半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈全景梳理
國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期于5月24日正式成立,注冊資本達3440億元人民幣。 大基金三期的注冊資本超過前兩期之和,規(guī)模超預(yù)期,將加速推動本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 當(dāng)前國家層面不斷強調(diào)集成電路產(chǎn)業(yè)重要性和產(chǎn)業(yè)鏈自主可控必要性,并從政策和市場兩方面推動行業(yè)發(fā)展。 前文我們?nèi)媸崂砹?存儲芯片?和?光刻膠?產(chǎn)業(yè)鏈,本文重點梳理半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)和產(chǎn)業(yè)格局。
國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期于5月24日正式成立,注冊資本達3440億元人民幣。
大基金三期的注冊資本超過前兩期之和,規(guī)模超預(yù)期,將加速推動本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
當(dāng)前國家層面不斷強調(diào)集成電路產(chǎn)業(yè)重要性和產(chǎn)業(yè)鏈自主可控必要性,并從政策和市場兩方面推動行業(yè)發(fā)展。
前文我們?nèi)媸崂砹?存儲芯片?和?光刻膠?產(chǎn)業(yè)鏈,本文重點梳理半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)和產(chǎn)業(yè)格局。
在自主安全和國產(chǎn)替代背景下,本土化成為趨勢,半導(dǎo)體設(shè)備進口替代邏輯持續(xù)強化。
半導(dǎo)體設(shè)備是奠定半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,其支出的增加很大程度源于先進制程的突破帶來的建設(shè)成本激增。隨著晶圓廠加速國產(chǎn)設(shè)備導(dǎo)入,半導(dǎo)體設(shè)備各環(huán)節(jié)國產(chǎn)替代有望加速發(fā)展。
SEMI預(yù)測2025年全球300nm設(shè)備支出將首次超過1000億美元,2027年將達到1370億美元的歷史新高。我國未來四年將保持每年300億美元以上的投資規(guī)模,持續(xù)擴產(chǎn)12英寸晶圓代工產(chǎn)能。
半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)概覽
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分為上游支撐產(chǎn)業(yè),中游制造產(chǎn)業(yè),下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。
半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體支撐產(chǎn)業(yè),也是上游空間最廣戰(zhàn)略價值最重要的部分。
半導(dǎo)體設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備。年產(chǎn)值約為數(shù)百億美元,在行業(yè)總產(chǎn)值中占比并不大,但支撐著年產(chǎn)值數(shù)千億美元的半導(dǎo)體行業(yè)和數(shù)萬億美元的電子信息行業(yè)。
作為一代工藝發(fā)展的前提,半導(dǎo)體設(shè)備的性能提升對所有下游產(chǎn)品和應(yīng)用的變革起著決定性的先導(dǎo)作用,是極需實現(xiàn)國產(chǎn)化的關(guān)鍵領(lǐng)域。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈框架:
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資料來源:行行查
芯片設(shè)計、晶圓制造和封裝測試等需在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計和制造,設(shè)備的技術(shù)進步又反過來推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
典型的集成電路制造產(chǎn)線設(shè)備投資中,芯片制造及硅片制造設(shè)備投資占比約80%,是集成電路制造設(shè)備投資中的最主要部分。
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半導(dǎo)體設(shè)備主要分為前道工藝設(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測試):
在前道晶圓制造中,可分為7大工藝,分別為氧化/擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、清洗和金屬化,所對應(yīng)的專用設(shè)備主要包括氧化/擴散設(shè)備、光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、離子注入設(shè)備、薄膜沉積設(shè)備、機械拋光設(shè)備等。
后道設(shè)備包括減薄、劃片、打線、Bonder、FCB、BGA 植球、檢查、測試設(shè)備等。
半導(dǎo)體設(shè)備分類:
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資料來源:行行查
半導(dǎo)體核心設(shè)備梳理
硅片制造是半導(dǎo)體加工的第一大環(huán)節(jié)。
硅片制造過程中涉及的設(shè)備主要分為生長爐以及其他加工設(shè)備,后者包括切割機、磨片機、刻蝕機、拋光機、清洗機等。
硅片在經(jīng)過研磨,拋光,切片后形成硅晶圓片,也就是晶圓。
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晶圓制造的工藝流程主要包括擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化。典型的晶圓制造過程復(fù)雜耗時,需要花費6-8周的時間,涵蓋350多道步驟。
晶圓制造過程中,主要運用到的核心設(shè)備有薄膜沉積設(shè)備、光刻設(shè)備和刻蝕設(shè)備。此外,PVD、清洗和量測設(shè)備市場規(guī)模位于第二梯隊。
薄膜沉積、光刻和刻蝕設(shè)備是最重要的三大前道設(shè)備。價值量占比遠(yuǎn)超其他設(shè)備,各自所占市場規(guī)模達到均接近20%。
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01 ?刻蝕設(shè)備
集成電路制造主要通過薄膜沉積、光刻和刻蝕三大工藝循環(huán),將所有光罩的圖形逐層轉(zhuǎn)移到晶圓上。
刻蝕作為晶圓前道生產(chǎn)工藝中最重要的三類設(shè)備之一,價值量占比達到19.2%。
芯片從2D到3D的演變,刻蝕設(shè)備迎來量價齊升。
先進芯片從平面結(jié)構(gòu)過渡到復(fù)雜的三維架構(gòu),晶體管結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度的提升,對于刻蝕技術(shù)提出了更高的要求。
刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。
干法刻蝕是目前主流的刻蝕技術(shù),主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進行刻蝕。
濕法刻蝕利用化學(xué)試劑與被刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進行刻蝕。
等離子體刻蝕設(shè)備是除光刻機以外最關(guān)鍵的微觀加工設(shè)備,是制程步驟最多、工藝過程開發(fā)難度最高的設(shè)備。
由于光刻機的波長限制和2維芯片到3維芯片的發(fā)展,等離子體刻蝕設(shè)備越來越成為關(guān)鍵制約設(shè)備,也成為十大類關(guān)鍵設(shè)備市場最大的一類。
刻蝕工藝圖示:
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全球刻蝕設(shè)備市場格局高度集中,海外三大廠商寡頭壟斷,占據(jù)總市場份額的約90%。
據(jù)Gartner數(shù)據(jù),全球刻蝕機的市場份額被泛林半導(dǎo)體(46.7%)、東京電子(26.6%)和應(yīng)用材料(17%)三巨頭主導(dǎo)。
國內(nèi)刻蝕機的國產(chǎn)化率達到20%,國內(nèi)廠商中,中微公司、北方華創(chuàng)等企業(yè)在刻蝕機領(lǐng)域具有較強的競爭力,成為國內(nèi)刻蝕機行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。
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北方華創(chuàng)生產(chǎn)的設(shè)備包括刻蝕、薄膜、清洗、爐管種類中的所有產(chǎn)品,占該行業(yè)所有產(chǎn)品的60%,其中刻蝕產(chǎn)品中的硅刻蝕,薄膜產(chǎn)品中的PVD、管式CVD、LPCVD為北方華創(chuàng)的傳統(tǒng)優(yōu)勢。
北方華創(chuàng)ICP刻蝕國內(nèi)領(lǐng)先,12寸CCP晶邊刻蝕機Accura BE已經(jīng)推出并量產(chǎn),2024年3月已發(fā)布12英寸雙大馬士革CCP刻蝕機。
中微公司開發(fā)的12英寸高端刻蝕設(shè)備已經(jīng)在從28nm以下節(jié)點量產(chǎn);在3D NAND中,公司的等離子體刻蝕設(shè)備已應(yīng)用于128層及以上的量產(chǎn),新開發(fā)的用于超高深寬比掩膜刻蝕的ICP設(shè)備在生產(chǎn)線上驗證順利,
全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模持續(xù)增長,預(yù)計2025年將增長至155億美元,其中主要為等離子刻蝕的干法刻蝕的占比超過90%。
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02 ?薄膜沉積設(shè)備
薄膜沉積是指在基底上沉積特定材料形成薄膜,使之具有光學(xué)、電等方面的特殊性能。
作為芯片結(jié)構(gòu)內(nèi)的功能材料層,薄膜性能直接影響電路圖形轉(zhuǎn)移質(zhì)量和芯片芯能,除了與沉積材料有關(guān),最主要受薄膜沉積工藝影響。
按照工藝原理的不同,薄膜沉積設(shè)備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,三者各有優(yōu)勢。
其中,CVD占沉積設(shè)備整體市場份額的64%,其技術(shù)路線較多且具有較好的孔隙填充和膜厚控制能力,是應(yīng)用最廣的沉積設(shè)備。
薄膜沉積設(shè)備分類圖示:
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資料來源:微導(dǎo)納米
薄膜沉積設(shè)備技術(shù)壁壘高,價值占比大。
不同芯片結(jié)構(gòu)要求的薄膜種類、沉積工序和性能指標(biāo)均有不同,因此設(shè)備設(shè)計制造壁壘較高,驗證周期較長。
從全球市場格局來看,薄膜沉積設(shè)備主要由日本、美國和歐洲的廠商主導(dǎo)。
據(jù)Gartner數(shù)據(jù),在PVD設(shè)備方面應(yīng)用材料具有絕對份額優(yōu)勢,占據(jù)85%的市場份額;CVD設(shè)備市場來看,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;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)、拓荊科技、中微公司、微導(dǎo)納米薄膜沉積設(shè)備研發(fā)進展較為領(lǐng)先。
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資料來源:行行查
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證并實現(xiàn)應(yīng)用。
中微公司的鎢填充CVD設(shè)備可應(yīng)用于先進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PECVD已實現(xiàn)介質(zhì)材料全覆蓋,ALD、SACVD、HDPCVD等工藝覆蓋能力不斷提升,混合鍵合設(shè)備已量產(chǎn)交付。2023年新推出了等離子體處理優(yōu)化的SAF薄膜工藝應(yīng)用設(shè)備并出貨至客戶端驗證。
03 ?光刻機
光刻機是芯片制造中光刻環(huán)節(jié)的核心設(shè)備,技術(shù)含量、價值含量極高。
光刻采用類似照片沖印的技術(shù),把掩模版上的精細(xì)圖形通過光線的曝光印制到硅片上,經(jīng)過十余代的發(fā)展迭代。
光刻機產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游設(shè)備及配套材料、中游光刻機系統(tǒng)集成和生產(chǎn)及下游光刻機應(yīng)用三大環(huán)節(jié),技術(shù)極為復(fù)雜,涉及系統(tǒng)集成、精密光學(xué)、精密運動、精密物料傳輸、高精度微環(huán)境控制等多項先進技術(shù),部分機型所需的零部件更是多達數(shù)十萬件,因此光刻機的生產(chǎn)通常涉及上千家供應(yīng)商。
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資料來源:行行查、智研咨詢
光刻機技術(shù)壁壘極高,呈現(xiàn)寡頭壟斷格局。
全球前三供應(yīng)商ASML、Canon、Nikon占據(jù)絕大多數(shù)市場份額,其中,荷蘭廠商ASML(阿斯麥)市場份額占比82.1%,一家獨大。Canon市場份額占比10.2%,Nikon市場份額占比7.7%。
2024年1-3月,我國光刻機的進口數(shù)據(jù)顯示,全國共有9個省市參與進口,總計進口光刻機數(shù)量呈現(xiàn)地域性集中趨勢。其中,上海市、北京市、山東省、四川省和廣東省位列進口量前五名。五大省市合計占全國光刻機進口總量的86.44%,分別和對應(yīng)的晶圓及半導(dǎo)體企業(yè)規(guī)模成正比。
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來源:海關(guān)總署,集微咨詢
國內(nèi)對標(biāo)產(chǎn)品為ASML的DUV光刻機: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)光刻機設(shè)計和總體集成,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,浙江啟爾機電提供浸沒系統(tǒng);芯碁微裝直寫光刻。
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資料來源:行行查
04?涂膠顯影設(shè)備
涂膠顯影設(shè)備與光刻機緊密協(xié)作,是光刻工序中的核心設(shè)備。
涂膠顯影設(shè)備是光刻工序中與光刻機配套使用的涂膠、烘烤及顯影設(shè)備,包括涂膠機、噴膠機和顯影機。
作為光刻機的輸入(曝光前光刻膠涂覆)和輸出(曝光后圖形的顯影),通過機械手使晶圓在各系統(tǒng)之間傳輸和處理,從而完成晶圓的光刻膠涂覆、固化、顯影、堅膜等工藝過程。
不僅直接影響到光刻工序細(xì)微曝光圖案的形成,顯影工藝的圖形質(zhì)量對后續(xù)蝕刻和離子注入等工藝中圖形轉(zhuǎn)移的結(jié)果也關(guān)鍵影響,是集成電路制造過程中不可或缺的關(guān)鍵處理設(shè)備。
涂膠顯影是光刻環(huán)節(jié)的核心工序之一:
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在光刻工序涂膠顯影設(shè)備領(lǐng)域,日本仍處于全球領(lǐng)先地位,包括日本東京電子(TEL)、日本DNS(Screen)等,均主要聚焦在前道晶圓加工領(lǐng)域。其中TEL占據(jù)全球87%市場份額,一家獨大。
國產(chǎn)廠商芯源微是本土稀缺的涂膠顯影設(shè)備供應(yīng)商,公司于2018年自主研發(fā)出首臺國產(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)備已獲得了多個前道大客戶訂單及應(yīng)用,部分型號設(shè)備工藝水平已能夠?qū)?biāo)國際主流機臺。
整體來看,涂膠顯影國產(chǎn)化率較低,替代空間十分廣闊。
05 ?清洗設(shè)備
隨著芯片制程工藝技術(shù)節(jié)點的不斷提高,對每一步驟晶圓表面的污染物和殘留物的要求日益提升。
半導(dǎo)體清洗是針對不同的工藝需求對晶圓表面進行無損傷清洗以去除半導(dǎo)體制造過程中的顆粒、自然氧化層、金屬污染、有機物、犧牲層、拋光殘留物等雜質(zhì)的工序。
為減少雜質(zhì)對芯片良率的影響,實際生產(chǎn)中不僅需要提高單次清洗效率,還需在幾乎所有制程前后進行頻繁清洗。
按照清洗原理劃分,清洗工藝可分為干法清洗和濕法清洗,目前90%以上的清洗步驟以濕法工藝為主。
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在濕法清洗工藝路線下,主要包括單片清洗設(shè)備、槽式清洗設(shè)備、組合式清洗設(shè)備和批式旋轉(zhuǎn)噴淋清洗設(shè)備等,其中以單片清洗設(shè)備為主流。
目前全球半導(dǎo)體清洗設(shè)備仍由日本公司DNS和TEL主導(dǎo),兩家市場份額占比合計達77%。
清洗設(shè)備國產(chǎn)化率約為31%,突破速度最快,國產(chǎn)化率超過了其他大部分設(shè)備。
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)、芯源微和至純科技等。
盛美上海單片清洗設(shè)備最高可單臺配置18 腔體,達到國際先進水平,目前正在擬研發(fā)的產(chǎn)品包括干法設(shè)備拓展領(lǐng)域產(chǎn)品和超臨界CO2清洗干燥設(shè)備;芯源微的前道Spin Scrubber 清洗機設(shè)備目前已達到國際先進水平,成功實現(xiàn)進口替代。
相比于其他半導(dǎo)體設(shè)備,清洗設(shè)備的技術(shù)門檻較低,未來五年有望率先實現(xiàn)全面國產(chǎn)化。
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06 ?CMP設(shè)備
化學(xué)機械研磨/化學(xué)機械拋光(CMP)是目前公認(rèn)的納米級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:
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資料來源:華海清科
全球CMP設(shè)備廠商中,美國廠商應(yīng)用材料占據(jù)絕大部分份額,占比70%。
國內(nèi)CMP設(shè)備的主要供應(yīng)商為華海清科、北京爍科精微電子裝備有限公司和中電45所。
華海清科占據(jù)國產(chǎn)CMP設(shè)備銷售的絕大部分市場份額,是國內(nèi)唯一一家能夠提供12英寸CMP設(shè)備商業(yè)機型的制造商。2014年公司推出國內(nèi)首臺擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的12英寸CMP設(shè)備,打破了國際巨頭數(shù)十年的壟斷。公司Universal H300機臺首臺機臺已發(fā)往客戶端進行驗證,已完成多道工藝的小批量驗證,預(yù)計24年實現(xiàn)量產(chǎn)。
07?離子注入機
離子注入機是離子注入工藝的核心設(shè)備,主要用于晶圓制造中的摻雜工藝。
離子注入是一種摻雜技術(shù),即將特定元素以離子形式加速到預(yù)定能量后注入至半導(dǎo)體材料之中,改變其導(dǎo)電特性并最終制成包括晶體管在內(nèi)的集成電路基本器件。
離子注入機設(shè)備十分龐大,包含幾個子系統(tǒng):氣體系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和最重要的射線系統(tǒng)。
離子注入機系統(tǒng)構(gòu)成:
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全球離子注入機市場,美國公司壟斷絕大部分市場份額,應(yīng)用材料(AMAT)占據(jù)了約70%的市場份額,壟斷全球離子注入市場,此外,亞舍立(Axcelis)占據(jù)約20%的市場份額。
日本也擁有日新、日本真空、住友重工等離子注入機知名廠商。
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的研發(fā)和生產(chǎn)能力。
2024年4月26日,凱世通半導(dǎo)體大束流離子注入機在客戶工廠舉行首臺move in儀式。這是凱世通于2022年1月獲得國內(nèi)主流12英寸芯片制造廠近7億元的設(shè)備訂單后,僅用3個月的時間,完成該訂單的首批多套設(shè)備順利發(fā)貨。
中科信產(chǎn)品包括中束流、大束流、高能、特種應(yīng)用及第三代半導(dǎo)體等離子注入機,12英寸45-22nm低能大束流離子注入機研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目的實施則進入一個全新的自主創(chuàng)新階段。
離子注入機主要廠商圖示:
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資料來源:行行查
08?去膠設(shè)備
去膠即刻蝕或離子注入完成之后去除殘余光刻膠的過程。
去膠工藝類似于刻蝕,操作對象是光刻膠。
隨著先進芯片制造工藝的發(fā)展,干法去膠設(shè)備成為先進光刻中關(guān)鍵步驟。
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超過90%。
國內(nèi)廠商屹唐半導(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。公司當(dāng)前已量產(chǎn)的干法去膠設(shè)備已可用于90-5nm邏輯芯片、1Y到2Xnm(約14-29nm)系列DRAM芯片以及32-128層3D NAND芯片的生產(chǎn)。
屹唐半導(dǎo)體主要產(chǎn)品為各類等離子體干法去膠設(shè)備,其收購的Mattson在去膠領(lǐng)域具有長期技術(shù)積累,國產(chǎn)化率相對較高;盛美上海產(chǎn)品為濕法光刻膠剝離設(shè)備。
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資料來源:Gartner
封裝與測試是集成電路的后道工序。
在芯片封裝完成后,通過測試機和分選機的配合使用,對電路成品進行功能及穩(wěn)定性測試,挑選出合格成品,并根據(jù)器件性能進行分選、記錄和統(tǒng)計,保證出廠的電路成品的功能和性能指標(biāo)符合設(shè)計規(guī)范,實現(xiàn)對電路生產(chǎn)的控制管理。
分選機將芯片逐個傳送至測試位置,測試機對待測芯片施加輸入信號,采集輸出信號與預(yù)期值進行比較,判斷芯片的性能和功能有效性,而后分選機根據(jù)測試結(jié)果對芯片進行取舍和分類。
晶圓檢測中的探針臺和測試機工作示意圖:
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資料來源:MJC
09?測試機
半導(dǎo)體測試機又稱半導(dǎo)體自動化測試機。
測試機對芯片施加輸入信號、采集輸出信號,并將測試結(jié)果通過傳送給探針臺,探針臺據(jù)此對芯片進行打點標(biāo)記,形成晶圓的Map圖。
測試機的主要細(xì)分領(lǐng)域為模擬測試機(包括分立器件測試機、模擬測試機和數(shù)?;旌蠝y試機)、SoC測試機、存儲器測試機和RF測試機,其技術(shù)特點和難點各有不同,單臺價格差異也甚遠(yuǎn),相對來說模擬測試機技術(shù)難度最低單臺價值最低,SoC和存儲器測試機難度最大、單臺價值量較高。
縱觀整個測試機市場,國外廠商測試機具有較大領(lǐng)先優(yōu)勢。
測試服務(wù)廠家主要分為兩類:封測廠自有測試產(chǎn)線;專業(yè)的第三方測試公司。
測試服務(wù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖示:
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測試機行業(yè)內(nèi)國外公司主要有泰瑞達、愛德萬、科休半導(dǎo)體,國內(nèi)代表廠商主要是長川科技、華峰測控。
技術(shù)難度較低模擬測試機已基本實現(xiàn)自產(chǎn)自用,但技術(shù)難度要求較高的SoC測試機、存儲器測試機及RF測試機國產(chǎn)自給率仍然很低。
市占最大的SoC測試機,自給率也較低,僅為10%左右,即使國內(nèi)如長川科技、悅芯科技等廠商能夠開發(fā)出SoC測試機,但實現(xiàn)像模擬測試機那樣的高自給率還需要較長國產(chǎn)替代進程。
各類測試機國內(nèi)主要廠商及國內(nèi)自給率:
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資料來源:創(chuàng)道硬科技、天風(fēng)證券
在國內(nèi)封測需求增加、產(chǎn)能吃緊、價格上升的情況下,國內(nèi)四大封測廠長電科技、通富微電、華天科技、晶方科技募資擴產(chǎn)有利拉動上游測試設(shè)備廠。
國內(nèi)集成電路封測行業(yè)競爭格局:
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數(shù)據(jù)來源:甬矽電子
10?分選機
分選機主要應(yīng)用于芯片設(shè)計檢驗階段和成品終測(FT)環(huán)節(jié),是終測環(huán)節(jié)重要檢測設(shè)備之一。
先進封裝多用于功能復(fù)雜的電子設(shè)備所用芯片,芯片的尺寸既不能太小也不能太大,并且一般呈現(xiàn)扁平形態(tài),對其測試一般會選用平移式分選機。
分選機的主要廠商有科休、科利登、愛德萬、鴻勁、長川科技等??菩菔召徔评牵╔cerra)后,進一步提升了全球分選機市場的集中度。
國內(nèi)分選機企業(yè)主要有長川科技(重力式和平移式分選機)、金海通(平移式分選機)、上海中藝(重力式分選機)、格朗瑞(轉(zhuǎn)塔式分選機)、精測電子等。
11?探針機
探針臺的主要作用是將晶圓和測試機相連接,具體過程為:探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置,芯片的Pad點通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接。
探針臺要求的精確定位程度非常高,因而具備比分選機更高的壁壘。
全球探針臺市場主要由東京精密與東京電子兩家日本企業(yè)占據(jù),兩者的市場份額可以達到80%以上。國內(nèi)探針機主要布局廠商包括長川科技、華峰測控、精測電子、華興源創(chuàng)、中電45所、北方華創(chuàng)、瑞科儀器等。
整體來看,國產(chǎn)替代第一階段已初步完成,部分環(huán)節(jié)仍處于“卡脖子”階段。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)近年來迎來高速發(fā)展期,雖然在高端光刻機和量測/檢測設(shè)備方面,國內(nèi)替代進展相對緩慢,但在清洗、CMP、熱處理等領(lǐng)域的國產(chǎn)化率已超30%,尤其在成熟制程等領(lǐng)域,憑借成本及效率優(yōu)勢已展現(xiàn)出國內(nèi)企業(yè)的競爭力。
國內(nèi)企業(yè)在提高先進制程相關(guān)設(shè)備的自主研發(fā)能力方面邁出穩(wěn)健步伐,隨著先進制程產(chǎn)品逐步成熟以及先進制程持續(xù)擴產(chǎn),國產(chǎn)廠商設(shè)備有望在導(dǎo)入窗口內(nèi)進一步成熟,持續(xù)提升整體國產(chǎn)化率。