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          從砂到芯:芯片的一生

          2023-06-21 17:26:10來(lái)源:
          導(dǎo)讀 ★歡迎星標(biāo) 果殼硬科技★芯片承載著人類最先進(jìn)的科技。如今中國(guó)已成為芯片設(shè)計(jì)強(qiáng)國(guó),但在芯片制造上卻處處被卡,芯片制造究竟難在哪里?時(shí)...

          歡迎星標(biāo) 果殼硬科技

          芯片承載著人類最先進(jìn)的科技。如今中國(guó)已成為芯片設(shè)計(jì)強(qiáng)國(guó),但在芯片制造上卻處處被卡,芯片制造究竟難在哪里?

          時(shí)至今日,芯片已形成一套非常成熟專精的制造流程[1],它并非簡(jiǎn)單地一步到位,而是分為存在一定時(shí)間間隔和空間次序的多個(gè)階段[2]。大體來(lái)說(shuō),芯片制造分為晶圓加工制造、前道工藝(芯片加工)及后道工藝(封裝測(cè)試)環(huán)節(jié),我國(guó)主要集中切入晶圓加工制造、后道封裝測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié),前道工藝大部分高端設(shè)備和材料基本均處于空白狀態(tài),所以高端芯片往往需要進(jìn)口。[3]

          本文是“果殼硬科技”策劃的“國(guó)產(chǎn)替代”系列第二十四篇文章,關(guān)注半導(dǎo)體制造全流程。在本文中,你將了解到:半導(dǎo)體制造全流程的技術(shù)細(xì)節(jié),半導(dǎo)體制造全流程中涉及哪些設(shè)備和材料,半導(dǎo)體制造全流程中國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況。

          付斌 | 作者

          李拓 | 編輯

          果殼硬科技 | 策劃

          晶圓制造:先有晶圓后有芯

          若想獲得一顆芯片,要先將石英砂做成薄薄的晶圓片(或者說(shuō)襯底),再進(jìn)行后續(xù)加工,最后切割為芯片。

          因此,晶圓加工制造是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最上游、最基礎(chǔ)的行業(yè),又分為硅的初步純化、單晶硅的制造以及晶圓制造三個(gè)子產(chǎn)業(yè)。


          集成電路的生產(chǎn)過(guò)程:從石英砂到芯片[4]

          晶圓與威化餅干的英文都是wafer,這并非巧合, 打個(gè)比方來(lái)說(shuō),生產(chǎn)晶圓就像生產(chǎn)薄脆餅干,將面粉過(guò)篩,再與調(diào)料和水混合,經(jīng)過(guò)攪拌成面團(tuán)后,輥印成型成餅胚,再切割而成。晶圓制造也是同理,只不過(guò),晶圓制造對(duì)原材料和工藝的要求極為嚴(yán)苛和復(fù)雜。

          由于硅在地殼中占比達(dá)到25.8%,儲(chǔ)量豐富且易于獲取,因此硅基半導(dǎo)體是產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的半導(dǎo)體材料。但并非所有硅都能做芯片,芯片制程工藝的尺度已達(dá)到納米級(jí),任何細(xì)微的雜質(zhì)都會(huì)影響芯片正常工作,因此芯片制造中使用的硅是純度達(dá)到99.9999999%~99.999999999%(9~11個(gè)9)的高純多晶硅。

          不同芯片需要不同類型晶圓,就像是生產(chǎn)不同口味薄脆餅干,根據(jù)不同指標(biāo),晶圓分為多種類型。


          半導(dǎo)體硅晶圓分類[5]

          根據(jù)工藝,晶圓可粗略地分為拋光片、外延片、SOI片類。無(wú)論做成什么樣的晶圓,其原點(diǎn)都是拋光片,因?yàn)槠渌愋途A均是在拋光片基礎(chǔ)上二次加工的產(chǎn)物,比如在拋光片基礎(chǔ)上進(jìn)行退火處理就變?yōu)橥嘶鹌?,可擁有非常繁雜的分支。


          晶圓片主要類型及特點(diǎn),制表丨果殼硬科技

          資料來(lái)源丨上海硅產(chǎn)業(yè)招股書(shū)[6]

          不同類型晶圓片生產(chǎn)流程極為復(fù)雜:


          • 拋光片生產(chǎn)環(huán)節(jié)包含拉晶、滾圓、切割、研磨、蝕刻、拋光、清洗等工藝;

          • 相對(duì)于其他工藝過(guò)程,每片晶圓的每道工藝只需1美元,外延生長(zhǎng)每片晶圓大約需要20~100美元,所以外延工藝是集成電路制造中最昂貴的工藝過(guò)程之一[7],外延片主要為在拋光片的基礎(chǔ)上進(jìn)行外延生長(zhǎng);

          • SOI片主要采用鍵合或離子注入等方式制作。[6]


          半導(dǎo)體拋光片、外延片工藝流程圖[6]


          SOI片的工藝流程[6]

          根據(jù)直徑,晶圓又分為2英寸(50mm)、3英寸(75mm)、4英寸(100mm)、5英寸(125mm)、6英寸(150mm)、8英寸(200mm)與 12英寸(300mm)等規(guī)格。

          晶圓尺寸越大,每片晶圓可制造芯片數(shù)量就越多,單位芯片成本就越低。就像一張餅,餅越大,就能切出來(lái)越多同樣大小的小塊。

          此外,在晶圓上切割芯片,一些邊緣區(qū)域無(wú)法利用,想象一下,在圓上切方,邊緣不可能切出完整的方形。無(wú)論用哪種晶圓生產(chǎn),芯片尺寸規(guī)格都已固定,因此晶圓尺寸越大,晶圓邊緣損失也會(huì)越小,大尺寸晶圓可進(jìn)一步降低芯片成本。

          那么,既然圓形的晶圓邊緣有這么多區(qū)域無(wú)法利用,為什么不做成“晶方”?其實(shí)科學(xué)家并不是沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題,而是受制于技術(shù)限制,成為歷史遺留問(wèn)題。

          首先,單晶生長(zhǎng)的硅棒是圓柱形,切割為薄片后即為圓形;其次,圓柱形的單晶硅錠更便于運(yùn)輸,以免因磕碰導(dǎo)致材料損耗;另外,圓形物體便于后續(xù)步驟的操作;最后,即便制作成晶方,一些邊緣仍然不可利用,計(jì)算表明,圓形邊緣比方形浪費(fèi)更少。[8]


          全球不同尺寸晶圓出貨面積占比[6]

          以8英寸與12英寸硅拋光片為例,在同樣工藝條件下,12英寸晶圓可使用面積超過(guò)8英寸晶圓兩倍以上,可使用率(衡量單位晶圓可生產(chǎn)芯片數(shù)量的指標(biāo))是8英寸硅片的2.5倍左右。[6]

          當(dāng)然,晶圓尺寸越大,就越難造,對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備、材料、工藝要求就越多。具體來(lái)說(shuō),關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括局部平整度、邊緣局部平整度、納米形貌、氧含量、高度徑向二階導(dǎo)數(shù)等,而先進(jìn)制程對(duì)晶圓翹曲度、彎曲度、電阻率、表面金屬殘余量等參數(shù)指標(biāo)有更高要求。


          8英寸拋光片與12英寸拋光片對(duì)比[6]

          不只有硅能做成晶圓,目前,半導(dǎo)體材料已經(jīng)發(fā)展到第四代。第一代半導(dǎo)體材料以Si(硅)、Ge(鍺)為代表,第二代半導(dǎo)體材料以GaAs(砷化鎵)、InP(磷化銦)為代表,第三代半導(dǎo)體材料以GaN(氮化鎵)、SiC(碳化硅)為代表,第四代半導(dǎo)體材料以氮化鋁(AlN)、氧化鎵(Ga2O3)、金剛石(C)為代表。

          不過(guò),目前仍有90%以上芯片需使用半導(dǎo)體硅片作為襯底片。

          縱觀全球硅片市場(chǎng),主要由國(guó)際廠商占據(jù),市場(chǎng)集中度高,2021年全球硅片市場(chǎng)CR5為94%,排名前五廠商分別為日本信越化學(xué)(Shin-Etsu)、 日本勝高(SUMCO)、中國(guó)環(huán)球晶圓(Global Wafers)、德國(guó)世創(chuàng)(Siltronic)、 韓國(guó)鮮京矽特隆(SK Siltron)。[9]

          反觀國(guó)內(nèi)方面,技術(shù)薄弱、業(yè)務(wù)規(guī)模小、集中度較低,產(chǎn)品多以8英寸及以下為主,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅片企業(yè)主要包括滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán)股份、立昂微、中晶科技、有研硅、麥斯克等,單一廠商市場(chǎng)占有率均不超過(guò)10%,且以8英寸及以下尺寸硅片為主。12英寸晶圓是近兩年中國(guó)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn):比如,粵芯半導(dǎo)體是專注于模擬芯片領(lǐng)域和進(jìn)入全面量產(chǎn)的12英寸芯片制造企業(yè),計(jì)劃總投資370億元[10];再如,增芯科技月加工2萬(wàn)片12英寸智能傳感器晶圓量產(chǎn)線項(xiàng)目,共投資70億元。[11]

          從數(shù)據(jù)上來(lái)看,國(guó)產(chǎn)硅片市場(chǎng)規(guī)模2019年~2021年連續(xù)超過(guò)10億美元,2021年達(dá)16.56億美元,同比增長(zhǎng)24.04%,預(yù)計(jì)2022年可達(dá)19.22億美元。[12]


          2021年全球硅片市場(chǎng)格局[9]

          從全球第二代半導(dǎo)體(GaAs、InP)襯底和第三代半導(dǎo)體(GaN、SiC)襯底情況來(lái)看,國(guó)內(nèi)已擁有大量相關(guān)企業(yè),但整體產(chǎn)能規(guī)模與國(guó)際存在差距。


          第二代半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體晶圓襯底全球市場(chǎng)及國(guó)內(nèi)發(fā)展情況對(duì)比,制表丨果殼硬科技

          參考資料丨SIMIT戰(zhàn)略研究室[13]

          前道工藝:設(shè)備堆出來(lái)工藝

          “這里好像我想象中的天堂……只不過(guò)有更多的機(jī)器人?!边@是一位專家對(duì)于半導(dǎo)體制造工廠的評(píng)價(jià)。[14]

          首先,有設(shè)備才能談制造,在晶圓廠資本開(kāi)支中,晶圓加工設(shè)備的資本開(kāi)支也最大,占比為70%~80%。[15]


          集成電路制造領(lǐng)域典型資本開(kāi)支結(jié)構(gòu)[15]

          芯片生產(chǎn)過(guò)程中,有成千上萬(wàn)臺(tái)工藝設(shè)備在同時(shí)運(yùn)行,可以說(shuō),造設(shè)備難,讓這些設(shè)備有秩序地生產(chǎn)起來(lái)更難。

          芯片前期工藝包括光刻、干蝕刻、濕蝕刻、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、等離子沖洗、濕洗、熱處理、電鍍處理、化學(xué)表面處理和機(jī)械表面處理等,其中多個(gè)工藝會(huì)重復(fù)使用,非常復(fù)雜。

          每個(gè)前期工藝都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)設(shè)備,包括光刻機(jī)、涂膠顯影機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、離子注入設(shè)備、熱處理設(shè)備(氧化退火設(shè)備)、化學(xué)機(jī)械平攤(CMP)設(shè)備、清洗設(shè)備、過(guò)程檢測(cè)設(shè)備等。


          半導(dǎo)體制造及半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)示意圖[9]

          前期加工中,設(shè)備主要圍繞制程工藝選型,也就是時(shí)常被提起的28nm、14nm、10nm、7nm、4nm、3nm……制程越小,制造越困難,對(duì)設(shè)備要求也越高。目前,28nm是行業(yè)分水嶺,比28nm更先進(jìn)的是先進(jìn)制程,反之則是成熟制程。

          制程隨摩爾定律迭代,即芯片上晶體管數(shù)量每隔18~24個(gè)月增加一倍,性能也將提升一倍。

          在國(guó)際設(shè)備和系統(tǒng)路線圖(IRDS)中,全面地反應(yīng)了各制程節(jié)點(diǎn)所需系統(tǒng)級(jí)新技術(shù),也就是說(shuō),未來(lái)幾年內(nèi)最先進(jìn)制程需要用到什么設(shè)備也已被決定,而IRDS也會(huì)伴隨制程升級(jí)而不斷更新版本。


          IRDS中對(duì)于未來(lái)制程節(jié)點(diǎn)的技術(shù)規(guī)劃[16]

          從價(jià)值分量上來(lái)看,光刻、刻蝕和薄膜沉積是前期加工中最主要三個(gè)環(huán)節(jié),2021年光刻機(jī)、刻蝕機(jī)和薄膜沉積設(shè)備(含CVD、ALD、PVD)投資占比分別為20%、25%和22%,合計(jì)占比超設(shè)備總支出的60%。[17]


          2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值量分布[17]

          縱觀我國(guó)不同設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率,雖然整體有上升趨勢(shì),但整體國(guó)產(chǎn)化率依然較低,上游生產(chǎn)能力極弱。


          國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體制造設(shè)備情況概覽,制表丨果殼硬科技

          參考資料丨國(guó)海證券[18]

          以下,果殼硬科技將對(duì)光刻機(jī)、涂膠顯影機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、熱處理設(shè)備(氧化退火設(shè)備)、離子注入設(shè)備、化學(xué)機(jī)械平攤(CMP)設(shè)備、清洗設(shè)備、過(guò)程檢測(cè)設(shè)備幾類價(jià)值分量最高的九種設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)剖析。

          光刻機(jī)

          光刻機(jī)是芯片制造中最龐大、最精密復(fù)雜、難度最大、價(jià)格最昂貴的設(shè)備,光刻成本占芯片總制造成本的三分之一,耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)硅片生產(chǎn)時(shí)間的40%~60%,而它也決定了芯片上晶體管能做多小。[19]

          光刻設(shè)備是一種投影曝光系統(tǒng),由紫外光源、光學(xué)鏡片、對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)等部件組裝而成[20],其原理是將光掩模版(Mask)上設(shè)計(jì)好的集成電路圖形(宏觀)通過(guò)光線曝光印制到硅襯底光感材料(微觀)上,實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移。其中,光掩模相當(dāng)于是相機(jī)底片,它要比芯片大上許多,也是通過(guò)光刻而來(lái),不過(guò)通常采用無(wú)掩模直寫(xiě)光刻制造。

          光刻的思想來(lái)源自于印刷技術(shù),不同的是,印刷通過(guò)墨水在紙上的光反射率變化記錄信息,光刻則采用光與光敏物質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)比度變化[21]。打個(gè)比方來(lái)說(shuō),光刻機(jī)就是一種巨型單反相機(jī),能夠?qū)⒐庋谀0嫔蠄D形縮小幾百萬(wàn)倍,并通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)縮小轉(zhuǎn)印到晶圓上。[22]

          光刻技術(shù)先后經(jīng)歷接觸式光刻、接近式光刻、全硅片掃描投影式光刻、分步重復(fù)投影式光刻到目前的步進(jìn)掃描投影式[23],而光源經(jīng)歷了五次波長(zhǎng)迭代:從最初紫外波段的高壓放電汞燈g-line(436 nm)到 i-line(365 nm),發(fā)展到深紫外(DUV)波段的準(zhǔn)分子激光器KrF(248 nm)以及 ArF(193 nm),再到最先進(jìn)的13.5nm極紫外光(EUV)。[24]

          為什么光刻機(jī)那么難造,一個(gè)挑戰(zhàn)是進(jìn)一步提升紫外光刻機(jī)性能研制難度高、造價(jià)高昂,從第一代光刻機(jī)到最先進(jìn)的第五代光刻機(jī),光源波長(zhǎng)已從436nm縮短至13.5nm,除了難以產(chǎn)生光源,光束傳輸中極紫外光的衰減和光學(xué)元件表面粗糙控制都是極大難題;另一個(gè)挑戰(zhàn)是芯片二維密度無(wú)限制提高必然會(huì)遇到量子極限,芯片兩條線上電子的運(yùn)行規(guī)律的前提是不相互干擾,而當(dāng)硅芯片密度在物理尺度上縮小至1nm以下時(shí),將會(huì)受到干擾而不再按照經(jīng)典電子學(xué)規(guī)律運(yùn)動(dòng),這無(wú)疑遭受巨大挑戰(zhàn)。[25]

          不止如此,在良率壓力下,還要保證芯片足夠便宜[26]。比如說(shuō),英特爾一顆CPU設(shè)計(jì)文件普遍在10GB以上,而阿斯麥(ASML)的NXT:2050i每小時(shí)可曝光295片300mm(12英寸)晶圓[24],Intel Ice Lake系列CPU單12英寸晶圓能切割出大約485顆芯片,這樣情況下每小時(shí)極限能夠曝光14. 3萬(wàn)顆芯片,這樣的制造能力才能夠?qū)晤wCPU成本降至大眾能承受的幾十到上千美元。[25]

          此外,光刻系統(tǒng)涉及的技術(shù)極為細(xì)碎,還包括:


          • 計(jì)算光刻:實(shí)際生產(chǎn)中很難讓每次光刻模式都完全正確,每一次光刻過(guò)程中都可能會(huì)發(fā)生顆粒干擾、折射或其它物理/化學(xué)缺陷,為了得到確切圖案,就需要通過(guò)將算法模型與系統(tǒng)和測(cè)試晶圓數(shù)據(jù)相結(jié)合,這個(gè)過(guò)程被稱作計(jì)算光刻;[27]

          • 對(duì)焦性能:光刻機(jī)中核心部件就是鏡頭,這并非一般鏡頭,而是高至2m、直徑1m的龐大鏡頭,這些鏡頭的對(duì)焦性能是成像質(zhì)量和產(chǎn)品良率的關(guān)鍵,隨著芯片線寬不斷縮小,加之二次成像(DP)光刻工藝應(yīng)用越來(lái)越多,對(duì)光刻機(jī)對(duì)焦性能要求越來(lái)越嚴(yán)苛;[28]

          • 工藝優(yōu)化:制程節(jié)點(diǎn)每前進(jìn)一步,都會(huì)伴隨大量工藝優(yōu)化,比如說(shuō),制程工藝從20nm/16nm/14nm開(kāi)始,設(shè)計(jì)規(guī)則周期已小于光刻機(jī)分辨率極限,此時(shí)光刻機(jī)開(kāi)始采用雙重或多重曝光技術(shù)、光源掩模協(xié)同優(yōu)化、負(fù)顯影工藝等工藝;浸沒(méi)式光刻技術(shù)雖然支持了45nm/40nm、32 nm/28nm、20nm/16nm/14nm、10nm和7nm五個(gè)主要技術(shù)節(jié)點(diǎn)[29],但從5nm開(kāi)始,到3nm、2.1nm甚至1nm,大多數(shù)中后段層次和前段的鰭和柵極的剪切層次都開(kāi)始采用極紫外光刻工藝實(shí)現(xiàn)。[30]


          250nm到1nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn)中關(guān)鍵光刻層次的設(shè)計(jì)規(guī)則總結(jié)[30]

          光刻機(jī)在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比高達(dá)20%,目前,業(yè)界主要光刻機(jī)公司,分別是荷蘭ASML(阿斯麥)、日本Nikon(尼康)、日本Canon(佳能)。[22]

          市場(chǎng)方面,ASML、Nikon、Canon三家基本壟斷市場(chǎng),2022年ASML出貨量占據(jù)全球出貨量的82%,Canon占10%,Nikon占8%。其中,ASML光刻機(jī)種類齊全,是全球唯一能夠生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的公司,目前最小制程達(dá)到3nm;Nikon集中于DUV光刻機(jī),也可生產(chǎn)浸沒(méi)式光刻機(jī);Canon的產(chǎn)品則集中在中低端。[31]

          從具體數(shù)據(jù)來(lái)看,2022年,ASML、Nikon、Canon三家集成電路用光刻機(jī)總出貨量為551臺(tái),較2021年的478臺(tái)增長(zhǎng)15%,EUV、ArFi、ArF三個(gè)高端機(jī)型共出貨157臺(tái),較2021年的152臺(tái)增長(zhǎng)約3%。此外,EUV光刻機(jī)ASML市占率達(dá)100%,ArFi光刻機(jī)ASML市占率達(dá)95%以上,ArF光刻機(jī)ASML市占率達(dá)87%以上,KrF光刻機(jī)ASML市占率達(dá)72%以上,i線光刻機(jī)ASML市占率達(dá)23%以上。[32]


          2022年全球半導(dǎo)體光刻機(jī)TOP3廠商出貨情況[31]

          涂膠顯影機(jī)

          涂膠顯影(或涂覆顯影)設(shè)備雖在結(jié)構(gòu)上比不上光刻機(jī)的復(fù)雜程度,但也不可或缺,它是光刻過(guò)程中必要的設(shè)備。[21]

          對(duì)光刻工藝來(lái)說(shuō),晶圓上光刻膠涂覆的厚度和均勻性至關(guān)重要,直接影響著后續(xù)光刻工藝質(zhì)量,從而影響芯片成品的性能、良率和可靠性[33]。所以,怎么涂好光刻膠是一門(mén)學(xué)問(wèn),負(fù)責(zé)涂覆光刻膠的設(shè)備便是涂膠顯影設(shè)備。

          不同光源對(duì)涂膠顯影設(shè)備需求不同,早期低端芯片制造往往單獨(dú)使用涂膠顯影設(shè)備(Off Line),隨著200mm(8英寸)及以上大型產(chǎn)線投入應(yīng)用,現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)中,多數(shù)涂膠顯影設(shè)備與光刻系統(tǒng)聯(lián)線生產(chǎn)(In Line)[34],而它則與光刻技術(shù)共進(jìn)退,正伴隨光刻精度提升而增加技術(shù)難度。


          涂膠顯影設(shè)備隨光刻工藝迭代,技術(shù)難度提升[35]

          涂膠顯影設(shè)備并非一種設(shè)備,而是一類設(shè)備的稱呼,光刻工藝中涂膠顯影流程包括HMDS(六甲基二硅氮烷,增粘劑)預(yù)處理、涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影和堅(jiān)膜,其中用到主要設(shè)備有涂膠、曝光和顯影3種設(shè)備。

          涂膠顯影設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度高,不同廠商對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)及形式均有自己的理解,但基本均由單元模塊組成,且功能類似,包含數(shù)十個(gè)功能模塊組及配套機(jī)器人、數(shù)百個(gè)功能單元、數(shù)萬(wàn)個(gè)零部件,如盒站單元CS、盒站機(jī)械手臂CSR、工藝機(jī)器人手臂PSR、涂膠單元COT、顯影單元DEV、熱烘/冷卻OVEN單元、對(duì)中單元CA、邊部曝光單元WEE等,此外,還涵蓋機(jī)械運(yùn)動(dòng)、溫濕度及內(nèi)環(huán)境控制、系統(tǒng)調(diào)度及控制、化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)品管控等多學(xué)科技術(shù)。[21]


          光刻工藝流程圖[21]

          涂膠顯影機(jī)在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比約為5%,從全球來(lái)看,日本TEL(東京電子)、德國(guó)SUSS(休斯微技術(shù))、奧地利EVG及國(guó)內(nèi)沈陽(yáng)芯源等公司均有成熟方案,不過(guò)TEL基本處于壟斷地位。

          從數(shù)據(jù)上來(lái)看,2019年TEL占據(jù)全球涂膠顯影設(shè)備近87%市場(chǎng)份額,DNS(迪恩士)和其它企業(yè)則占其余13%市場(chǎng)份額;2019年TEL占據(jù)國(guó)內(nèi)涂膠顯影設(shè)備近91%市場(chǎng)份額,DNS則占5%,國(guó)產(chǎn)芯源微產(chǎn)品僅占4%。[35]


          2019年全球和中國(guó)大陸涂膠顯影行業(yè)市場(chǎng)情況[35]

          對(duì)國(guó)產(chǎn)來(lái)說(shuō),涂膠顯影設(shè)備銷售難點(diǎn)在于下游客戶端工藝驗(yàn)證,由于涂膠顯影設(shè)備與光刻機(jī)高度聯(lián)動(dòng),因此設(shè)備商需在不影響下游晶圓正常生產(chǎn)情況下,提供光刻機(jī)、掩模版、檢測(cè)設(shè)備及程序等資源配合,驗(yàn)證流程復(fù)雜且冗長(zhǎng),加大廠商應(yīng)用難度。[36]

          刻蝕機(jī)

          刻蝕機(jī)與光刻機(jī)是一對(duì)好基友,二者都決定著芯片成品的性能,比如說(shuō),想要制造5nm芯片,光刻機(jī)和刻蝕機(jī)都要具有5nm工藝能力。

          光刻機(jī)的原理是用光將掩模版電路結(jié)構(gòu)到晶圓上,刻蝕機(jī)則按光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)在晶圓上微觀雕刻出溝槽或接觸孔。打個(gè)比方,光刻機(jī)就像工匠在木板上劃線,刻蝕機(jī)則按照木板上劃線進(jìn)行雕花。

          刻蝕過(guò)程中,晶圓會(huì)被烘烤和顯影,一些抗蝕劑會(huì)被沖走,從而露出開(kāi)放通道的3D圖案。迄今為止,納米尺度的芯片已由數(shù)十層甚至上百層結(jié)構(gòu)組成,在這一過(guò)程中,如何保證精確地形成完整穩(wěn)定的芯片結(jié)構(gòu)是難點(diǎn),避免在刻蝕過(guò)程中破壞多層微芯片底層結(jié)構(gòu)或在結(jié)構(gòu)中創(chuàng)建出空腔。[27]

          刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕兩種,濕法刻蝕使用化學(xué)制劑清洗晶圓,干法刻蝕基于氣體暴露晶圓上圖案。自80年代芯片不斷微縮,濕法刻蝕局限性逐漸凸顯,包括不能運(yùn)用在3微米以下圖形、容易導(dǎo)致刻蝕圖形變形、液體潛在毒性和污染、需額外清洗和干燥步驟等,因此在特定環(huán)節(jié)逐漸法刻蝕所取代,目前兩種刻蝕機(jī)在各自領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。[37]

          干法刻蝕又分為等離子體刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕、離子束刻蝕三種方法,依據(jù)其不同特性,應(yīng)用在工藝步驟中,其中,電容性等離子體刻蝕和電感性等離子體刻蝕兩種設(shè)備涵蓋了主要刻蝕應(yīng)用。

          刻蝕機(jī)制造技術(shù)難度極大,就拿等離子體刻蝕機(jī)來(lái)講,便需用到電感耦合等離子體源,為保證等離子體質(zhì)量,需超高的真空度。


          三種干法刻蝕方法比較[37]

          刻蝕機(jī)在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比高達(dá)25%,市場(chǎng)增速也非常明顯。Transparency Market Research數(shù)據(jù)顯示,2022年全球半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備市場(chǎng)約為113億美元,預(yù)計(jì)從2023年到2031年將以7.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng),到2031年達(dá)到217億美元,增長(zhǎng)主要驅(qū)動(dòng)力在于刻蝕機(jī)在邏輯/存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要性越來(lái)越強(qiáng)。[38]

          刻蝕機(jī)被國(guó)際巨頭所壟斷,Gartner數(shù)據(jù)顯示,2021年全球刻蝕設(shè)備行業(yè)前三名為L(zhǎng)am Research(泛林半導(dǎo)體)、Tokyo Electron(東京電子)、Applied Materials(應(yīng)用材料),三者總共占據(jù)90%以上市場(chǎng)份額,其中LAM市場(chǎng)占有率達(dá)46%,處于領(lǐng)先地位。[17]


          2021年全球刻蝕設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局[17]

          國(guó)內(nèi)刻蝕機(jī)供應(yīng)多數(shù)為國(guó)際品牌,而國(guó)外刻蝕機(jī)在中國(guó)售價(jià)一般可達(dá)每臺(tái)幾百萬(wàn)人民幣,之所以占據(jù)這樣的統(tǒng)治地位,是因?yàn)樵缭诙嗄暌郧?,它們就已開(kāi)始不斷整合兼并,謀取壟斷溢價(jià)。比如說(shuō),應(yīng)用材料公司曾與東京電子合并,泛林半導(dǎo)體曾與科磊也謀求合并,試圖強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合打造聯(lián)合體。[39]


          國(guó)外刻蝕機(jī)主要廠商情況[39]

          當(dāng)然,刻蝕機(jī)領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)不可能一蹴而就??涛g機(jī)對(duì)加工精度要求極高,比如說(shuō),16nm等離子體刻蝕機(jī)的加工尺度只有頭發(fā)絲的五千分之一,而其對(duì)加工精度和重復(fù)性的要求更要達(dá)到頭發(fā)絲的五萬(wàn)分之一。這并非單獨(dú)刻蝕機(jī)領(lǐng)域的問(wèn)題,而是與國(guó)內(nèi)精密加工機(jī)床等設(shè)備發(fā)展相關(guān)聯(lián)[39]。目前,國(guó)內(nèi)中微半導(dǎo)體、北方微電子、金盛微納科技等公司已逐漸實(shí)現(xiàn)主流制程設(shè)備出貨,不斷追趕國(guó)外巨頭。


          國(guó)內(nèi)刻蝕機(jī)主要廠商情況[39]

          薄膜沉積設(shè)備

          薄膜沉積(Thinfilm Deposition)是將1μm(微米)或更小分子/原子材料的薄膜覆蓋到晶圓表面的技術(shù),這一層薄膜可以讓原本非導(dǎo)電的晶圓具備導(dǎo)電性。

          打個(gè)比方來(lái)說(shuō),就像利用物理或化學(xué)的方法,將電子氣體變成固體,從空中均勻地撒下,最終形成一層薄如白紙的膜,隨后精細(xì)的電路都會(huì)繪制在這張白紙上。[40]

          薄膜沉積可以分為物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)和化學(xué)氣相沉積 (Chemical Vapor Deposition,CVD)兩種。

          PVD是通過(guò)物理方法如真空蒸發(fā)、濺射鍍膜等方式形成薄膜,主要用于沉積金屬及金屬化合物薄膜,已廣泛應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的Ti、TiN、Al等金屬工藝,先進(jìn)封裝領(lǐng)域的Fan-out、Ti/Cu-Copper Pillar、TiW/Au-Gold Bump,功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的Si基、SiC基IGBT和GCT等器件,微機(jī)電系統(tǒng)領(lǐng)域的Ti、Ni、 NiV、Ag、Al、Cr、TiW、SiO2、ITO等薄膜工藝。

          CVD是通過(guò)混合化學(xué)氣體發(fā)生反應(yīng),從而向襯底表面沉積薄膜的工藝,主要用于沉積介質(zhì)薄膜,已廣泛應(yīng)用于制備SiO2、Si3N4、SiCN、SiON、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃等介質(zhì)薄膜材料,Si、PolySi、Ge、SiGe、GaAs、InP、GaN、SiC等半導(dǎo)體薄膜材料以及W、Al、Cu、Ti、TiN、金屬硅化物等金屬化薄膜材料。[41]

          薄膜沉積制備技術(shù)類型極多,PVD包括蒸發(fā)(蒸鍍)、濺射、離子束工藝設(shè)備,CVD則包括熱化學(xué)氣相沉積(APCVD、LPCVD、MOCVD)、金屬氣相沉積(MCVD)、等離子體氣相沉積(PECVD)、原子層沉積(ALD)等,根據(jù)薄膜所需材料不同,生產(chǎn)所用工藝設(shè)備也不同,大致來(lái)說(shuō):


          • PVD:150mm硅片時(shí)期多以單片單腔室形式為主,而后濺射設(shè)備逐漸取代了真空蒸鍍?cè)O(shè)備,隨IC技術(shù)發(fā)展,更多技術(shù)引入到磁控濺射設(shè)備中,射頻PVD設(shè)備和離子化PVD設(shè)備也同步得到發(fā)展;

          • CVD:微米時(shí)代,多采用常壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備(Atmospheric Pressure CVD,APCVD),亞微米技術(shù)主流設(shè)備則是低壓化學(xué)氣相沉積設(shè)備(Low Pressure CVD,LPCVD),90nm以后等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備(Plaa Enhanced CVD,PECVD)扮演主要角色,65nm以后原子層沉積(Atomic Layer Deposition,ALD)需求量不斷提升。[41]


          主要薄膜沉積方法[42]

          薄膜沉積在制造設(shè)備中價(jià)值比重很高,其中CVD約為17%(ALD為4%),PVD約為5%,與此同時(shí),薄膜沉積設(shè)備行業(yè)依然是壟斷度較高的產(chǎn)業(yè)。

          全球市場(chǎng)方面,CVD領(lǐng)域美國(guó)應(yīng)用材料(AMAT)、泛林半導(dǎo)體(Lam Research)、東京電子(TEL)三家合計(jì)包攬全球70%市場(chǎng)份額,其中先進(jìn)制程所必需的ALD設(shè)備由東京電子(TEL)、先晶半導(dǎo)體(ASM)兩家公司包攬全球近50%市場(chǎng)份額;PVD領(lǐng)域主要被美國(guó)應(yīng)用材料(AMAT)、瑞士Evatec、日本愛(ài)發(fā)科(Ulvac)所壟斷,其中應(yīng)用材料占比近85%。[42]


          CVD、PVD、ALD全球市場(chǎng)格局[41]

          國(guó)內(nèi)在薄膜沉積領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)方式與國(guó)外巨頭不同,國(guó)外巨頭產(chǎn)品豐富,技術(shù)覆蓋面廣,而國(guó)內(nèi)則主要在細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行差異化競(jìng)爭(zhēng),如拓荊科技、中微主要產(chǎn)品為CVD,北方華創(chuàng)主要產(chǎn)品是PVD,微導(dǎo)納米主要產(chǎn)品是ALD,盛美半導(dǎo)體主要產(chǎn)品是電鍍產(chǎn)品。[41]

          熱處理設(shè)備

          芯片制造過(guò)程中,有許多涉及700℃~1200℃的高溫?zé)崽幚聿襟E,這些工藝通常在高溫爐中進(jìn)行,包括氧化、擴(kuò)散、退火等主要工藝。[43]

          芯片制造過(guò)程通常由氧化工藝開(kāi)始,也是最重要的加熱過(guò)程之一。當(dāng)晶圓暴露在大氣時(shí),其中物質(zhì)會(huì)與氧氣形成氧化膜,就像鐵暴露在大氣中會(huì)氧化生銹一樣。因此,氧化的作用就是在晶圓表面形成一層保護(hù)膜,保護(hù)晶圓不受化學(xué)雜質(zhì)影響、避免漏電流進(jìn)入電路、預(yù)防離子植入過(guò)程中的擴(kuò)散、防止晶圓在刻蝕時(shí)滑脫。[44]

          氧化工藝包括熱氧化(Thermal Oxidation)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(Plaa Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)和電化學(xué)陽(yáng)極氧化等,其中熱氧化是最常用的方法。根據(jù)氧化反應(yīng)使用氣體,熱氧化法又分為干氧化(Dry Oxidation)和濕氧化(Wet Oxidation)。[45]


          氧化工藝分類及特性,制圖丨果殼硬科技

          參考資料丨三星[45]

          擴(kuò)散工藝主要作用是在高溫條件下對(duì)晶圓摻雜,不過(guò)這主要存在于20世紀(jì)70年代前的早期工藝,彼時(shí)芯片圖形特征尺寸大多為10μm數(shù)量級(jí),而現(xiàn)在先進(jìn)的芯片生產(chǎn)中,除了特定情況已很少使用擴(kuò)散摻雜工藝。

          退火工藝則是將硅片放于高溫環(huán)境一段時(shí)間,使其表面或內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,它通常與離子注入、薄膜沉積、金屬硅化物形成等工藝結(jié)合。

          用于氧化、擴(kuò)散、退火等加熱工藝的基本設(shè)備有臥式爐、立式爐和快速升溫爐(RTP)三種。

          熱處理設(shè)備在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比約3%,全球熱處理設(shè)備市場(chǎng)則被寡頭壟斷,美國(guó)應(yīng)用材料(Applied Materials)、東京電子(Tokyo Electrion)、日本同業(yè)國(guó)際電氣(Kokusai Electric)三家合計(jì)市場(chǎng)份額超過(guò)80%,而國(guó)內(nèi)非激光退火類設(shè)備屹唐半導(dǎo)體市占率5%,北方華創(chuàng)市占率0.2%。[46]


          2018年全球熱工藝設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局[47]

          離子注入設(shè)備

          讓不導(dǎo)電的純硅成為半導(dǎo)體,就必然需要向硅內(nèi)加入諸如氮、磷等物質(zhì),使之形成PN結(jié)(PN junction,一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)),再以此創(chuàng)建晶體管,形成各種半導(dǎo)體器件。其中,人為向硅內(nèi)加入元素的過(guò)程就是摻雜(Doping)。

          摻雜工藝十分重要,只有摻雜之后,晶圓才會(huì)具有導(dǎo)電性能,才能稱之為半導(dǎo)體。不僅如此,摻雜也決定了半導(dǎo)體能夠?qū)崿F(xiàn)哪些功能或性能,通過(guò)改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率、載流子類型和濃度、能帶結(jié)構(gòu)等電學(xué)性質(zhì),人們就可以自由自在地控制半導(dǎo)體。

          就比如說(shuō),向硅材料內(nèi)摻入五價(jià)元素磷或砷,就可以得到N型半導(dǎo)體,摻如三價(jià)元素硼,就可以得到P型半導(dǎo)體。

          芯片制造中,可在前期單晶生長(zhǎng)階段摻入雜質(zhì),如在CVD法生長(zhǎng)過(guò)程中摻入特定施主或受主元素,使薄膜部分原子替換為對(duì)應(yīng)元素。

          對(duì)于已經(jīng)制造出來(lái)的晶圓,則主要使用熱擴(kuò)散(Diffusion)和離子注入(Implant)兩種工藝進(jìn)行摻雜,在本文熱處理設(shè)備部分已提到,熱擴(kuò)散工藝因其難以實(shí)現(xiàn)選擇性擴(kuò)散,所以除特定工藝外,基本被離子注入所取代。

          離子注入的原理非常簡(jiǎn)單易懂,就是利用高能量電場(chǎng)加速雜質(zhì)離子,直接轟擊到半導(dǎo)體表面,最終擠入晶體內(nèi)部。離子注入設(shè)備就像神槍手一樣,把各種元素精準(zhǔn)均勻地射擊至圓片內(nèi)部,而這也正是離子注入設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn),即在不損傷微小結(jié)構(gòu)的前提下精準(zhǔn)控制摻雜劑量和摻雜深度(粒子射程)。

          根據(jù)離子束能量范圍和束流大小,離子注入設(shè)備擁有低能、中能、高能、兆伏、小束流、中束流、高束流之分。不過(guò)實(shí)際應(yīng)用中,60%以上情況使用低能大束流離子注入設(shè)備,用來(lái)制造邏輯芯片、DRAM、3D NAND和CIS芯片等;18%使用高能離子注入設(shè)備,用于制造功率器件、IGBT、5G射頻、CIS等;20%使用中束流離子注入設(shè)備。[48]


          離子注入設(shè)備分類及說(shuō)明,制圖丨果殼硬科技

          參考資料丨頭豹[49]

          離子注入設(shè)備在制造設(shè)備中價(jià)值比重并不大,約為3%,2021全球離子注入設(shè)備市場(chǎng)約為24億~26億美元,長(zhǎng)期估計(jì)2030年市場(chǎng)可成長(zhǎng)至42億美元。[50]

          全球離子注入設(shè)備商僅有9家(包含半導(dǎo)體、光伏、面板),具體到半導(dǎo)體領(lǐng)域則被美國(guó)應(yīng)用材料公司(AMAT)和美國(guó)亞舍立科技(Axcelis)所壟斷,兩家公司合計(jì)全球市場(chǎng)占有率將近88%。[49]


          全球離子注入設(shè)備市場(chǎng)情況,制圖丨果殼硬科技

          參考資料丨中銀證券[50]

          國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面,僅有凱世通和中科信兩家可生產(chǎn)離子注入機(jī),此外,美國(guó)應(yīng)用材料公司(AMAT)、美國(guó)亞舍立科技(Axcelis)、美國(guó)AIBT、日本住友(Sumitomo)等供應(yīng)商包攬了國(guó)內(nèi)大多數(shù)晶圓廠的市場(chǎng)份額,部分代表性晶圓廠國(guó)產(chǎn)化率僅1%~3%。[50]

          CMP設(shè)備

          隨著制程不斷縮小,衡量晶體管的尺度越來(lái)越小,所以晶圓對(duì)平坦度要求也變得越來(lái)越高,這種情況下,就需要化學(xué)機(jī)械平坦(Chemical Mechanical Polishing,CMP)工藝,實(shí)現(xiàn)晶圓表面平坦化。

          顧名思義,CMP就是協(xié)同化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨的一種工藝,與傳統(tǒng)純機(jī)械與純化學(xué)不同,CMP能夠有效避免純機(jī)械的表面損傷和純化學(xué)的拋光速度慢、表面平整度和拋光一致性差等缺點(diǎn)[51],這項(xiàng)工藝會(huì)在芯片制造中多次重復(fù)使用,包括光刻前、薄膜沉積后或先進(jìn)封裝中。

          可以說(shuō),制程節(jié)點(diǎn)越小,需求CMP次數(shù)越多。如從180nm到14nm,CMP工藝步驟數(shù)將從10次增加至20次以上,而7nm工藝中CMP步驟數(shù)甚至超過(guò)30次。[52]

          CMP設(shè)備分為金屬和非金屬兩種機(jī)臺(tái),非金屬機(jī)臺(tái)主要包括金屬間介平坦化 (IMD CMP) 、層間介質(zhì)平坦化 (ILD CMP) 和淺溝槽隔離平坦化 (STI CMP) 等,金屬機(jī)臺(tái)主要包括銅、鎢、鋁等。

          CMP設(shè)備由拋光、清洗、傳送模塊構(gòu)成,并其作業(yè)過(guò)程中,拋光頭將晶圓待拋光面壓抵在粗糙拋光墊上,借助拋光液腐蝕、微粒摩擦、拋光墊摩擦等實(shí)現(xiàn)全局平坦化,因此拋光液和拋光墊是工藝過(guò)程中兩大耗材。[53]

          CMP技術(shù)是從0.35μm制程節(jié)點(diǎn)才開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用的新工藝,曾經(jīng),它也只是一個(gè)不被看好的丑小鴨。

          20世紀(jì)90年代初期,由于光刻對(duì)于平坦度的追求愈發(fā)強(qiáng)烈,CMP應(yīng)運(yùn)而生并被用于后端(BEOL)金屬連線層間介質(zhì)的平整,此時(shí)這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有引起行業(yè)的關(guān)注。20世紀(jì)90年代中期,0.35μm制程工藝時(shí)期,淺槽隔離拋光(STI CMP)取代了LOCOS,鎢拋光(W CMP)則取代了反刻蝕(etch back)。21世紀(jì)初,銅拋光(Cu CMP)的出現(xiàn),使得0.13μm后端銅制程變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),而后Cu CMP一直被延續(xù)使用到90/65/45/32/28/22nm。近年,隨著制程節(jié)點(diǎn)不斷縮小,對(duì)于CMP要求更高,新的CMP應(yīng)用層出不窮。[54]


          CMP技術(shù)發(fā)展歷史,參考資料丨《納米級(jí)稱電路制造工藝》[54],果殼硬科技重置

          目前,最先進(jìn)的5/3nm制程也仍然在采用CMP技術(shù),同時(shí)12英寸晶圓是仍是最先進(jìn)制程所采取的尺寸標(biāo)準(zhǔn),因此CMP設(shè)備未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不存在技術(shù)迭代周期,但設(shè)備中核心模塊技術(shù)和控制系統(tǒng)會(huì)不斷升級(jí)。[55]

          CMP設(shè)備在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比約為3%,而美國(guó)應(yīng)用材料和日本荏原合計(jì)包攬全球CMP設(shè)備超90%市場(chǎng)份額,兩家公司CMP設(shè)備均已達(dá)到5nm制程工藝水平,我國(guó)絕大部分的高端CMP設(shè)備也由美國(guó)應(yīng)用材料和日本荏原提供。[55]


          CMP設(shè)備全球市場(chǎng)情況,制表丨果殼硬科技

          參考資料丨國(guó)金證券[56]

          國(guó)內(nèi)方面,目前主要為中低端產(chǎn)品,12英寸高端CMP設(shè)備處在產(chǎn)品驗(yàn)證階段,其中,華海清科CMP設(shè)備已正式進(jìn)入集成電路生產(chǎn)線,盛美半導(dǎo)體CMP設(shè)備主要用于后段封裝的65~45nm銅互聯(lián)工藝,由中電科45所CMP技術(shù)專家創(chuàng)業(yè)建立的杭州眾德公司也正逐漸邁向新一步。[51]

          清洗設(shè)備

          半導(dǎo)體中的清洗技術(shù)是指在氧化、光刻、外延、擴(kuò)散和引線蒸發(fā)等半導(dǎo)體制造工序前,采用物理或化學(xué)方法,清除污染物和自身氧化物的過(guò)程。

          芯片有著嚴(yán)重的潔癖,這是因?yàn)檎次蹘?lái)的缺陷引起的芯片電學(xué)失效,比例高達(dá)80%[57]。假若在晶圓制造環(huán)節(jié)中有污染物未能完全清除,輕則影響晶圓良率,重則導(dǎo)致一整片乃至成批晶圓報(bào)廢。

          清洗能夠貫穿了芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈,占據(jù)30%以上的半導(dǎo)體制造工序步驟。SEMI數(shù)據(jù)顯示,在80nm~60nm制程中清洗工藝共有約100個(gè)步驟,而到了20nm~10nm 制程中清洗工藝增加到200個(gè)步驟以上[58]。也是重復(fù)次數(shù)最多的工序,包括三類工序:


          • 在硅片制造過(guò)程:清洗拋光后的硅片,保證表面平整度和性能,提高后續(xù)工藝的良品率;

          • 在晶圓制造過(guò)程:在光刻、刻蝕、沉積、離子注入、去膠等關(guān)鍵工序前后清洗,減小缺陷率;

          • 在芯片封裝過(guò)程:根據(jù)封裝工藝進(jìn)行TSV清洗、UBM/RDL清洗、鍵合清洗等。


          根據(jù)清洗介質(zhì)的不同,半導(dǎo)體清洗分為濕法清洗和干法清洗,前者采用去離子水和化學(xué)溶劑,輔以超聲波、加熱、真空等物理方法,對(duì)晶圓表面進(jìn)行清洗,后者不使用化學(xué)溶劑的清洗技術(shù)。其中,90%的清洗步驟使用的都是濕法清洗技術(shù),不過(guò)二者缺一不可,各自發(fā)揮不同作用。

          清洗設(shè)備在半導(dǎo)體設(shè)備價(jià)值鏈中占比約為6%,從國(guó)際和國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備現(xiàn)狀來(lái)看,馬太效應(yīng)顯著。全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場(chǎng)呈現(xiàn)高度集中的態(tài)勢(shì)。Gartner數(shù)據(jù)顯示,DNS(迪恩士)、TEL(東京電子)、SEMES與LAM(泛林半導(dǎo)體)分別占據(jù)2020年全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備市場(chǎng)份額的45.1%、25.3%、14.8%和12.5%。[59]

          國(guó)內(nèi)能提供半導(dǎo)體清洗設(shè)備的企業(yè)非常少,主要包括盛美半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)、芯源微及至純科技四家公司,目前四家國(guó)產(chǎn)企業(yè)均已具備130nm~28nm主流制程清洗設(shè)備技術(shù),其中盛美半導(dǎo)體已在研7/5nm清洗設(shè)備技術(shù)。

          相比其它種類半導(dǎo)體設(shè)備,清洗設(shè)備國(guó)產(chǎn)增速明顯,國(guó)產(chǎn)化率從2015年的15%提升到了2020年的20%[60]。國(guó)內(nèi)短板主要在于先進(jìn)濕法清洗設(shè)備,DNS(迪恩士)、TEL(東京電子)、LAM(泛林半導(dǎo)體)與SEMES四家公司就包攬了單片清洗設(shè)備市占率的90%。

          檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備

          集成電路生產(chǎn)工藝復(fù)雜,僅前道制程就存在數(shù)百道工序,量變引發(fā)質(zhì)變,每道工序的缺陷都會(huì)隨時(shí)間推移而被放大到數(shù)倍甚至數(shù)十倍,所以只有保證每道工序都不存在缺陷,才能保證最終成品的性能。

          換句話說(shuō),生產(chǎn)每走一步,就要用查看一次生產(chǎn)情況。就像醫(yī)療領(lǐng)域的CT、彩超、生化分析儀等輔助檢測(cè)身體狀況的設(shè)備一樣,這些給芯片前道工藝“體檢”的工具就是檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備。

          幾納米的誤差、尺寸變化、顆?;驁D像錯(cuò)誤,都會(huì)導(dǎo)致芯片無(wú)常工作,假若前道工藝每道工藝良率損失0.1%,最終良率就會(huì)降低到36.8%[61]。檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備作為前道檢測(cè)兩大設(shè)備,能夠有效控制制造過(guò)程,提高產(chǎn)量。


          • 檢測(cè)設(shè)備:用于檢測(cè)晶圓表面缺陷(包括異物缺陷、氣泡缺陷、顆粒缺陷等),分為明/暗場(chǎng)光學(xué)圖形圖片缺陷檢測(cè)設(shè)備、無(wú)圖形表面檢測(cè)設(shè)備、宏觀缺陷檢測(cè)設(shè)備等;

          • 量測(cè)設(shè)備:用于測(cè)量透明/不透明薄膜厚度、膜應(yīng)力、摻雜濃度、關(guān)鍵尺寸、光刻套準(zhǔn)精度等指標(biāo),對(duì)應(yīng)設(shè)備分為橢偏儀、四探針、原子力顯微鏡、CD-SEM、OCD-SEM、薄膜量測(cè)等。[62]


          半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備研發(fā)難度高,投入大,但市場(chǎng)空間不如中下游集成電路或芯片那般大,且增速較為平穩(wěn)。不過(guò),它在制造設(shè)備中價(jià)值比重約為12%,相對(duì)占比較大。

          數(shù)據(jù)顯示,全球半導(dǎo)體量測(cè)設(shè)備將從2021年的73億美元提升至2031年的133億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率6.2%,同時(shí)這一領(lǐng)域全球集中度極高,科磊半導(dǎo)體(KLA)、應(yīng)用材料(Applied Materials)、日立(Hitachi)三家全球市場(chǎng)占比分別為50.8%、11.5%、8.9%。[63]

          我國(guó)半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率極低,2020年我國(guó)半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率約為2%,科磊半導(dǎo)體、應(yīng)用材料、日立三家公司分別占據(jù)我國(guó)檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)的54.8%、9.0%、7.1%。而我國(guó)整體市場(chǎng)占全球市場(chǎng)約27.4%,根據(jù)推算,2023年我國(guó)檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模能夠達(dá)到326億元。[][65]


          2020年全球半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)格局[62]

          前道工藝:材料消耗大戶

          材料是生產(chǎn)芯片的基石,從古至今,歷史的發(fā)展與材料密切相關(guān),各個(gè)時(shí)代都以相應(yīng)的材料名稱作為其標(biāo)志,如石器時(shí)代、陶器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、瓷器時(shí)代[66],而放眼當(dāng)下,卡脖子的35項(xiàng)技術(shù)幾乎都與材料有關(guān)。[67]

          半導(dǎo)體行業(yè)無(wú)疑是把材料玩出花的行業(yè),涉及的材料品類和需求量都非常大,而這些材料也會(huì)是前期加工至關(guān)重要的一環(huán)。

          半導(dǎo)體材料分為晶圓制造材料和封裝材料兩種,前期加工消耗的材料主要包括硅材料、靶材、CMP拋光材料、光刻膠、濕電子化學(xué)品、電子特種氣體、光掩膜等。[9]

          SEMI數(shù)據(jù)顯示,全球半導(dǎo)體材料占整體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從2015至2021年呈先降后升的趨勢(shì),2021年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)約占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的11.56%[9]。2022年全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)銷售額達(dá)727億美元,相比2021年的668億美元增長(zhǎng)8.9%,其中晶圓制造材料和封裝材料銷售額分別為447億美元和280億美元,分別占全球材料市場(chǎng)銷售額的61.5%和38.5%。此外,2022年中國(guó)大陸材料銷售額為129.7億美元,占全球市場(chǎng)約17.8%。[68]


          2021年全球半導(dǎo)體材料分類規(guī)模占比[9]

          硅材料

          半導(dǎo)體行業(yè)的硅料消耗量極大。統(tǒng)計(jì)顯示,2015年~2021年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅料市場(chǎng)規(guī)模從101.6億元升至250.5億元,復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.2%,目前,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體硅料生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平進(jìn)步明顯,且能夠在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)維持較高占比。[9]


          2015年~2021年中國(guó)硅材料市場(chǎng)規(guī)模柱狀圖[9]

          半導(dǎo)體硅料價(jià)格與半導(dǎo)體硅片行業(yè)景氣度掛鉤,SEMI數(shù)據(jù)顯示,硅料價(jià)格從2016年0.67美元/平方英寸增長(zhǎng)至2021年價(jià)格0.98美元/平方英寸。[9]


          全球半導(dǎo)體硅片平均售價(jià)情況[9]

          掩模版

          光掩模是光刻工藝中重要材料,用于選擇性阻擋曝光、輻照或物質(zhì)穿透的掩蔽模版。簡(jiǎn)單解釋來(lái)說(shuō),掩模版是光刻過(guò)程中的底片,能將上面的圖案到晶圓上。按用途,掩模版分為主掩模、中間掩模、工作掩模、移相掩模等。

          如今媒體甚至正式刊物中,經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤的寫(xiě)法,如“掩膜版”或者“掩模板”,實(shí)際上,它的規(guī)范寫(xiě)法是“掩蔽模具”的“模”,不應(yīng)該寫(xiě)成“薄膜”的“膜”,同時(shí)掩模版的“版”是“出版的版”,而非“板材”的“板”。[26]

          掩模版自身,也是由光刻工藝而來(lái),但與芯片不同,掩模版本身要比芯片大得多,所以通常不會(huì)使用DUV、EUV光刻那樣又難又貴的光刻技術(shù),而是采用光學(xué)圖形發(fā)生器、激光圖形發(fā)生器和電子束圖形發(fā)生器進(jìn)行掩膜圖形曝光。[26]

          掩模版約占12%全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng),據(jù)推算,2021年全球掩模版市場(chǎng)規(guī)模為77.16億美元,其中24%為顯示面板用掩模版,65%為集成電路用掩模版。[69]

          平板顯示方面,Photronics(福尼克斯)、SKE、HOYA(豪雅)、LG-IT、清溢光電、路維光電分別占據(jù)2020年全球市場(chǎng)份額的24%、22%、21%、21%、7%、5%;集成電路方面,全球65%的市場(chǎng)是由半導(dǎo)體廠商自行生產(chǎn)(如英特爾、三星等),第三方公司Photronics(福尼克斯)、Toppan(凸版印刷)、DNP(大日本印刷)分別占據(jù)2020年全球市場(chǎng)份額的11%、10%、8%。[70]


          2020年全球掩模板市場(chǎng),制表丨果殼硬科技

          參考資料丨安信證券[70]

          光刻膠

          光刻膠,又稱“光致抗蝕劑”,是光刻成像的承載介質(zhì),可利用光化學(xué)反應(yīng)將光刻系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)衍射、濾波后的光信息轉(zhuǎn)化為化學(xué)能量,從而把微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上。其被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路的加工制作,是微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性材料。

          一言以蔽之,光刻膠是光刻工藝最重要的耗材,其性能決定了加工成品的精密程度和良品率。

          從用量上來(lái)說(shuō),溶劑(主要為丙二醇甲醚醋酸酯,簡(jiǎn)稱PMA)是用量最大的材料,含量最高可達(dá)90%,但在成本上并不突出,且不起關(guān)鍵作用;作為光化學(xué)反應(yīng)的核心部分,光引發(fā)劑的用量?jī)H有約1%~6%;樹(shù)脂則在不同光刻膠產(chǎn)品中的用量區(qū)別很大。[71]

          從成本看,在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,越先進(jìn)的工藝,樹(shù)脂成本占比越高:以 KrF(氟化氪)光刻膠為例,樹(shù)脂成本占比高達(dá)約75%,感光劑約為23%,溶劑約為2%。[72]

          根據(jù)曝光波長(zhǎng)不同,半導(dǎo)體光刻膠可進(jìn)一步分為普通寬普光刻膠、g線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、以及最先進(jìn)的 EUV(<13.5nm)光刻膠。

          其中,ArF光刻機(jī)涉及干法和浸沒(méi)式兩種工藝(區(qū)別在于鏡頭和光刻膠之間的介質(zhì)是空氣還是液體),ArF光刻膠也對(duì)應(yīng)分為干法和浸沒(méi)式兩類。EUV光刻膠則是制造難度最高的產(chǎn)品,也是7nm及以下制程芯片加工過(guò)程中的核心原材料。

          2019年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)約91億美元,自2010年至2019年年復(fù)合增長(zhǎng)率約為5.4%,推算2021年數(shù)據(jù)為百億左右;同期中國(guó)本土光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約在88億人民幣左右[73]。而其中,全球的半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約為17.5億美元。[74]

          細(xì)分市場(chǎng)方面,ArFi光刻膠(即浸沒(méi)式ArF光刻膠)和KrF光刻膠市場(chǎng)份額最大,均在30%以上,其次是g/i光刻膠,市場(chǎng)份額約為17%,EUV及其它類型半導(dǎo)體光刻膠合計(jì)僅有1%左右。但從未來(lái)發(fā)展看,作為代表著先進(jìn)集成電路發(fā)展趨勢(shì)的EUV光刻的關(guān)鍵耗材,EUV光刻膠對(duì)將芯片制程推進(jìn)至5nm以下起關(guān)鍵作用,成長(zhǎng)性無(wú)疑是最好的。[75]

          整體業(yè)態(tài)方面,全球光刻膠市場(chǎng)高度集中,日美把控著絕大部分市場(chǎng)份額。日本的JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)及富士膠片四家企業(yè)占據(jù)了全球70%以上的市場(chǎng)份額,整體壟斷地位穩(wěn)固。[75]


          全球光刻膠市場(chǎng)份額[75]

          全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中,日本企業(yè)穩(wěn)居壟斷地位。2020年,日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中占據(jù)的份額至少在60%以上,其中東京應(yīng)化以25.6%的市場(chǎng)份額占據(jù)龍頭地位;美國(guó)杜邦位列第二,市場(chǎng)份額為17.6%。細(xì)分市場(chǎng)中,2020年,日本東京應(yīng)化在g/i線、KrF和EUV光刻膠市場(chǎng)的份額位列全球第一;JSR則以24.9%的市場(chǎng)份額把持著ArF光刻膠市場(chǎng)。[74]


          2020年全球半導(dǎo)體光刻膠行業(yè)份額[74]

          國(guó)內(nèi)方面,相對(duì)低端的PCB光刻膠仍然占國(guó)內(nèi)94%左右供應(yīng),而高端面板光刻膠與半導(dǎo)體光刻膠則非常之少[76]。具體到半導(dǎo)體,目前適用于6英寸硅片的g線、i線光刻膠的自給率約為10%,適用于8英寸硅片的KrF光刻膠自給率不足5%,而適用于12寸硅片的ArF光刻膠基本依賴進(jìn)口,更先進(jìn)的EUV則連研發(fā)都處于相當(dāng)早期的階段[77]。產(chǎn)能上,國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品,僅g/i線光刻膠實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用,KrF僅少數(shù)研發(fā)進(jìn)度領(lǐng)先企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用。

          電子氣體

          任何電子產(chǎn)品都逃不開(kāi)電子氣體,它是重要的基礎(chǔ)性原材料,被喻為工業(yè)制造的“血液“或”糧食”。電子氣體僅占芯片總成本的5%~6%[78],但下游廠商對(duì)電子氣體的需求具有剛性和穩(wěn)定性,導(dǎo)致對(duì)價(jià)格的敏感度較低,從而使電子氣體擁有較強(qiáng)的成本轉(zhuǎn)嫁能力。

          電子氣體分為電子特種氣體和電子大宗氣體兩大類[79],二者對(duì)制造都極為重要。電子大宗氣體與特種氣體應(yīng)用廣泛,涉及集成電路制造、光伏制造、顯示面板制造等領(lǐng)域,不同領(lǐng)域間所用氣體存在一定交集。其中,三氟化氮(NF3)、硅烷(SiH4)和氨氣(NH3)是集成電路制造、光伏制造、顯示面板制造領(lǐng)域的主要?dú)怏w。

          電子產(chǎn)品都是大胃王,一款產(chǎn)品需要幾十甚至上百種電子氣體。以集成電路為例,涉及電子氣體約100多種,核心工段約40~50種[80]。雖然每種氣體用量并沒(méi)有很大,但種類繁多,整體用量就變大了。從全球市場(chǎng)占比來(lái)看,硅烷約為22%,三氟化氮為13%,離子注入氣為10%,氟碳類為6%,六氟化鎢為4%,笑氣為4%,鍺烷為3%,高純氨為3%以及大量其它氣體。[81]


          各制造領(lǐng)域所需氣體情況,制表丨果殼硬科技

          目前,美國(guó)空氣化工、德國(guó)林德集團(tuán)、法國(guó)液化空氣、日本大陽(yáng)日酸四家海外巨頭占據(jù)了全球約九成市場(chǎng)[82]。我國(guó)所用電子氣體以外資為主,雖然國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已具備生產(chǎn)高純電子氣體的能力,卻很難進(jìn)入集成電路領(lǐng)域[83],集成電路所用的電子特氣我國(guó)僅能生產(chǎn)約20%品種[84],國(guó)產(chǎn)化率不足15%[85]。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)高端電子特氣幾乎全部依賴進(jìn)口。[86]

          迄今為止,國(guó)內(nèi)電子氣體玩家分為三類:


          • 第一類是以工業(yè)氣體為主營(yíng)業(yè)務(wù),產(chǎn)品覆蓋到部分品種電子氣體,代表公司有華特氣體、金宏氣體;

          • 第二類是專注深耕電子特氣的公司,代表公司有派瑞特氣、昊華科技、華宇同方;

          • 第三類是電子材料平臺(tái)型公司,除電子氣體外,業(yè)務(wù)還涉及其它電子材料,代表公司有雅克科技、南大光電。[87]


          我國(guó)電子大宗氣體2020年市場(chǎng)規(guī)模為1632億元,同比增長(zhǎng)10.49%,預(yù)計(jì)2023年有望突破2000億元,達(dá)到2172.2億元,由于細(xì)分行業(yè)壁壘高,目前國(guó)產(chǎn)化率較低[88];2021年中國(guó)特種氣體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)342億元,其中電子特氣預(yù)計(jì)達(dá)216億元,電子特氣占特種氣體接近6成。[82]

          對(duì)比國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況,國(guó)際廠商供應(yīng)客戶均為尖端制造廠商,產(chǎn)品品種覆蓋面更廣,供氣模式也更豐富,大部分可提供TGM供氣模式。國(guó)內(nèi)則缺乏高端氣體技術(shù),同時(shí)僅少部分公司擁有TGM模式。從技術(shù)角度來(lái)看,雖然我國(guó)已在氣體提純技術(shù)、容器處理技術(shù)、氣體充裝技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)上達(dá)到國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)[89],但整體水平仍與國(guó)際存在差距。

          工藝化學(xué)品

          工藝化學(xué)品(Process Chemicals)是國(guó)際的一種統(tǒng)稱,在美國(guó)、歐洲和中國(guó)地區(qū)又被稱為濕化學(xué)品,而在國(guó)內(nèi)則也“電子級(jí)試劑”“超凈高純化學(xué)試劑”等更精準(zhǔn)的表達(dá)方式。本文主要使用濕電子化學(xué)品這種行業(yè)通用的稱呼。

          濕電子化學(xué)品極為重要,SEMI(國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會(huì))也將其單門(mén)劃分為一類進(jìn)行統(tǒng)計(jì),它影響著集成電路的成品率、電性能及可靠性[90]。此外,從28nm到5nm總工藝步驟將由400次增加至1200以上,其中清洗工藝占總工藝25~30%,進(jìn)一步帶動(dòng)高端濕電子化學(xué)品需求量。[91]

          顧名思義,濕電子化學(xué)品是用于光刻、刻蝕、離子注入、CMP、清洗等制造工藝中的各種液體,可劃分為通用濕電子化學(xué)品和功能濕電子化學(xué)品兩類。


          • 通用濕電子化學(xué)品是制造工藝中被大量使用的液體化學(xué)品,一般為單成份、單功能化學(xué)品,如氫氟酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等;

          • 功能濕電子化學(xué)品是滿足制造特殊工藝需求的復(fù)配類化學(xué)品,如顯影液、剝離液、蝕刻液、稀釋液、清洗液等。[92]


          濕電子化學(xué)品的分類與具體產(chǎn)品[92]

          與電子氣體類似,濕電子化學(xué)品也追求高純度。目前,全球均執(zhí)行SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)金屬雜質(zhì)、控制粒徑、顆粒數(shù)、IC線寬分級(jí),不同分級(jí)適用應(yīng)用不同。


          濕電子化學(xué)品SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)[92]

          目前,國(guó)際大規(guī)模濕電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)包括德國(guó)巴斯夫(Basf)、美國(guó)亞什蘭(Ashland)、美國(guó)Arch化學(xué)、美國(guó)霍尼韋爾(Honeywell)、美國(guó)Mallinckradt Baker、日本關(guān)東化學(xué)、日本三菱化學(xué)、日本京都化工、日本住友化學(xué)、日本和光純藥工業(yè) (Wako)、日本stella-chemifa、韓國(guó)東進(jìn)等。我國(guó)主要企業(yè)則包括多氟多材料、江陰江化微、江陰潤(rùn)瑪、蘇州晶瑞、浙江凱盛氟、滄州信聯(lián)、無(wú)錫三開(kāi)、鎮(zhèn)江潤(rùn)晶等。[93]


          全球濕電子化學(xué)品主要企業(yè)及情況,制表丨果殼硬科技

          參考資料丨格林達(dá)招股書(shū)[92]

          數(shù)據(jù)顯示,2022年全球集成電路用濕化學(xué)品市場(chǎng)規(guī)模為56.90億美元,2025年則可增長(zhǎng)至63.81億美元,其中中國(guó)總體市場(chǎng)規(guī)模將在2025年增長(zhǎng)至10.27億美元。[91]

          雖然我國(guó)濕電子化學(xué)品已在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代,但在半導(dǎo)體和平板顯示領(lǐng)域市占率僅有23%和35%,此外,2019年中國(guó)大陸企業(yè)在超凈高純化學(xué)品市場(chǎng)供應(yīng)上僅占中國(guó)市場(chǎng)的9%,超凈高純?cè)噭o(wú)論是在質(zhì)量上,還是數(shù)量上都難以滿足電子工業(yè)需求。[94]


          2019年中國(guó)超凈高純化學(xué)品市場(chǎng)供應(yīng)格局[94]

          濺射靶材

          濺射靶材是沉積薄膜的原材料,而濺射(Sputtering)工藝則屬于物理氣相沉積(PVD)技術(shù)的一種。

          濺射靶材由靶坯、背板等部分構(gòu)成,其中靶坯屬核心部分,是高速離子束流轟擊的目標(biāo)材料。


          濺射靶材的分類[95]

          濺射靶材應(yīng)用廣泛,包括半導(dǎo)體芯片、平板顯示、太陽(yáng)能電池等。針對(duì)不同領(lǐng)域,也對(duì)金屬材料提出了不同性能要求。

          一般來(lái)說(shuō),半導(dǎo)體芯片對(duì)濺射靶材要求最高,其對(duì)金屬材料純度、內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)等方面設(shè)定了嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn),包括鋁靶、鈦靶、銅靶、鉭靶、鎢鈦靶等,純度要求一般在5N(99.999%)以上。


          • 超高純鋁及其合金是目前使用最廣泛的半導(dǎo)體芯片配線薄膜材料之一;

          • 超高純鈦主要作為阻擋層薄膜材料之一,鈦靶材及環(huán)件與超高純鈦靶材配套應(yīng)用于130nm~5nm工藝;

          • 超高純鉭是阻擋層薄膜材料,鉭靶材及環(huán)件應(yīng)用于90nm~3nm等最尖端工藝中;

          • 超高純銅及銅錳、銅鋁合金靶材是目前使用最廣泛的先端半導(dǎo)體導(dǎo)電層薄膜材料之一,銅及銅合金作為導(dǎo)電層通常用于90nm~3nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的先端芯片中。[96]


          濺射靶材對(duì)金屬材料選擇和性能要求[95]

          濺射靶材產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)參與企業(yè)數(shù)量基本呈金字塔型分布,最高端應(yīng)用的高純?yōu)R射靶材難度極高,僅日礦金屬、霍尼韋爾、東曹、普萊克斯等少數(shù)幾個(gè)美日企業(yè)能夠生產(chǎn)[95],四家公司合計(jì)占據(jù)80%以上全球市場(chǎng)。[97]

          此外,濺射靶材各國(guó)發(fā)展也不同。美日企業(yè)擁有最完整的濺射靶材產(chǎn)業(yè)鏈,韓國(guó)、新加坡則在磁記錄及光學(xué)薄膜領(lǐng)域有所特長(zhǎng),我國(guó)則起步較晚,主要擁有江豐電子、有研新材、阿石創(chuàng)、隆華科技四家企業(yè),目前已有部分企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)高端應(yīng)用濺射靶材。


          全球半導(dǎo)體靶材和超高純?yōu)R射靶材市場(chǎng)情況[97]

          CMP拋光材料

          CMP拋光液是CMP過(guò)程重要耗材,約占CMP成本的50%,主要由磨料、去離子水、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑及分散劑等添加劑組成,其中納米磨料是決定性原料,多為硅溶膠、SiO2、CeO2、納米級(jí)Al2O3顆粒等。[90]

          2022年全球晶圓制造用拋光液市場(chǎng)預(yù)計(jì)超20億美元,2026年可達(dá)到26億美元。國(guó)內(nèi)方面,增速有望高于全球市場(chǎng),2025年國(guó)內(nèi)拋光液市場(chǎng)有望占全球市場(chǎng)的25%,達(dá)40億元人民幣,2021年~2025年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)15%。[91]

          目前,全球僅有少數(shù)幾家化學(xué)機(jī)械拋光漿料供應(yīng)商,包括Cabot、Versum、Hitachi、Fujimi和Dow五家美日廠商,五家廠商合計(jì)占據(jù)2018年全球CMP拋光液近八成市場(chǎng)份額,而國(guó)內(nèi)僅安集科技僅占全球2.44%市場(chǎng)份額[98]。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)Cabot也占據(jù)了大部分市場(chǎng),而其磨料直徑可達(dá)15~20nm。


          2018年CMP拋光液全球及中國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局[98]

          反觀國(guó)內(nèi),CMP拋光液國(guó)產(chǎn)化率約5%,主要企業(yè)包括安集微電子、上海新安納電子、北京國(guó)瑞升科技。其中,安集微電子部分產(chǎn)品成功進(jìn)入國(guó)內(nèi)外8英寸和12英寸芯片生產(chǎn)線,上海新安納電子作為二氧化硅納米磨料供應(yīng)商,產(chǎn)品已成功應(yīng)用于8英寸和12英寸晶圓拋光,海新安納則在存儲(chǔ)拋光液上取得進(jìn)展。[13]

          后道工藝:讓加工品成為芯片

          當(dāng)前期加工完畢,離芯片就只差一步,此時(shí)剛剛從晶圓上切下來(lái)的芯片只是裸芯片(),需要進(jìn)一步封裝,才能稱之為芯片,最后經(jīng)過(guò)測(cè)試的芯片才能出廠到我們手里。

          在行業(yè)中,封裝和測(cè)試多被劃入一個(gè)領(lǐng)域,即封測(cè) (Semiconductor assembly and test manufacturing,ATM) ,工藝流程包括劃片、裝片、 鍵合、塑封、去飛邊、電鍍、打印、切筋和成型、外觀檢查、成品測(cè)試、包裝出貨等。[99]

          簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是在一顆顆芯片從刻好電路的晶圓上切割下來(lái)前,測(cè)試一遍各種參數(shù),通過(guò)測(cè)試后,再像裝香腸一樣,封裝成芯片,之后再測(cè)試一遍芯片的性能。

          按國(guó)際主流思想,芯片制造成本中,設(shè)計(jì)約占三分之一,芯片制造約占三分之一,而封裝和測(cè)試也占約三分之一,是芯片制造中重要一環(huán)[100]。而其中,封裝環(huán)節(jié)的價(jià)值占半導(dǎo)體封測(cè)比例約80%~85%,測(cè)試環(huán)節(jié)占15%~20%。[101]

          半導(dǎo)體封測(cè)是我國(guó)最早轉(zhuǎn)型的制造環(huán)節(jié),迄今為止,它已成為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中相對(duì)成熟的環(huán)節(jié)。早在2010年,我國(guó)就已在封裝測(cè)試環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)632億元的銷售額,其產(chǎn)值一度占據(jù)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的70%以上。[99]

          與前道工藝相同,封裝和測(cè)試也需要設(shè)備和材料。根據(jù)SIA分類,后道工藝主要包括封裝設(shè)備和測(cè)試設(shè)備兩類,耗材則主要是封裝材料。[60]

          封裝設(shè)備

          芯片又小又薄,如若不施加保護(hù),很容易便會(huì)刮傷損壞。封裝就相當(dāng)于是給芯片做了一層保護(hù)殼,并預(yù)留好各種接線引腳,方便后期連接使用。[102]

          封裝的方式多種多樣,傳統(tǒng)封裝會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)大體積,此外,當(dāng)不同功能集成電路都整合在一起時(shí),電路的間距越小,性能才會(huì)越好,所以行業(yè)不斷探索更為先進(jìn)的封裝方式。通俗來(lái)講,就是把這層殼做得越來(lái)越輕薄,越來(lái)越緊湊。

          從上世紀(jì)70年代起到現(xiàn)在,誕生了大量封裝方式,呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢(shì)。

          從創(chuàng)新角度看,封裝分為傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)封裝。傳統(tǒng)封裝包括最初的直插型封裝DIP、小外形封裝SOP、方型扁平式封裝QFP、球柵陣列封裝WB BGA等;先進(jìn)封裝相比傳統(tǒng)封裝,效率更高、性能更好、成本更低,同時(shí)以小型化、輕薄化、窄間距、高集成為特點(diǎn),包括倒裝FLIP-CHIP、晶圓級(jí)封裝WLCSP、扇出型封裝INFO以及2.5D/3D等。[103]


          全球半導(dǎo)體封裝技術(shù)發(fā)展階段[101]

          相比傳統(tǒng)封裝,先進(jìn)封裝無(wú)疑才是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn),它是突破"存儲(chǔ)墻""面積墻""功耗墻""功能墻"這"四堵墻"的關(guān)鍵。早在2012年就有研究預(yù)言,采用2.5D和3D封裝技術(shù)的集成電路將從2012年約6000萬(wàn)顆發(fā)展到2016年超5億顆。[100]

          此外,先進(jìn)封裝也Chiplet(小芯片,又稱芯粒)息息相關(guān)。Chiplet指的是將單顆片上系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)的特定功能分散成一個(gè)個(gè)小芯片,再利用封裝技術(shù)整合在一起,構(gòu)成多功能異構(gòu)系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP),就像搭積木一樣,可以有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,降低整體成本,提高器件算力,提升產(chǎn)品良率。[104]


          集成電路發(fā)展路線圖[105]

          目前,芯片封裝存在多種玩家,包括整合元器件制造商(IDM)、晶圓代工廠(Foundry)以及委外封測(cè)代工廠(OSAT)。

          當(dāng)芯片制程發(fā)展逐漸觸及摩爾定律的底線,3D封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)以及系統(tǒng)封裝(SiP)成為延續(xù)摩爾定律的可選項(xiàng),封測(cè)行業(yè)也逐漸從傳統(tǒng)封測(cè)向先進(jìn)封測(cè)過(guò)渡,先進(jìn)封裝技術(shù)在市場(chǎng)上的占比不斷提升。

          Yole數(shù)據(jù)顯示,2021年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模為374億美元,預(yù)計(jì)2027年可達(dá)650億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)9.6%,此外,先進(jìn)封裝市場(chǎng)增長(zhǎng)將更為顯著,成為全球封測(cè)市場(chǎng)主要增量。[106]


          2021年~2027年先進(jìn)封裝概覽[106]

          從IDM和Foundry角度來(lái)看,巨頭們是先進(jìn)封裝技術(shù)的引領(lǐng)者,不斷搶灘技術(shù)創(chuàng)新。臺(tái)積電相繼推出基板上晶圓上的芯片(Chip on Wafer on Substrate,CoWoS)封裝、整合扇出型(Integrated Fan-Out,InFO)封裝、系統(tǒng)整合芯片(System on Integrated Chips,SoIC)等;英特爾推出EMIB(2.5D)、Foveros(3D)和Co-EMIB等先進(jìn)封裝技術(shù);三星電子推出扇出型面板級(jí)封裝(Fan-Out Panel Level Package,F(xiàn)OPLP)技術(shù)。

          從全球委外封測(cè)(不包含IDM自有封測(cè)和晶圓代工公司提供封測(cè))角度來(lái)看,芯思想研究院(Chip Insights)數(shù)據(jù)顯示,2022年全球委外封測(cè)整體營(yíng)收為3154億元,同比增長(zhǎng)9.82%,其中前十強(qiáng)營(yíng)收達(dá)2459億元,同比增長(zhǎng)10.44%。[107]


          2022年全球封測(cè)前十市場(chǎng)占有率[106]

          2020年,我國(guó)封裝市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2509.5億元,其中先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模351.3億元,占比例約14%,預(yù)計(jì)2025年我國(guó)先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1137億元,占比將達(dá)32.0%。[108]

          封裝工藝流程較長(zhǎng),包括劃片、裝片、鍵合、打線、塑封、電鍍、上球、打標(biāo)、切筋成型等工序[109],每種工序都需要一種設(shè)備,主要包括磨片機(jī)、劃片機(jī)、固晶機(jī)、鍵合機(jī)、塑封設(shè)備、打標(biāo)設(shè)備等。

          從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看,貼片機(jī)、劃片機(jī)、引線機(jī)主要封裝設(shè)備占全球封裝設(shè)備市場(chǎng)份額分別為30%、 28%、23%,據(jù)推算2021年貼片機(jī)、劃片機(jī)、引線機(jī)對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間分別為21.0億美元、19.6億美元、16.1億美元。[110]


          半導(dǎo)體封裝設(shè)備細(xì)分市場(chǎng)情況[110]

          SEMI數(shù)據(jù)顯示,2021年全球半導(dǎo)體封裝設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為71.7億美元[111],其中大部分市場(chǎng)由國(guó)際寡頭壟斷,其中K&S球焊機(jī)全球市占率達(dá)%,Disco劃片機(jī)和減薄機(jī)全球市占率達(dá)2/3以上,Besi、 ASM Pacific壟斷裝片機(jī)市場(chǎng),Besi、日本Towa、ASM Pacific和日本Yamada是塑封系統(tǒng)主要品牌。[110]

          國(guó)產(chǎn)方面,封測(cè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足5%,低于制程設(shè)備整體10%~15%的國(guó)產(chǎn)化率[109]。其中,劃片機(jī)以中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第45研究所、武漢三工光電、江蘇京創(chuàng)、 沈陽(yáng)和研和鄭州琦升為代表,固晶機(jī)以新益昌、艾科瑞思、大連佳峰為代表,塑封設(shè)備以文一三佳、安徽耐科裝備為代表。


          半導(dǎo)體封裝設(shè)備主要企業(yè)及情況[111]

          測(cè)試設(shè)備

          測(cè)試設(shè)備穿插在封裝工藝的一前和一后,即晶圓檢測(cè)(CP,Circuit Probing,又稱中測(cè))和成品測(cè)試(FT,F(xiàn)inal Test,又稱終測(cè))。

          簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是在一顆顆芯片從刻好電路的晶圓上切割下來(lái)前,測(cè)試一遍各種參數(shù),通過(guò)測(cè)試后,再像裝香腸一樣,封裝成芯片,之后再測(cè)試一遍芯片的性能。

          測(cè)試設(shè)備包括測(cè)試機(jī)(Tester)、探針臺(tái)(Prober)、分選機(jī)(Test Handler)三種,無(wú)論是晶圓檢測(cè)還是成品測(cè)試,測(cè)試芯片均需先將芯片引腳與測(cè)試機(jī)功能模塊相連(探針臺(tái)和分選機(jī)的作用),再通過(guò)測(cè)試機(jī)向芯片輸入信號(hào),并檢測(cè)輸出信號(hào)。[112]

          三種測(cè)試設(shè)備中,測(cè)試機(jī)市場(chǎng)更大,技術(shù)壁壘也更高,不止如此,客戶還對(duì)測(cè)試精度、響應(yīng)速度、存儲(chǔ)能力、采集分析能力、應(yīng)用程序定制化、平臺(tái)延展性等方面提出越來(lái)越高的要求。

          半導(dǎo)體封測(cè)是我國(guó)最早轉(zhuǎn)型的制造環(huán)節(jié),迄今為止,它已成為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中相對(duì)成熟的環(huán)節(jié)。早在2010年,我國(guó)就已在封裝測(cè)試環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)632億元的銷售額,其產(chǎn)值一度占據(jù)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的70%以上[113]。而在2020年,我國(guó)半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到91.4億元,并且連續(xù)多年成為全球最大半導(dǎo)體銷售市場(chǎng)。

          雖然看似一片繁榮,但實(shí)際核心的測(cè)試機(jī)國(guó)產(chǎn)市占率較低。通過(guò)查看2015年到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)封測(cè)廠商長(zhǎng)電科技公開(kāi)招標(biāo)信息,測(cè)試機(jī)主要以海外頭部廠商為主。

          2019年,美國(guó)泰瑞達(dá)(Teradyne)、日本愛(ài)德萬(wàn)(Advantest)兩大龍頭全球合計(jì)市占率達(dá)到90%,占據(jù)國(guó)內(nèi)測(cè)試設(shè)備市場(chǎng)將近91.2%的市場(chǎng)份額,此外,美國(guó)科休(Cohu)、美國(guó)安捷倫(Agilent)、美國(guó)科利登(Xcerra)等廠商也長(zhǎng)期盤(pán)踞位居前幾。反觀國(guó)內(nèi)本土市場(chǎng),華峰測(cè)控占比國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額僅6.1%,長(zhǎng)川科技為2.4%。[114]

          相比來(lái)說(shuō),愛(ài)德萬(wàn)、泰瑞達(dá)早在20世紀(jì)60~70年代進(jìn)入半導(dǎo)體測(cè)試領(lǐng)域,我國(guó)則起步較晚,所以產(chǎn)品線單一,側(cè)重于模擬/混合測(cè)試機(jī),海外廠商則在SoC測(cè)試機(jī)、存儲(chǔ)測(cè)試機(jī)、模擬/混合測(cè)試機(jī)種類均有涉獵。

          探針臺(tái)方面,Tokyo Electron和Accretech占據(jù)全球73%份額,惠特科技(Fittech)、旺矽科技(MPI)兩家中國(guó)企業(yè)占據(jù)剩余市場(chǎng)份額大部分空間。[114]


          國(guó)內(nèi)外設(shè)備廠商ATE測(cè)試機(jī)對(duì)比[114]

          封裝材料

          封裝材料按類型可分為陶瓷、金屬和聚合物類。其中,90%以上使用的是塑料,陶瓷和金屬合計(jì)占比約為10%。[115]


          封裝材料分類及特點(diǎn),制表丨果殼硬科技

          參考資料丨《中國(guó)膠粘劑》[116]

          按用途,封裝材料分為封裝基板、引線框架、鍵合絲、塑封料主材,全球市場(chǎng)占比分別為32.46%、16.75%、16.23%和6.81%。


          • 封裝基板:日韓企業(yè)市占率將近達(dá)到90%,國(guó)內(nèi)主流基板廠包括深南電路、珠海越亞、興森科技、丹邦科技;

          • 引線框架:三井高科、新光電器、SDI、ASM、長(zhǎng)華科技、HDS、寧波康強(qiáng)幾家企業(yè)市占率分別為12%、10%、9%、9%、8%、7%、4%,國(guó)內(nèi)企業(yè)主要包括寧波康強(qiáng)、寧波華龍、廈門(mén)永紅、廣州豐江微電子、深圳富美達(dá)、無(wú)錫華晶利達(dá)、濟(jì)南晶恒山田、泰州市永志、寧波埃斯科光電、四川金灣電子、天水華洋、天水華天、泰州東田、銅陵豐山三佳等,雖然企業(yè)較多,但依然沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)集群,且技術(shù)落后;

          • 鍵合絲:日本田中貴金屬、新日鐵、德國(guó)賀利氏、韓國(guó)MKE、Heesung等國(guó)際廠商占據(jù)主要市場(chǎng),國(guó)內(nèi)鍵合絲生產(chǎn)企業(yè)共有二十幾家,代表企業(yè)為賀利氏、田中等,但缺乏對(duì)于新技術(shù)的掌控力;

          • 塑封材料:95%以上集成電路都使用塑料封裝,而其中又有97%以上都是環(huán)氧樹(shù)脂,塑封材料日本住友電木、日立化成、京瓷化學(xué)、信越化學(xué)、松下電工、韓國(guó)三星Cheil占據(jù)主要市場(chǎng),國(guó)內(nèi)擁有二十幾家塑封料生產(chǎn)商,但缺乏高端產(chǎn)品。[13]


          SEMI數(shù)據(jù)顯示,2022年~2027年,全球半導(dǎo)體封裝材料市場(chǎng)規(guī)模將從261億美元增長(zhǎng)至298億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)2.7%。[117]

          寫(xiě)在最后

          不可否認(rèn)的是,雖然國(guó)內(nèi)陸續(xù)涌現(xiàn)一批有實(shí)力的制造企業(yè),但相比國(guó)際仍存在5年以上的技術(shù)落差,缺乏高端技術(shù)和產(chǎn)品。芯片制造從晶圓制造、前期芯片加工到封裝測(cè)試層層相扣,但凡其中一個(gè)環(huán)節(jié)存在落后,都會(huì)成為國(guó)產(chǎn)芯片制造的痛點(diǎn)。[118]

          業(yè)界也普遍認(rèn)為,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備自給率低主因在于系統(tǒng)、終端、制造和封測(cè)廠商習(xí)慣性采購(gòu)國(guó)外大廠產(chǎn)品,造成本土設(shè)備難以自證自身實(shí)際生產(chǎn)制造能力。[119]

          除此之外,造芯片,晶圓廠是關(guān)鍵,這其中也蘊(yùn)含許多門(mén)道。

          首先,半導(dǎo)體晶圓制造屬規(guī)模經(jīng)濟(jì)行業(yè),必須在不同地區(qū)建立多座制造工廠以充分利用閑置資源,如臺(tái)積電在中國(guó)、美國(guó)、新加坡等地均設(shè)有晶圓廠。

          其次,晶圓廠一經(jīng)建立,必須保持全年每日24小時(shí)不停歇運(yùn)轉(zhuǎn),長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)生產(chǎn)難免產(chǎn)生性能下降、故障率增加等問(wèn)題,預(yù)防性維護(hù)是做晶圓廠的必修課。

          另外,晶圓廠對(duì)加工工廠的空氣潔凈度、濕度、溫度等指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求,要知道芯片制造的無(wú)塵室內(nèi)潔凈度能夠達(dá)到醫(yī)院手術(shù)室的100000倍。

          最后,制造業(yè)屬高耗能產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量污染環(huán)境的有害氣體和液體,廢水廢氣處理和低碳都是關(guān)鍵。[120]

          可以說(shuō),芯片制造是國(guó)產(chǎn)芯片的最為重要的推動(dòng)力,只有當(dāng)我們?nèi)鎿肀е圃?,才能真正支撐起?lái)芯片設(shè)計(jì)和應(yīng)用等環(huán)節(jié),而這將會(huì)是不斷的投入和企業(yè)不斷的整合并購(gòu)。


          References:

          [1] 王彪,彭琳,昌道勵(lì). 粵芯半導(dǎo)體副總裁李海明:補(bǔ)齊芯片制造短板 跨領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)機(jī)遇多[N]. 南方日?qǐng)?bào),2021-07-16(A08).

          [2] 張振哲.現(xiàn)代芯片制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展望[J].集成電路應(yīng)用,2020,37(06):22-23.

          [3] 余澤健.現(xiàn)代芯片制造技術(shù)的展望[J].集成電路應(yīng)用,2021,38(01):4-5.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2021.01.002.

          [4] 珠海杰理科技股份有限公司:首次公開(kāi)發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市招股說(shuō)明書(shū).2021.9.13.http://file.finance.sina.com.cn/211.154.219.97:9494/MRGG/CNSESZ_STOCK/2021/2021-9/2021-09-13/7540702.PDF

          [5] 國(guó)信證券:半導(dǎo)體系列報(bào)告之四:半導(dǎo)體硅片摩爾定律演進(jìn),半導(dǎo)體硅材料歷久彌新.2022.3.8.https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202203091551497056_1.pdf?16819782000.pdf

          [6] 上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司:首次公開(kāi)發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市招股說(shuō)明書(shū).2020.4.15.http://static.cninfo.com.cn/finalpage/2020-04-15/1207500150.PDF

          [7] HongXiao,楊銀堂,段寶興譯.半導(dǎo)體技術(shù)導(dǎo)論[M].電子工業(yè)出版社.2013.1.P435~437

          [8] 中科院半導(dǎo)體所:晶圓?為什么沒(méi)有“晶方”呢?.2019.4.16.https://mp.weixin.qq.com/s/rQbmKe-czb9zAKjMLHvaFg

          [9] 有研半導(dǎo)體硅材料股份公司:首次公開(kāi)發(fā)行股票并在科創(chuàng)板上市招股說(shuō)明書(shū).2022.11.7.http://static.sse.com.cn/disclosure/listedinfo/announcement/c/new/2022-11-07/688432_20221107_39HW.pdf

          [10] 廣州市半導(dǎo)體協(xié)會(huì):會(huì)員新聞 | 持續(xù)專注模擬芯片制造,粵芯半導(dǎo)體完成B輪戰(zhàn)略融資.2022.12.2.https://mp.weixin.qq.com/s/4Ebu5vFzJdJvTEtecQuT3A

          [11] 廣州市半導(dǎo)體協(xié)會(huì):投資70億元,增芯月產(chǎn)2萬(wàn)片12英寸晶圓制造量產(chǎn)線正式開(kāi)工.2022.12.15.https://mp.weixin.qq.com/s/-rCYQRQboNoRBT1x7_Nkxw

          [12] 中商情報(bào)網(wǎng):2022年中國(guó)半導(dǎo)體硅片行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告(簡(jiǎn)版).2022.9.30.https://.askci.com/news/chanye/20220930/1608081990895_3.shtml

          [13] SIMIT戰(zhàn)略研究室:我國(guó)集成電路材料專題報(bào)告(全).2019.7.22.https://mp.weixin.qq.com/s/xNmREBgDj6HLFANxQW8zBA

          [14] SEMI:https://yourewelcome.org/zh-hans/how-theyre-made/

          [15] 國(guó)泰君安證券:半導(dǎo)體公司全面布局,攻堅(jiān)國(guó)產(chǎn)替代.2023.3.13

          [16] IRDS:Devices will continue to aggressively scale in the next 5 years.https://irds.ieee.org/images/files/pdf/2021/2021IRDS_ES.pdf

          [17] 中金點(diǎn)睛:中金看海外 | LAM:領(lǐng)先的刻蝕設(shè)備供應(yīng)商,聚焦刻蝕、薄膜、清洗領(lǐng)域.2023.1.30.https://mp.weixin.qq.com/s/HuF0JnleJe4SYDc8Q4q3-g

          [18] 國(guó)海證券:盛美上海(688082)深度報(bào)告:半導(dǎo)體清洗設(shè)備龍頭,平臺(tái)化戰(zhàn)略開(kāi)啟新征程.20...

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