半导体装备市场大热，产业链上这一环节，不容轻忽

bingear · 发表于 2022-4-2 01:53

近年来，5G商用化、野生智能、数据中心、物联网、聪明城市、智能汽车等一系列新技术及终端市场的需求驱动，赐与了半导体行业新的动能。同时，突如其来的疫情打破供给节奏，致使供给链中断，叠加需求爆发以及地缘政治不肯定性加重供需失衡，全球半导体产业堕入了严重的缺货潮，代工场延续满载下开启扩产周期。

据国际半导体产业协会（SEMI）统计数据，估计2021全球晶圆厂装备支出逾900亿美圆，年复合增加率高达44%。

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2016-2022年晶圆厂装备支出，数据来历：SEMI
半导体装备是指用于生产各类半导体产物所需的装备，首要可分为硅片生产进程装备、晶圆制造进程装备、封测进程装备以及帮助装备等。这些装备别离对应硅片制造、集成电路制造、封装、测试，以及在流程中触及到的清洗、取放、纯化等工序，别离用在集成电路生产工艺的分歧工序里，属于半导体行业产业链的支持环节。
SEMI数据显现，未来两年内全球估计将新建29座晶圆厂，建成后新减产能为260万片晶圆/月(按8英寸晶圆折算)。综合来看，全球晶圆厂积极扩产，半导体装备市场范围延续提升，行业潜力庞大。

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全球各地域2021/2022年新建代工场数目（图源：SEMI、民生证券研讨院）
在庞大的市场范围和远景之下，半导体装备作为科技创新的硬件根本，在全球产业链中的代价和重要性凸显。后摩尔时代芯片制程紧缩空间慢慢到达上限，经济本钱不竭爬升，晶圆制造、封测等产业链环节将面临更高的技术应战，半导体企业对生产情况以及机台上所需材料的干清水平都提出了极高的要求。

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晶圆代工场工艺制程线路图（图源：DIGITIMES）
过滤技术若何赋能半导体装备？

在半导体装备中，不管是经过气体、化学品还是水，各类材料中的杂质都能够会影响终极产物的性能、稳定性和良率。是以，为了到达和连结所需的高纯度，合适的过滤器挑选变得尤其重要，以此来去除杂质，进步纯度，从而保障芯片制造的每个环节中装备加工的良率。
对于半导体装备自己而言，化学品的干清水平对装备的操纵效力，性能和运转本钱相当重要。化学品发生净化会影响生产效力，甚至影响芯片良率。是以净化控制是半导体制造中最重要的题目之一。而过滤器可将净化物降至最低，避免芯片遭到影响，确保机台以峰值效力停止工作。
可以说，过滤、分手、纯化这一步调几近贯串了全部芯片制造环节，对于包括半导体装备在内的全部流程来说都相当重要。
作为全球过滤、分手和净化方面的领军企业，颇尔（Pall）在曩昔数十年间，一向努力于操纵其尖真个膜技术，办事微电子和半导体市场。据颇尔半导体装备营业负责人孟佳颖先容，颇尔在半导体市场的营业覆盖了芯片制造的各个关键工艺，半导体制造商挑选颇尔过滤、纯化和分手处理计划，普遍用于涵盖各类半导体装备中用到的化学品、气体、水、研磨液和光阻等各类工艺消耗品，以实现功用、质量、节省本钱和进步生产效力等方面的需求。

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晶圆加工的过滤、分手和纯化（图片来自：颇尔Pall）

清洗装备

清洗装备是将晶圆概况上发生的颗粒、有机物、自然氧化层、金属杂质等净化物去除，以获得所需干净概况的工艺装备。今朝已普遍利用于集成电路制造工艺中的成膜前/成膜后清洗、等离子刻蚀后清洗、离子注入后清洗、化学机械抛光后的清洗和金属堆积后清洗等各个步调，几近一切制程的前后都需要清洗环节。
2020年清洗装备市场范围约为25.39亿美圆，清洗装备重要性日益凸显，国内企业在此停顿稳定。今朝国内有盛美半导体、北方华创和至纯科技等企业在湿法工艺装备端供给中高阶湿法制程装备，芯源微清洗装备也在积极跟进。

在清洗装备中，颇尔创新性研发了PTFE薄膜过滤产物，使得半导体制造商可以满足最早辈的装备制造进程的严酷化学过滤要求，可控制关键的颗粒尺寸以及连结关键流体纯度，到达2nm的过滤精度。
HAPAS聚砜膜过滤器可有功效于各类稀释和腐蚀性化学品，该滤膜具有高非对称性的聚芳砜微孔结构，下降从上游到下流概况的尺寸，从而显现超级滤留、大流量和高压降特点。颇尔首创的国际通用GNP检测标准显现可滤留低至2nm的过滤精度，本钱远低于同精度PTFE产物。
后摩尔时代，随着芯片制程紧缩，清洗工艺在良率庇护、有用清洁、切确度等方面发挥越发重要的感化，受益于芯片精度的高要求和堆积、刻蚀、光刻工艺的增强，估计清洗装备市场将迎来新一轮增加。

涂胶显影装备

涂胶和显影是光刻前后的重要步调，装备以分歧工艺所用的光刻胶、关键尺寸等方面的差别来分类。2020年全球前道涂胶显影装备销售额为19.05亿美圆，估计到2022年有望跨越25亿美圆。
全球范围内，东京电子和SCREEN两家公司几近把持了一切前道涂胶显影市场，东京电子在我国的市占率更是跨越90%。国内企业则以芯源微为代表，芯源微用于前道晶圆制造的涂胶显影装备尚处于新进阶段，其首要产物为用于后道先辈封装和 LED 制造等的涂胶显影装备，产物进入支流大客户。估计随着IC和LED产能扩大，在延续的研发投入下，芯源微有望完成技术冲破和市场突围。
在涂胶显影装备范畴，颇尔HDPE系列产物具有高精度、高干净度等上风，过滤精度可达sub 1nm；此外，Nylon6,6系列过滤器具有高非对称性、大流量特点，具有怪异的极性，可吸附凝胶等特征，其可过滤精度低至2nm。

刻蚀装备

刻蚀装备按道理分类可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀，湿法刻蚀是指操纵溶液的化学反应刻蚀，干法刻蚀则是用气体与等离子体技术对材料停止刻蚀。刻蚀市场以干法工艺为主，外乡企业成长较为成熟，国内刻蚀厂商首要包括中微公司、屹唐半导体和北方华创，近年整体业绩延续增加，与国际先辈企业差异逐步缩小。刻蚀装备近年来增速明显，2022年有望到达183.9亿美圆。

在刻蚀装备中，颇尔的Nickel Media系列气体过滤器，具有高精度、高流量、强耐腐蚀性等良好特征，采用先辈的过滤技术，膜的性能和性价比得以改良和进步，可用于断根净化物。PTFE Media系列气体过滤器耐高温高压，具有小于1/25 mm直径的松散尺寸，滤除才能低至3纳米，可以敏捷断根颗粒物。

化学机械研磨装备

化学机械抛光，即CMP技术，是经过化学腐蚀和机械研磨相连系的方式实现晶圆概况的平展化。CMP装备分为抛光、清洗和传送三大模块，其关键难点在于紧密的机械控制。
2019年，全球CMP装备市场范围约23亿美圆，这其中70%的销售额来自利用材料，25%来自日本的荏原机械。国内方面，华海清科已经实现12英寸CMP装备的量产，其装备已经销向中芯国际、华虹团体等芯片制造客户，国产化率为10%，已初步打破国外把持，但国产化率仍需进步，后续随着更多产物考证经过，其市占率有望延续进步。
在CMP装备范畴，缺点对产率发生不良影响，浪费客户时候和金钱，是行业工程师要处置的最重要的题目之一。对此，颇尔CMP过滤器经过控制浆料颗粒尺寸和浓度，可实现很多分歧半导体工艺性能的最大化，将浆料颗粒尺寸、外形和大颗粒（LPC）密度控制在规定的工艺参数范围内，削减缺点和实现工艺稳定性。PP深层过滤器利用业内顶尖的熔喷纤维制成，与别的熔喷产物相比，可削减缺点。这些过滤器开辟用于优化过滤器各区段的分级，确保在分歧过滤器深度内稳定加载颗粒。
可以看到，颇尔的产物息争决计划可以利用在各类半导体装备上，满足各类关键的流体治理需求。

孟佳颖暗示，随着工艺的不竭演进，其所用到的半导体材料和装备性能也在不竭进步，过滤器产物必须与之同步成长，才能顺应半导体产业在前瞻性和干净度把控上的要求。同时，终端客户的需求给机台厂商提出了更高的应战，在半导体装备不能轻易升级的情况下，过滤器产物成为满足市场和客户需求的保障来历。为了应对这一应战，颇尔每到2-3年便会对其半导体材料过滤产物停止升级，推出与之相顺应的完整处理计划，并始终努力于开辟更高效、更经济的产物，以满足各类装备和相关利用的需要。
颇尔，安身中国，办事中国

纵观全球半导体产业的成长过程，履历了由美国向日本、向韩国和中国台湾地域及中国大陆的几轮产业转移。今朝中国大陆正处于新一轮快速突起的进程中，已成为全球最重要的半导体利用和消耗市场之一。
据统计，2020~2022年国内晶圆厂总投资金额约 1500/1400/1200亿元，其中内资晶圆厂投资金额约1000/1200/1100亿元，为国内晶圆厂投资额历史新高，且未来还有新增项目标能够。

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国内晶圆厂投资范围数据及猜测（亿元）
受益于企业产能扩大、晶圆厂扩大及国产化的稳步推动，中国半导体装备产业将迎来兴旺成长。在国产化方面，受限于产业起步晚、技术门坎高档题目，外洋龙头把持性较高，但当前装备国产化进程逐步起航，在政策支持和全球市场格式改良趋向下，国内半导体装备厂商产物线慢慢完善，在各自上风环节逐步冲破。
持久以来，颇尔一向努力于安身中国、办事中国。为了符合中国半导体成长趋向，也为了切近国内外乡客户利用需求，颇尔继续在中国加大投入力度，设立研发中心和生产基地，在中国停止生产、制造、研发，操纵中国的供给链和人材根本赋能行业客户，旨在处理客户在生产进程中的新需求。
孟佳颖指出，随着中国半导体产业的成长，颇尔计划将更多的过滤产物转移到北京工场停止生产。据先容，颇尔微电子营业曩昔5年在中国的年均匀增加率跨越20%。可见，在颇尔为国内企业助力的同时，中国半导体产业的长大也为颇尔带来了新的成长机遇。
同时，作为一个全球化的企业，颇尔可以供给给客户的不但仅是优良、牢靠的产物，更重要的还有其对于客户多样化需求的领会。据孟佳颖先容，颇尔微电子半导体装备团队可以供给“计谋合作”、“技术征询”、“培训交换”等全方面办事。
计谋合作：削减杂质缺点，缩长工艺流程研发时候、过滤纳米颗粒杂质, 进步制品率、按照客户需求开辟先辈技术，实现双赢互享。
技术征询：过滤技术及其应用、纳米颗粒及重金属离子的去除、缺点的控制及防治等。
培训交换：过滤根本理论、材料的挑选及兼容、产物技术应用等。

可以看到，在中国半导体产业兴旺成长的浪潮中，颇尔正在加大对于外乡市场的结构力度，经过丰富的产物组合、优异的产物性能以及周全的增值办事，给中国市场和客户的快速成长供给助力，为国内半导体产业的进步添砖加瓦。
写在最初

深入半导体装备产业可以发现，藏在半导体细分范畴背后的某些关键技术正在发挥侧重要的感化。随着产业的不竭升级和演进，以过滤器为代表的这些鲜被公共关注的范畴起头逐步进入了人们的视野，愈发成为产业成长中不成轻忽的一环。
颇尔作为该范畴的重要介入者，冷静耕作数十载，延续为行业进献着本身应有的气力和代价。相信随着半导体市场的不竭强大，以及其深入中国市场的计谋结构，颇尔将迎来更大的成长机遇。
这个低调的市场本来对于芯片制造良率如此重要！
国内半导体材料产业跨越式进步，需要什么？

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1606 · 发表于 2022-4-2 01:53

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GO高GO · 发表于 2022-4-2 01:54

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