上海微電子中標長(cháng)江存儲光刻機！其他國產(chǎn)設備如何？

光刻機種類(lèi)繁多，用途各異，以光刻機為代表的產(chǎn)品主要應用于四大領(lǐng)域：芯片制造、芯片先進(jìn)封裝、LED制造、下一代顯示屏制造。

其中用于芯片先進(jìn)封裝的后道光刻機、LED制造、下一代顯示屏制造，技術(shù)難度較低，我國已經(jīng)可以實(shí)現國產(chǎn)化量產(chǎn)，比如上海微電子的后道光刻機，上海微電子中標長(cháng)江存儲的光刻機，是主要用于芯片封裝的后道光刻設備。

但是在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，屬于重中之重的前道光刻設備，我們還落后世界先進(jìn)水平很多，上海微電子的前道設備目前只能實(shí)現*0nm工藝制程，主要面向低端前道光刻機市場(chǎng)，當前上微的主要任務(wù)是：向可以完成28nm制程的1**納米ArF浸沒(méi)式DUV光刻機，發(fā)起最后的國產(chǎn)化沖擊。

前道光刻被荷蘭ASML壟斷，國產(chǎn)前道光刻機之路漫長(cháng)修遠光刻機作為前道工藝七大設備之首（光刻機、刻蝕機、鍍膜設備、量測設備、清洗機、離子注入機、其他設備），價(jià)值含量極大，在制造設備中投資額中，單項占比高達2*%，技術(shù)要求極高，涉及精密光學(xué)、精密運動(dòng)、高精度環(huán)境控制等多項先進(jìn)技術(shù)。光刻機是人類(lèi)文明的智慧結晶，被譽(yù)為半導體工業(yè)皇冠上的明珠。

可以說(shuō)，年產(chǎn)值幾百億美元的半導體設備支撐了年產(chǎn)值幾千億美元的半導體制造產(chǎn)業(yè)，而ASML幾乎主導了整個(gè)高端光刻機設備市場(chǎng)。

除了目前可供臺積電三星完成*nm 制程的EUV 光刻機，目前ASML的新一代極紫光刻機也正在商業(yè)化中。

臺積電和三星電子從*納米開(kāi)始在一部分工程中導入了NA=0.**的EUV曝光設備，并且逐步在*納米工藝中導入，據說(shuō)，2納米以后的超微縮工藝需要更高解析度的曝光設備、更高的NA化（NA=0.**）。ASML目前已經(jīng)完成了高NA EUV曝光設備的基本設計（即NXE：*000系列），預計在2022年前后實(shí)現量產(chǎn)。

光刻機是國內半導體的一大關(guān)口，要想擺脫受制于人的被動(dòng)局面，唯有一條路可走，那就是自研自產(chǎn)，這恐怕要以數年時(shí)間為計。要想在光刻機領(lǐng)域破局，是對國家工業(yè)技術(shù)、工業(yè)化能力、基礎科研、人才機制、長(cháng)期價(jià)值觀(guān)等全方位的考驗。

在科技追趕的路上，上海微電子及時(shí)變現部分技術(shù)，成就了后道光刻機的國產(chǎn)化同樣是光刻機，雖然前道的產(chǎn)業(yè)化應用難度非常高，但是原理相同的后道光刻設備，在先進(jìn)封裝時(shí)代，其應用越來(lái)越廣泛，可以說(shuō)。上海微電子抓住了這個(gè)契機。

光刻機市場(chǎng)幾乎被荷蘭ASML、日本尼康和佳能、上海微電子四家所瓜分。盡管上海微電子只擁有低端光刻機市場(chǎng)，但畢竟我們擁有了光刻技術(shù)的發(fā)展根基。

上微的決策者們在決定以高端光刻機開(kāi)發(fā)為主線(xiàn)的同時(shí)，把已經(jīng)掌握或部分掌握的技術(shù)變成產(chǎn)品，切入半導體行業(yè)。上微中標長(cháng)江存儲的后道光刻機，就是基于這個(gè)思路，“沿途下蛋”各類(lèi)科技產(chǎn)品?，F在上海微電子生產(chǎn)的后道光刻設備，已經(jīng)在國內相關(guān)產(chǎn)業(yè)占據了80%的市場(chǎng)份額，我們目前使用的手機中，都有上微自主研發(fā)的先進(jìn)封裝光刻技術(shù)在發(fā)揮作用。

而之前，后道光刻機則完全依賴(lài)于進(jìn)口的。

其他產(chǎn)業(yè)鏈設備情況如何呢目前，我國主流設備中，去膠設備、刻蝕設備、熱處理設備、清洗設備等的國產(chǎn)化率均已經(jīng)達到20%以上。

介質(zhì)刻蝕機

介質(zhì)刻蝕機是我國最具優(yōu)勢的半導體設備。其代表廠(chǎng)商是中微公司、北方華創(chuàng )，以及屹唐半導體。其中，中微半導體在介質(zhì)刻蝕領(lǐng)域較強，其產(chǎn)品已在包括臺積電，SK海力士、中芯國際等廠(chǎng)商的20多條生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)現了量產(chǎn)。該公司*nm等離子體蝕刻機已通過(guò)臺積電驗證，已用于全球首條*nm工藝生產(chǎn)線(xiàn)。

中微半導體的刻蝕機成為我們首先進(jìn)入世界先進(jìn)制程的半導體產(chǎn)業(yè)鏈設備。

鍍膜設備

中國設備廠(chǎng)商中，北方華創(chuàng )的薄膜沉積設備產(chǎn)品種類(lèi)最多，其28nm硬掩膜PVD已實(shí)現量產(chǎn)，銅互連PVD、14nm硬掩膜PVD、Al PVD、LPCVD、ALD（原子沉積）設備已進(jìn)入產(chǎn)線(xiàn)驗證階段。

2020年4月，北方華創(chuàng )宣布，其THEORISSN*02D型12英寸氮化硅沉積設備進(jìn)入國內集成電路制造龍頭企業(yè)。 該設備的交付，意味著(zhù)國產(chǎn)立式LPCVD設備在先進(jìn)集成電路制造領(lǐng)域的應用拓展上實(shí)現重大進(jìn)展。

清洗機

在中國的單圓片濕法設備廠(chǎng)商中，盛美半導體獨家開(kāi)發(fā)的空間交變相位移(SAPS)兆聲波清洗設備和時(shí)序氣穴振蕩控制(TEBO)兆聲波清洗設備已經(jīng)成功進(jìn)入韓國及中國的集成電路生產(chǎn)線(xiàn)。

北方華創(chuàng )的清洗設備也已成功進(jìn)入中芯國際生產(chǎn)線(xiàn)。

量測設備

測試需求貫穿半導體設計、前道制造、后道封裝全程。半導體檢測的廣泛應用以及對良率和成本的重要性，總體檢測設備的投資與光刻、刻蝕等關(guān)鍵工藝相差無(wú)幾。

目前半導體測試設備的國產(chǎn)化率仍不足10%。

國內主要的測試設備商包括華峰測控、長(cháng)川科技、武漢精鴻等。其中在模擬測試機領(lǐng)域，華峰測控、長(cháng)川科技已經(jīng)占據國內相當一部分市場(chǎng)份額；在存儲測試機領(lǐng)域，武漢精鴻已經(jīng)取得長(cháng)江存儲訂單；在SoC測試機領(lǐng)域，包括華峰測控等已經(jīng)在積極布局。

離子注入機

離子注入機領(lǐng)域存在較高競爭壁壘，技術(shù)集中度較高，目前主要由美國廠(chǎng)商所壟斷。數據顯示，在離子注入機市場(chǎng)，美國應用材料（AppliedMaterials）、亞舍立（Axcelis）合計占據全球8*%-*0%的市場(chǎng)。根據中國國際招標網(wǎng)數據顯示，中國本土主要晶圓產(chǎn)線(xiàn)的離子注入機國產(chǎn)化率僅為1%。

結語(yǔ)

半導體設備行業(yè)被視作半導體芯片制造的基石，擎起了整個(gè)現代電子信息產(chǎn)業(yè)，是半導體行業(yè)的基礎和核心。

我們必須正視的現實(shí)是：中國大陸芯片制造目前占全球份額的10%左右，而半導體設備的全球市場(chǎng)份額只有2%，設備關(guān)鍵零部件的全球市場(chǎng)份額接近于0。

半導體設備廠(chǎng)商目前面臨的機遇與挑戰并存。從容易的市場(chǎng)做起，先生存，再發(fā)展。就像上微的后道光刻設備，在半導體遭遇摩爾定律的瓶頸時(shí)，先進(jìn)封裝的作用將起到至關(guān)重要的作用，后道技術(shù)被大廠(chǎng)日漸重視，后道光刻成為上海微電子上攻前道光刻技術(shù)的本錢(qián)。