突發(fā)！28nm芯片恐被“卡脖子”，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備上演“生死

近年來，國內(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下也快速成長。然而，許多設(shè)備與國際制造商之間仍有很大差距，華為的手機業(yè)務(wù)基本停滯不前，因為美國限制代工制造商使用與美國相關(guān)的設(shè)備為華為，生產(chǎn)芯片，中芯國際公司也需要在美國商務(wù)部的批準(zhǔn)下購買任何美國設(shè)備。

近日，據(jù)臺灣媒體最新消息，有報道稱，臺積電和聯(lián)電擴大了在大陸的產(chǎn)能，所需的28納米加工設(shè)備尚未獲得美國的供應(yīng)許可。同時，據(jù)悉，中國臺灣省的晶圓制造商要想將美國設(shè)備從臺灣省轉(zhuǎn)移到大陸，需要從美國獲得許可證。然而，一些機構(gòu)向臺灣省蔡穎的高管詢問了禁止向中國銷售28納米設(shè)備的問題，得到的答案是：沒有

雖然這個傳言并不準(zhǔn)確，但從中芯國際和華為，對美國半導(dǎo)體設(shè)備使用的限制來看，中國在半導(dǎo)體設(shè)備方面仍然需要警惕。中國要想在半導(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是需要關(guān)注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

在先進的晶圓生產(chǎn)線中，設(shè)備占70-80%

在晶片制造過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)布的報告，設(shè)備價值約占制造先進集成電路產(chǎn)品生產(chǎn)線總投資的70%-80%。當(dāng)工藝達到16/14nm時，設(shè)備投資占85%，7nm以下的比例會更高。

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試，根據(jù)Semi的統(tǒng)計，從過去的銷售來看，前制造設(shè)備約占半導(dǎo)體專用設(shè)備市場的80%，后封裝測試設(shè)備約占20%?？梢姡耙粋€過程是半導(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)機械拋光、清洗等工藝流程。其中，光刻工藝使用的光刻機在原設(shè)備中的市場份額達到20%，光刻機目前也是國內(nèi)廠商中非常薄弱的一環(huán)，市場主要由ASML、佳能、尼康等國外廠商控制。

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%的市場份額；化學(xué)氣相沉積通過化學(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)機械拋光設(shè)備、清洗設(shè)備、前端測量設(shè)備等。將與上述工藝環(huán)節(jié)相對應(yīng)使用，前端設(shè)備的市場份額分別為4%、6%、3%、7%和12%?？梢钥闯觯總€設(shè)備在半導(dǎo)體制造上的投入是不一樣的，目前國內(nèi)廠商對各種設(shè)備的國產(chǎn)化程度也不一樣。

基本實現(xiàn)從0到1的突破?？涛g，化學(xué)機械拋光、清洗等設(shè)備取得了最新進展

如上所述，隨著國內(nèi)晶圓代工廠投資建設(shè)的加快，

根據(jù)國內(nèi)各大晶圓廠設(shè)備采購統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國內(nèi)各大晶圓廠設(shè)備國產(chǎn)化情況如下。預(yù)計光刻設(shè)備零突破，涂膠和開發(fā)設(shè)備突破?；瘜W(xué)機械拋光設(shè)備和PVD設(shè)備的國產(chǎn)化率約為10%，刻蝕設(shè)備的國產(chǎn)化率為20%。

最近很多廠商都透露了最新進展。近日，來自中微半導(dǎo)體的首臺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還提供了一個靈活的解決方案，可以升級到12英寸的刻蝕設(shè)備系統(tǒng)，可以滿足客戶未來可能擴展的生產(chǎn)線的需求。目前，刻蝕的國內(nèi)設(shè)備制造商主要包括來自北方華創(chuàng)和中微的公司，而國外主要制造商包括LAM、TEL和AMAT。

最近國內(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)機械拋光設(shè)備，是國內(nèi)12英寸和8英寸化學(xué)機械拋光設(shè)備的主要供應(yīng)商。化學(xué)機械拋光設(shè)備的累計裝運量為58臺，現(xiàn)有35臺?；瘜W(xué)機械拋光設(shè)備已廣泛應(yīng)用于中芯國際、長江倉儲、華虹集團、大連英特爾，廈門聯(lián)芯， 長鑫倉儲、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。

另一家國內(nèi)化學(xué)機械拋光設(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，是由中國電子科技集團有限公司的子公司中電科電子設(shè)備集團有限公司成立的混合所有制公司，其8英寸化學(xué)機械拋光設(shè)備已通過中芯國際和華虹集團的商業(yè)驗證和銷售，第一臺12英寸化學(xué)機械拋光設(shè)備已于2021年2月發(fā)送給客戶進行驗證。

國內(nèi)廠家和國際廠家在CMP設(shè)備上差距很大。目前，全球化學(xué)機械拋光設(shè)備市場主要由美國應(yīng)用材料和日本、荏原設(shè)備制造商占據(jù)，占市場的90%以上。而且荏原生產(chǎn)的美國應(yīng)用材料和日系、日系CMP設(shè)備已經(jīng)達到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)還在驗證中。

近日，盛美半導(dǎo)體在科創(chuàng)板IPO方面取得最新進展。其主要產(chǎn)品包括半導(dǎo)體清洗設(shè)備、半導(dǎo)體電鍍設(shè)備和先進的包裝濕法設(shè)備等。其主要經(jīng)營收入來自清洗設(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、長江倉儲、中芯國際、合肥長鑫，

國內(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)備的全球市場集中度也相當(dāng)高，特別是在單片機清洗設(shè)備領(lǐng)域。DNS、TEL、LAM、SEMES的總市場份額超過90%，其中DNS的市場份額最高，市場份額超過40%。

摘要

一些機構(gòu)認為，目前國內(nèi)晶圓廠已經(jīng)進入投資建設(shè)高峰期。據(jù)統(tǒng)計，從2020年到2022年，國內(nèi)晶圓廠的總投資將分別達到1500億元、1400億元和1200億元，投資金額是國內(nèi)三年來最高的。如上所述，晶圓廠建設(shè)最大的投資是半導(dǎo)體設(shè)備，這幾年市場相當(dāng)大。

目前，半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化率已達到化學(xué)機械拋光，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也在加速其技術(shù)研發(fā)投入?？偟膩碚f，雖然難，但已經(jīng)有了一個不錯的起步階段。從短期來看，國內(nèi)設(shè)備制造商將有很好的增長機會，從長期來看，國內(nèi)設(shè)備市場最終將邁上一個新的臺階。