半導(dǎo)體大盤點(diǎn)！國產(chǎn)十大設(shè)備龍頭全梳理
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刻蝕設(shè)備主要用于將光刻過程中形成的圖案轉(zhuǎn)移到硅片上的其他層，如氧化層、硅層、金屬層等?？涛g過程可以通過物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法進(jìn)行。
日立高新和細(xì)美事分別占據(jù)全球3.45%和2.53%的市場份額。
國內(nèi)中微公司在全球市場的占有率為1.37%，科磊占比1.23%，北方華創(chuàng)占比0.89%，愛發(fā)科占比0.19%，屹唐半導(dǎo)體占比0.10%。
2、薄膜沉積設(shè)備
薄膜沉積設(shè)備按照工藝原理的不同可分為物理氣相沉積（PVD）設(shè)備、化學(xué)氣相沉積（CVD）設(shè)備和原子層沉積（ALD）設(shè)備。
CVD占沉積設(shè)備整體市場份額的64%，其技術(shù)路線較多，具有較好的孔隙填充和膜厚控制能力，因此是應(yīng)用最廣的沉積設(shè)備。
從市場格局來看，薄膜沉積設(shè)備主要被日本、美國和歐洲的廠商主導(dǎo)。
據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，PVD設(shè)備方面，應(yīng)用材料具有絕對(duì)份額優(yōu)勢，占據(jù)85%的市場份額；應(yīng)用材料、泛林半導(dǎo)體和東京電子是CVD設(shè)備市場中的佼佼者，分別占比30%、21%和19%；ALD設(shè)備中，東京電子和ASMI是行業(yè)龍頭，分別占有31%和29%的市場份額。
國內(nèi)廠商中，北方華創(chuàng)和拓荊科技的薄膜沉積設(shè)備研發(fā)進(jìn)展較為領(lǐng)先，中微公司在深耕用于LED制造的MOCVD的同時(shí)加碼鎢填充CVD設(shè)備。
北方華創(chuàng)的CVD、PVD等相關(guān)設(shè)備已具備28nm工藝水平；14nm先進(jìn)制程薄膜沉積設(shè)備與ALD設(shè)備已在客戶端通過多道制程工藝驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
中微公司的鎢填充CVD設(shè)備可應(yīng)用于先進(jìn)邏輯器件接觸孔填充，以及64層、128層和200層以上的3D NAND中的若干關(guān)鍵薄膜沉積步驟。
拓荊科技的部分CVD設(shè)備已廣泛應(yīng)用于中國晶圓廠14nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開14nm及以下制程產(chǎn)品驗(yàn)證測試；部分ALD設(shè)備已應(yīng)用于中國晶圓廠28nm及以上制程集成電路制造產(chǎn)線，并已展開28nm及以下制程產(chǎn)品驗(yàn)證測試。
3、光刻機(jī)
光刻機(jī)的主要工作原理是利用光源（如紫外光、極紫外光等）照射到經(jīng)過特殊處理的光刻膠覆蓋的硅片上。通過光刻膠對(duì)光的感光特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片表面進(jìn)行精細(xì)的圖案刻畫。
資料來源：智研咨詢光刻機(jī)技術(shù)壁壘極高，荷蘭阿斯麥一家獨(dú)大。
2022年ASML光刻機(jī)營收約161億美元，較2021年131億成長23%，Canon光刻機(jī)營收約為20億美元，Nikon光刻機(jī)業(yè)務(wù)營收約15億美元，其中Canon與Nikon產(chǎn)品部分光刻機(jī)用于面板業(yè)，部分用于半導(dǎo)體，2022年三大企業(yè)光刻機(jī)營收合計(jì)接近200億美元，合計(jì)市場份額超過90%。
國內(nèi)對(duì)標(biāo)產(chǎn)品為ASML的DUV光刻機(jī)：TWINSCAN NXT:2000i。以NXT:2000i為例，各子系統(tǒng)拆分如下：上海微電子負(fù)責(zé)光刻機(jī)設(shè)計(jì)和總體集成，北京科益虹源提供光源系統(tǒng)，北京國望光學(xué)提供物鏡系統(tǒng)，國科精密提供曝光光學(xué)系統(tǒng)，華卓精科提供雙工作臺(tái)，浙江啟爾機(jī)電提供浸沒系統(tǒng)。
上海微電子用于前道制造的600系列光刻機(jī)：
資料來源：上海微電子4、涂膠顯影設(shè)備涂膠顯影設(shè)備是半導(dǎo)體制程中光刻過程的關(guān)鍵輔助設(shè)備，涉及到光刻膠的涂覆與顯影。這類設(shè)備通常包括涂覆機(jī)（Coater）和顯影機(jī)（Developer），它們?cè)诠饪踢^程中起到以下作用：
1. 涂覆機(jī)（Coater）：涂覆機(jī)的主要功能是在硅片表面均勻地涂覆一層光刻膠。涂覆過程通常利用旋轉(zhuǎn)涂覆的方法，將硅片固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的支架上，同時(shí)向硅片表面滴注光刻膠。借助離心力，光刻膠會(huì)均勻地分布在硅片表面，形成一層均勻的光刻膠膜。涂覆后，硅片需要經(jīng)過軟烘烤過程，使光刻膠膜固化并保持穩(wěn)定。
2. 顯影機(jī)（Developer）：顯影機(jī)用于在光刻膠上形成實(shí)際的圖案。在光刻機(jī)將掩模上的圖案曝光到硅片表面后，硅片需要進(jìn)入顯影機(jī)進(jìn)行顯影處理。顯影過程中，顯影機(jī)會(huì)將顯影液均勻地噴灑到硅片表面，使曝光區(qū)域的光刻膠溶解，從而形成圖案。顯影后，硅片需要進(jìn)行硬烘烤，以固定圖案并提高光刻膠的抗刻蝕性能。
涂膠顯影設(shè)備在整個(gè)光刻過程中起到了舉足輕重的作用，它們的性能和操作直接影響到光刻圖案的質(zhì)量、尺寸控制以及產(chǎn)量。因此，在半導(dǎo)體制程中，涂膠顯影設(shè)備的選擇和維護(hù)十分重要。
在前道涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域，日本廠商?hào)|京電子（TEL）在全球的市場份額高達(dá)87%。國產(chǎn)廠商芯源微憑借多年技術(shù)積累，于2018年自主研發(fā)出首臺(tái)國產(chǎn)高產(chǎn)能前道涂膠設(shè)備，并成功通過下游集成電路制造廠工藝驗(yàn)證。目前芯源微生產(chǎn)的前道涂膠顯影設(shè)備已獲得了多個(gè)前道大客戶訂單及應(yīng)用。其前道涂膠顯影設(shè)備業(yè)務(wù)將顯著受益于國產(chǎn)替代機(jī)遇。
5、清洗設(shè)備
清洗設(shè)備分類：
在全球清洗設(shè)備市場，日本公司占據(jù)主導(dǎo)地位，DNS占據(jù)40%以上的市場份額，TEL、SEMES、拉姆研究等也在行業(yè)占據(jù)了較高的市場份額，市場集中度較高。國內(nèi)市場中，DNS和TEL仍然占據(jù)較大市場份額，盛美、北方華創(chuàng)則分別占據(jù)了10%和5%左右的市場份額，一定程度上打破了進(jìn)口壟斷，開啟國產(chǎn)替代。
我國半導(dǎo)體清洗領(lǐng)域的廠商包括盛美上海、北方華創(chuàng)、芯源微和至純科技
6、氧化/擴(kuò)散設(shè)備
氧化設(shè)備用于在硅片表面生成氧化層，通常是二氧化硅（SiO2）。氧化層在半導(dǎo)體器件中扮演多種角色，如絕緣層、掩蔽層、柵介質(zhì)等。氧化過程通常通過熱氧化法進(jìn)行，將硅片置于高溫氧氣環(huán)境中，利用氧化反應(yīng)生成二氧化硅薄膜。氧化設(shè)備主要包括熱氧化爐、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備（PECVD）等。
擴(kuò)散設(shè)備用于將摻雜物（如硼、磷等）引入硅片內(nèi)，改變其導(dǎo)電性能。擴(kuò)散過程可以通過擴(kuò)散爐、離子注入設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。擴(kuò)散爐將硅片置于高溫?fù)诫s氣體環(huán)境中，使摻雜物原子在熱激活下擴(kuò)散進(jìn)入硅晶格。離子注入設(shè)備則將摻雜物原子加速并注入到硅片內(nèi)，形成摻雜濃度梯度。
氧化和擴(kuò)散設(shè)備對(duì)半導(dǎo)體器件的制造過程具有關(guān)鍵作用，設(shè)備性能、精度和穩(wěn)定性的提高有助于提升器件性能和可靠性。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，氧化/擴(kuò)散設(shè)備也在不斷進(jìn)步，以滿足更高技術(shù)水平和更復(fù)雜工藝要求。
7、CMP設(shè)備化學(xué)機(jī)械研磨/化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）是目前公認(rèn)的納米級(jí)全局平坦化精密加工技術(shù)。
在硅片制造環(huán)節(jié)，在完成拉晶、硅錠加工、切片成型環(huán)節(jié)后，在拋光環(huán)節(jié)，為最終得到平整潔凈的拋光片需要通過CMP設(shè)備及工藝來實(shí)現(xiàn)。
在集成電路制造環(huán)節(jié)，芯片制造過程按照技術(shù)分工主要可分為薄膜淀積、CMP、光刻、刻蝕、離子注入等工藝環(huán)節(jié)，CMP設(shè)備必不可少。
在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，硅通孔（TSV）技術(shù)、扇出（Fan Out）技術(shù)、2.5D 轉(zhuǎn)接板（interposer）、3D IC等都需要使用CMP設(shè)備。
集成電路制造過程及CMP工藝應(yīng)用場景：
資料來源：華海清科全球CMP設(shè)備廠商中，應(yīng)用材料占據(jù)絕大部分份額，占比70%，其次為荏原機(jī)械，占比25%。
目前華海清科CMP設(shè)備主要應(yīng)用于28nm及以上制程生產(chǎn)線，14nm仍在驗(yàn)證，領(lǐng)先于國內(nèi)其他廠商。其設(shè)備已廣泛應(yīng)用于中芯國際、長江存儲(chǔ)、華虹集團(tuán)、大連英特爾、廈門聯(lián)芯、長鑫存儲(chǔ)、廣州粵芯、上海積塔等行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先集成電路制造企業(yè)的大生產(chǎn)線，占據(jù)國產(chǎn)CMP設(shè)備銷售的絕大部分市場份額。
8、離子注入機(jī)
離子注入設(shè)備及主要工藝流程：
資料來源：《圖解芯片技術(shù)》、《半導(dǎo)體制造技術(shù)導(dǎo)論》日本也擁有日新、日本真空、住友重工等離子注入機(jī)知名廠商。
國內(nèi)企業(yè)中，只有凱世通和中科信具備集成電路離子注入機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)能力。
9、去膠設(shè)備
去膠設(shè)備是一種專門用于去除物體表面粘合劑、膠水或膠帶殘留的機(jī)械設(shè)備。這類設(shè)備廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、電子行業(yè)、汽車行業(yè)等領(lǐng)域，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。去膠設(shè)備有多種類型，包括機(jī)械去膠、化學(xué)去膠、熱處理去膠和激光去膠等。
全球干法去膠設(shè)備領(lǐng)域呈現(xiàn)多寡頭競爭的發(fā)展趨勢，前五大廠商的市場份額合計(jì)超過90%。
去膠設(shè)備國產(chǎn)化率74%。屹唐半導(dǎo)體市占率位居全球第一，已全面覆蓋全球前十大芯片制造商和國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先芯片制造商，可用于90nm-5nm邏輯芯片、1y到2x納米系列DRAM芯片以及32層到128層3D閃存芯片制造中若干關(guān)鍵步驟的大規(guī)模量產(chǎn)。
資料來源：Gartner、東方證券封裝與測試是集成電路的后道工序。
在芯片封裝完成后，通過測試機(jī)和分選機(jī)的配合使用，對(duì)電路成品進(jìn)行功能及穩(wěn)定性測試，挑選出合格成品，并根據(jù)器件性能進(jìn)行分選、記錄和統(tǒng)計(jì)，保證出廠的電路成品的功能和性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路生產(chǎn)的控制管理。
分選機(jī)將芯片逐個(gè)傳送至測試位置，測試機(jī)對(duì)待測芯片施加輸入信號(hào)，采集輸出信號(hào)與預(yù)期值進(jìn)行比較，判斷芯片的性能和功能有效性，而后分選機(jī)根據(jù)測試結(jié)果對(duì)芯片進(jìn)行取舍和分類.
晶圓檢測中的探針臺(tái)和測試機(jī)工作示意圖：
資料來源：MJC10、測試機(jī)
半導(dǎo)體測試機(jī)，又稱為半導(dǎo)體測試設(shè)備或半導(dǎo)體測試儀器，是用于檢測和驗(yàn)證半導(dǎo)體器件（例如集成電路芯片、晶體管、二極管等）性能和可靠性的專用設(shè)備。半導(dǎo)體行業(yè)中，芯片測試是產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)，可以確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
半導(dǎo)體測試機(jī)可以分為幾種類型，如參數(shù)測試儀、功能測試儀、系統(tǒng)級(jí)測試儀等，針對(duì)不同的測試需求和目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。半導(dǎo)體測試技術(shù)隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷進(jìn)步，以滿足日益嚴(yán)格的性能和可靠性要求。
縱觀整個(gè)測試機(jī)市場，國外廠商測試機(jī)具有較大領(lǐng)先優(yōu)勢。
中國測試機(jī)市場來看，美國企業(yè)泰瑞達(dá)、科休，日本企業(yè)愛德萬三家市占率高達(dá)84%，國內(nèi)測試機(jī)大廠僅華峰測控、長川科技兩家，分別占據(jù)8%和5%的份額，無論從測試機(jī)總量的增長態(tài)勢還是從較低的國產(chǎn)化率來看，國產(chǎn)測試機(jī)在國內(nèi)市場中具有較大的市場發(fā)展空間。
來源：小明同志吖
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