來更高的市場增長,SEMI預(yù)計(jì)2020年半導(dǎo)體設(shè)備市場會有20.7%的增長,達(dá)到719億美。

可以預(yù)見,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)在政策支持、國家及民間資本加持、應(yīng)用市場需求增長、企業(yè)不斷加大研發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)張等多重因素疊加下,將會在更多細(xì)分領(lǐng)域取得進(jìn)展、實(shí)現(xiàn)突破。

本文由電子發(fā)燒友網(wǎng)原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。如需轉(zhuǎn)載,請?zhí)砑游?a target="_blank">信號elecfans999。

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    據(jù)新華社等多家媒體報(bào)道!暢能達(dá)科技實(shí)現(xiàn)散熱技術(shù)重大突破

    芯片、微波射頻和功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。 目前,該全新技術(shù)已于 新華社、南風(fēng)窗 等媒體平臺發(fā)布報(bào)道。 目前,芯片、射頻組件等電子元器件日益邁向輕量、集成與高性能化,由此帶來的散熱難題成為制約電子器件性能的卡脖子
    發(fā)表于 05-29 14:39

    東海投資設(shè)立半導(dǎo)體射頻產(chǎn)業(yè)基金助力常州半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級

    東海投資憑借其在半導(dǎo)體投資方面的專長,聚焦半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)射頻領(lǐng)域,把握新興半導(dǎo)體與各制造環(huán)節(jié)的契合點(diǎn),以國產(chǎn)替代和產(chǎn)品創(chuàng)新為切入點(diǎn),將資金投向有快速發(fā)展?jié)摿η揖邆?/div>
    的頭像 發(fā)表于 04-23 09:48 ?486次閱讀

    半導(dǎo)體設(shè)備有哪些卡脖子核心零部件?

    薄膜沉積是芯片制造的核心工藝環(huán)節(jié)。薄膜沉積技術(shù)是以各類適當(dāng)化學(xué)反應(yīng)源在外加能量(包括熱、光、等離子體等)的驅(qū)動下激活,將由此形成的原子、離子、活性反應(yīng)基團(tuán)等在襯底表面進(jìn)行吸附,并在適當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)生
    的頭像 發(fā)表于 03-26 11:37 ?874次閱讀
    <b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b><b class='flag-5'>設(shè)備</b>有哪些<b class='flag-5'>卡脖子</b>的<b class='flag-5'>核心</b>零部件?

    國產(chǎn)深海1萬米六維力傳感器引領(lǐng)卡脖子技術(shù)革新

    國產(chǎn)深海萬米六維力傳感器引領(lǐng)卡脖子技術(shù)革新
    的頭像 發(fā)表于 02-20 16:09 ?756次閱讀

    2023年半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化成績單:亮點(diǎn)與期待

    隨著全球科技產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,半導(dǎo)體作為現(xiàn)代電子工業(yè)的核心,其重要性日益凸顯。半導(dǎo)體設(shè)備作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),其
    的頭像 發(fā)表于 01-20 09:34 ?937次閱讀
    2023年<b class='flag-5'>半導(dǎo)體</b><b class='flag-5'>設(shè)備</b><b class='flag-5'>國產(chǎn)</b>化成績單:亮點(diǎn)與期待

    曾經(jīng)長期被國外企業(yè)壟斷“卡脖子”的半導(dǎo)體配件——PFA隔膜閥

    半導(dǎo)體
    jf_03771473
    發(fā)布于 :2024年01月06日 17:27:12

    核心技術(shù)突破國產(chǎn)200kV透射電子顯微鏡進(jìn)入小批量試產(chǎn)

    中國近年來向著科技自立自強(qiáng)的方向邁出了堅(jiān)定的步伐,核心技術(shù)不斷突破,高端儀器設(shè)備持續(xù)涌現(xiàn)。近日消息,由蘇州博眾儀器科技有限公司(簡稱博眾儀器)自主研發(fā)的200kV透射電子顯微鏡BZ-F200已經(jīng)進(jìn)入
    的頭像 發(fā)表于 12-28 11:24 ?1272次閱讀
    <b class='flag-5'>核心技術(shù)</b><b class='flag-5'>突破</b>!<b class='flag-5'>國產(chǎn)</b>200kV透射電子顯微鏡進(jìn)入小批量試產(chǎn)
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