國產(chǎn)半導體設備實(shí)現關(guān)鍵突破！

公開(kāi)消息顯示，近期我國半導體設備在離子注入、刻蝕、薄膜沉積、第三代半導體等領(lǐng)域取得多番突破。國產(chǎn)設備大廠(chǎng)自2020年起至今年上半年，業(yè)績(jì)實(shí)現了較大程度的增長(cháng)。近幾年的驅動(dòng)因素包括受人工智能計算需求大幅提升、全球晶圓制造產(chǎn)能擴張、高性能計算和存儲相關(guān)設備以及第三代半導體設備需求猛漲等?？傮w來(lái)看，業(yè)界關(guān)于“半導體設備是近幾年半導體產(chǎn)業(yè)中業(yè)績(jì)確定性最強的細分領(lǐng)域”定論依舊適用。

01國產(chǎn)設備多番突破

國家電投完成首批氫離子注入性能優(yōu)化芯片產(chǎn)品客戶(hù)交付

據國家電力投資集團有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國家電投”）9月10日消息，近日，國家電投所屬?lài)娡逗肆?chuàng )芯（無(wú)錫）科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“核力創(chuàng )芯”）暨國家原子能機構核技術(shù)（功率芯片質(zhì)子輻照）研發(fā)中心，完成首批氫離子注入性能優(yōu)化芯片產(chǎn)品客戶(hù)交付。

國家電投表示，這標志著(zhù)我國已全面掌握功率半導體高能氫離子注入核心技術(shù)和工藝，補全了我國半導體產(chǎn)業(yè)鏈中缺失的重要一環(huán)，為半導體離子注入設備和工藝的全面國產(chǎn)化奠定了基礎。

據國家電投介紹，氫離子注入是半導體晶圓制造中僅次于光刻的重要環(huán)節，在集成電路、功率半導體、第三代半導體等多種類(lèi)型半導體產(chǎn)品制造過(guò)程中起著(zhù)關(guān)鍵作用，該領(lǐng)域核心技術(shù)及裝備工藝的缺失嚴重制約了我國半導體產(chǎn)業(yè)的高端化發(fā)展，特別是600V以上高壓功率芯片長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口。核力創(chuàng )芯的技術(shù)突破，打破了國外壟斷。

官方資料顯示，核力創(chuàng )芯在不到三年的時(shí)間里，突破多項關(guān)鍵技術(shù)壁壘，實(shí)現了100%自主技術(shù)和100%裝備國產(chǎn)化，建成了我國首個(gè)核技術(shù)應用和半導體領(lǐng)域交叉學(xué)科研發(fā)平臺。首批交付的芯片產(chǎn)品經(jīng)歷了累計近萬(wàn)小時(shí)的工藝及可靠性測試驗證，主要技術(shù)指標達到國際先進(jìn)水平，獲得用戶(hù)高度評價(jià)。

企查查顯示，核力創(chuàng )芯成立于2021年，注冊地位于江蘇省無(wú)錫市，是國家電投集團核技術(shù)應用產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項目——功率芯片質(zhì)子輻照項目的承建單位，注冊資本7022.63萬(wàn)元。

中微公司：關(guān)鍵零組件“自主可控”比例已超過(guò)9成，預期今年三季度可達100%

近日，國產(chǎn)半導體設備大廠(chǎng)中微公司董事長(cháng)、總經(jīng)理尹志堯尹志堯表示，當前中微自主化進(jìn)展順利，關(guān)鍵零組件“自主可控”比例已超過(guò)9成，預期在2024年第3季就能達到100%。他相信在5~10年，中國半導體設備技術(shù)可以趕上最先進(jìn)水平。

近年來(lái)，芯片從二維向三維的結構變化帶來(lái)了新的市場(chǎng)機遇。尹志堯認為，集成電路發(fā)展到當前階段，光刻機的關(guān)鍵作用在減弱，而刻蝕、薄膜和其它設備的關(guān)鍵作用在增強。深層結構不是靠光刻，而是薄膜等其它設備的綜合作戰，這對國內企業(yè)來(lái)說(shuō)是很大的機會(huì )。

中微未來(lái)設定了三大業(yè)務(wù)方向，一是集成電路設備，從刻蝕到薄膜再到檢測等關(guān)鍵領(lǐng)域，更多地去做開(kāi)發(fā)；二是泛半導體設備，公司將借助現有技術(shù)積累，擴展布局顯示、微機電系統、功率器件、太陽(yáng)能領(lǐng)域的關(guān)鍵設備；三是進(jìn)軍光學(xué)檢測設備，中微公司通過(guò)投資布局了第四大設備市場(chǎng)——光學(xué)檢測設備，近期將盡快開(kāi)發(fā)出電子束檢測設備，這也是除光刻機以外最大的短板。

目前中微公司正在持續研發(fā)多款半導體設備，據中微公司披露，目前針對邏輯和存儲芯片制造中最關(guān)鍵刻蝕工藝的多款設備已經(jīng)在客戶(hù)產(chǎn)線(xiàn)上展開(kāi)驗證，多款I(lǐng)CP刻蝕設備在先進(jìn)邏輯芯片、先進(jìn)DRAM和3D NAND產(chǎn)線(xiàn)驗證推進(jìn)順利并陸續取得客戶(hù)批量訂單。晶圓邊緣Bevel刻蝕設備完成開(kāi)發(fā)，即將進(jìn)入客戶(hù)驗證，公司的TSV硅通孔刻蝕設備也越來(lái)越多地應用在先進(jìn)封裝和MEMS（微機電系統）器件生產(chǎn)。據其官方微信披露，近期，其最新研發(fā)的半導體薄膜設備——12英寸高深寬比金屬鎢沉積設備Preforma Uniflex?HW以及12英寸原子層金屬鎢沉積設備Preforma Uniflex?AW已推出，標志著(zhù)中微公司在半導體領(lǐng)域中擴展了全新的工藝應用。

萬(wàn)業(yè)企業(yè)旗下凱世通半導體：離子注入機基本自主可控！

近日，萬(wàn)業(yè)企業(yè)旗下凱世通半導體與國內頂尖的集成電路制造企業(yè)、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所等達成戰略合作，通過(guò)簽訂戰略合作協(xié)議，各方將促進(jìn)上游零部件企業(yè)一體化發(fā)展，進(jìn)而幫助下游用戶(hù)解決本土芯片制造的連續性挑戰。

萬(wàn)業(yè)企業(yè)總裁兼旗下凱世通董事長(cháng)李勇軍博士表示，凱世通提早布局，目前已基本實(shí)現國產(chǎn)離子注入機供應鏈自主可控。此次戰略合作的簽約項目，包括微波等離子體噴槍、靜電吸盤(pán)材料、真空自動(dòng)化機器人、超高能射頻加速器、射頻電源、高精度氣體流量計等多款關(guān)鍵零部件，致力于填補國內空白。

在上下游產(chǎn)業(yè)鏈的緊密協(xié)作下，凱世通多個(gè)關(guān)鍵零部件項目已開(kāi)花結果。其中，微波等離子體噴槍主要用于離子注入靜電中和，相對于傳統的燈絲型等離子體噴槍?zhuān)捎行Ы档徒饘傥廴?，從而提升芯片制造的良品率。這一零部件是滿(mǎn)足以AI、HBM、傳感器為代表的新質(zhì)生產(chǎn)力芯片嚴苛制造要求的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)系列科技攻關(guān)與研發(fā)創(chuàng )新，凱世通已實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)突破，產(chǎn)品測試性能表現優(yōu)異，維護成本低，并已交付給客戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)線(xiàn)驗證。

天津大學(xué)在氮化鋁、氮化硅陶瓷半導體設備耗材高精度加工領(lǐng)域取得重大突破

近日，天津大學(xué)先進(jìn)材料團隊在氮化鋁、氮化硅陶瓷半導體設備耗材高精度加工方面取得突破，研發(fā)出低損傷超精密制造系統，助力我國半導體關(guān)鍵耗材自主可控。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于《極端制造》。

此次，該校團隊自主研發(fā)的主軸微納調控超精密制造系統，成功解決了硬脆材料在精密加工過(guò)程中極易出現的表面/亞表面損傷問(wèn)題，實(shí)現了氮化硅、氮化鋁陶瓷等硬脆材料的高效率、高精度加工。
公開(kāi)資料顯示，氮化硅、氮化鋁陶瓷作為半導體行業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵材料，廣泛應用于晶圓的氧化、刻蝕、離子注入等多種工藝制程中。然而，由于其極高的制造門(mén)檻和復雜的結構特性，這些材料的超精密制造一直是制約我國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。傳統加工方法往往難以在保證加工精度的同時(shí)，有效控制材料損傷，從而影響精密部件的使用性能和壽命。

針對這一難題，天津大學(xué)先進(jìn)材料與高性能制造團隊系統開(kāi)展了硬脆材料去除機理、近無(wú)損加工工藝以及專(zhuān)用超聲加工裝備等多方面的基礎與應用研究。研究團隊通過(guò)深入探索多類(lèi)型陶瓷材料的損傷生成機制，成功突破了硬脆材料加工過(guò)程中的力熱調控以及大尺寸面型收斂工藝難題。他們創(chuàng )新性地提出了硬脆材料大深徑比制孔、旋量可控磨拋等關(guān)鍵技術(shù)，不僅實(shí)現了對大尺寸復雜結構氮化硅、氮化鋁陶瓷的高效加工，還顯著(zhù)降低了加工過(guò)程中的材料損傷。

該主軸微納調控超精密制造系統的成功研發(fā)，為硬脆材料的高精度低損傷加工提供了強有力的技術(shù)保障。該系統通過(guò)微納級別的精準調控，實(shí)現了對加工過(guò)程的精細化控制，有效避免了傳統加工方法中的“一刀切”問(wèn)題，顯著(zhù)提升了加工精度和效率。同時(shí)，該系統還具備高度的靈活性和適應性，能夠滿(mǎn)足不同規格、不同結構的硬脆材料加工需求，為半導體產(chǎn)業(yè)的多樣化發(fā)展提供了有力支持。

02“薄膜生長(cháng)”國產(chǎn)實(shí)驗裝置在漢驗收

去年四季度，據長(cháng)江日報消息，半導體芯片生產(chǎn)中的重要工藝設備——“薄膜生長(cháng)”實(shí)驗裝置在武漢通過(guò)驗收，這項原創(chuàng )性突破可提升半導體芯片質(zhì)量。

這套自主研制的“薄膜生長(cháng)”國產(chǎn)實(shí)驗裝置，由武漢大學(xué)劉勝教授牽頭，聯(lián)合華中科技大學(xué)、清華大學(xué)天津高端裝備研究院、華南理工大學(xué)、中國科學(xué)院半導體研究所、中國科學(xué)院微電子研究所等多家單位，歷時(shí)5年完成。官方資料顯示，這套“薄膜生長(cháng)”國產(chǎn)實(shí)驗裝置由“進(jìn)樣腔”“高真空環(huán)形機械手傳樣腔”等多個(gè)腔體和“超快飛秒雙模成像系統”“超快電子成像系統”等多個(gè)構件組成，占地面積20余平方米。

“如同光刻工藝一樣，半導體薄膜生長(cháng)是芯片生產(chǎn)的核心上游工藝?！蔽錆h大學(xué)副研究員吳改介紹了這套實(shí)驗裝置的工作原理：將硅、藍寶石等襯底放入進(jìn)樣腔，通過(guò)“高真空環(huán)形機械手”將襯底轉運至功能不同的腔體，實(shí)現襯底的預處理、薄膜生長(cháng)、等離子體清洗等過(guò)程。

03我國設備行業(yè)高速發(fā)展

目前，包括北方華創(chuàng )、中微公司、盛美上海、拓荊科技、中科飛測等16家國產(chǎn)設備大廠(chǎng)均披露了今年上半年財報，其中有6家企業(yè)營(yíng)收同比增長(cháng)超30％，5家企業(yè)歸母凈利潤超30％。營(yíng)收前五為北方華創(chuàng )、晶盛機電、中微公司、盛美上海、至純科技和長(cháng)川科技。

從在這16家A股半導體設備公司的從存貨和合同負債來(lái)看，有超10家公司兩項指標均實(shí)現環(huán)比增長(cháng)。表明設備行業(yè)獲將繼續維持較高景氣度。以下我們將重點(diǎn)看看北方華創(chuàng )、中微公司、盛美上海、晶盛機電和晶升股份情況。

北方華創(chuàng )

北方華創(chuàng )上半年存貨211.3億，主要在于產(chǎn)品和庫存商品增加，并且公司訂單充足。值得注意的是，作為半導體設備領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，北方華創(chuàng )在近一年內也頗受北上資金的青睞。無(wú)論是在凈加倉規模還是加倉幅度方面，都名列前茅。

技術(shù)研發(fā)上，目前，北方華創(chuàng )面向300mm晶圓廠(chǎng)的12英寸產(chǎn)品不斷突破，TSV硅通孔金屬化設備是針對2.5D/3D立體封裝和Chiplet芯粒等先進(jìn)封裝領(lǐng)域的薄膜沉積設備，目前北方華創(chuàng )的TSV刻蝕設備已廣泛應用于國內主流晶圓廠(chǎng)和先進(jìn)封裝廠(chǎng)，是國內TSV量產(chǎn)線(xiàn)的主力機臺。12英寸高密度等離子體化學(xué)氣相沉積設備目前已正式進(jìn)入客戶(hù)端驗證，電容耦合等離子體、晶邊刻蝕機已通過(guò)客戶(hù)驗證，等離子去膠機、高介電常數原子層沉積設備已在國內多家客戶(hù)端實(shí)現量產(chǎn)，減壓外延設備已在多家客戶(hù)穩定量產(chǎn)并獲得重復訂單，集成電路鋁襯墊濺射設備已實(shí)現大規模量產(chǎn)。

此外，今年上半年，北方華創(chuàng )再融資項目繼去年年底“高精密電子元器件產(chǎn)業(yè)化基地三期擴產(chǎn)項目”順利投產(chǎn)后，“半導體裝備產(chǎn)業(yè)化基地四期擴產(chǎn)項目”也已建成并投入使用。

中微公司

中微公司半年報顯示，公司的合同負債大幅增加，去年年底是7.72億元，現在是25.25億元，中微公司表示，較為強勁的增長(cháng)勢頭將在下半年延續。據披露，中微公司目前訂單充足，預計2024年前三季度的累計新增訂單超過(guò)75億元，同比增長(cháng)超過(guò)50%；公司預計2024年累計新增訂單將達110億元至130億元，預計2024年全年付運設備臺數將同比去年增長(cháng)200%以上。

在中微公司的財報中，其具備國際競爭力的主力產(chǎn)品等離子體刻蝕設備取得收入26.98億元，同比增長(cháng)高達56.68%，營(yíng)收占比約為78.26%。公開(kāi)信息顯示，中微公司的等離子體刻蝕設備已批量應用在國內外一線(xiàn)客戶(hù)從65納米到14納米、7納米和5納米及更先進(jìn)的集成電路加工制造生產(chǎn)線(xiàn)及先進(jìn)封裝生產(chǎn)線(xiàn)。

在持續研發(fā)方面，據中微公司披露，目前針對邏輯和存儲芯片制造中最關(guān)鍵刻蝕工藝的多款設備已經(jīng)在客戶(hù)產(chǎn)線(xiàn)上展開(kāi)驗證，多款I(lǐng)CP刻蝕設備在先進(jìn)邏輯芯片、先進(jìn)DRAM和3D NAND產(chǎn)線(xiàn)驗證推進(jìn)順利并陸續取得客戶(hù)批量訂單。晶圓邊緣Bevel刻蝕設備完成開(kāi)發(fā)，即將進(jìn)入客戶(hù)驗證，公司的TSV硅通孔刻蝕設備也越來(lái)越多地應用在先進(jìn)封裝和MEMS（微機電系統）器件生產(chǎn)。擴產(chǎn)動(dòng)作上，中微公司已經(jīng)為提高產(chǎn)能應對市場(chǎng)需求增長(cháng)做好了準備。8月份，中微公司臨港產(chǎn)業(yè)化基地正式啟用，據了解，該基地占地約157畝、總建筑面積約18萬(wàn)平方米，項目基礎建設總投資約15億元。

晶盛機電和晶升股份

對于上半年業(yè)績(jì)“增收不增利”，晶盛機電解釋?zhuān)饕遣牧蠘I(yè)務(wù)產(chǎn)品價(jià)格下降導致毛利率下降，以及經(jīng)營(yíng)規模增加導致的折舊及攤銷(xiāo)費用大幅增加。

第三代半導體碳化硅已逐步邁入8英寸時(shí)代，碳化硅設備和材料作為晶盛機電業(yè)績(jì)的第三增長(cháng)曲線(xiàn)，近年來(lái)營(yíng)收占比不斷上升。在業(yè)績(jì)報告中，晶盛機電強調了8英寸單片式和雙片式碳化硅外延生長(cháng)設備、碳化硅光學(xué)量測設備等研發(fā)進(jìn)展。在今年3月中旬的SEMICON China中，晶盛機電發(fā)布了8英寸雙片式碳化硅外延設備、8英寸碳化硅量測設備等，意味著(zhù)晶盛機電正在從長(cháng)晶、檢測等環(huán)節深化對8英寸碳化硅設備產(chǎn)業(yè)鏈的布局，并逐步實(shí)現了碳化硅外延設備的國產(chǎn)替代。

在碳化硅設備領(lǐng)域，我國除了晶盛機電外，晶升股份研發(fā)進(jìn)程同樣值得關(guān)注。晶升股份上半年實(shí)現營(yíng)收1.99億元，同比增長(cháng)73.76%；歸母凈利潤0.35億元，同比增長(cháng)131.99%；歸母扣非凈利潤0.17億元，同比增長(cháng)116.47%。其業(yè)績(jì)的持續增長(cháng)與近年來(lái)碳化硅產(chǎn)業(yè)的火熱發(fā)展密切相關(guān)。8月7日，晶升股份在投資者互動(dòng)平臺表示，其第一批8英寸碳化硅長(cháng)晶設備已于2024年7月在重慶完成交付。這意味著(zhù)晶升股份8英寸碳化硅長(cháng)晶設備已完成驗證，開(kāi)啟了批量交付進(jìn)程。

盛美上海

盛美上海半年報顯示，公司實(shí)現營(yíng)業(yè)收入24.04億元，同比增長(cháng)49.33%；凈利潤4.43億元，同比增長(cháng)0.85%；扣非凈利潤4.35億元，同比增長(cháng)6.92%。在其財報數據中，盛美上海合同負債高至10.42億，表明了其較好的業(yè)績(jì)預期。對于今年業(yè)績(jì)，盛美上海上調至53億元—58.8億元。

近日，盛美上海于臨港舉行“盛美半導體設備研發(fā)與制造中心試生產(chǎn)儀式”。據悉，盛美半導體設備研發(fā)與制造中心共有5個(gè)單體，包含兩座研發(fā)樓、兩座廠(chǎng)房和一座輔助廠(chǎng)房，建筑面積近13.8萬(wàn)平方米，其中廠(chǎng)房面積4萬(wàn)平方米，滿(mǎn)產(chǎn)運行后預計將帶來(lái)百億產(chǎn)值。

2024年以來(lái)，盛美上海多款設備實(shí)現迭代升級和技術(shù)突破。8月，推出用于扇出型面板級封裝（FOPLP）應用的新型Ultra C bev-p面板邊緣刻蝕設備；3月，濕法設備4000腔順利交付；5月，順利推出用于先進(jìn)封裝的全新產(chǎn)品帶框晶圓清洗設備。新設備的加持，保證了公司產(chǎn)品的多元性。值得一提的是，今年年初，盛美上海披露了2024年度定增預案，擬再融資45億元，用于強化研發(fā)測試能力，助力公司平臺化及全球化發(fā)展，并補充流動(dòng)資金。