从上海积塔半导体设备采购，看特色工艺产线设备国产化进程
最后更新：2020-04-07 13:27:49 手机定位技术交流文章
随着当前半导体制造工艺的进步，5纳米将很快大量生产，但这也正在接近物理极限，摩尔定律早已失去了它的经济效益，也就是说，随着工艺的改进，虽然它仍能带来性能的提高，但它更有效，而且经济成本也在直线上升。由于这个原因，晶圆代工巨头如UMC和网格核心已经相继宣布，他们将放弃竞争先进的制造工艺，并切换到特色半导体生产线。
与按照摩尔定律持续追求晶体管缩减的先进工艺不同，特征工艺并不完全追求器件缩减，而是根据不同的物理特性生产不同的产品，包括BCD、CMOS图像传感器、功率器件、IGBT、功率管理芯片、射频器件/无线技术、微机械系统/传感器、嵌入式存储器、新存储器等。然而，随着人工智能、5G、物联网等芯片市场的兴起，特色技术的重要性逐渐凸显。
在这种背景下，近两年来，国内特色工艺生产线的布局也在加快。
2017年12月，杭州世兰威电子有限公司(以下简称世兰威)与厦门市海沧区人民政府签署了《战略合作框架协议》。根据协议，该项目总投资220亿元，计划建设两条12英寸90 ~ 65纳米特征工艺芯片生产线和一条4/6英寸兼容的先进化合物半导体器件生产线。2019年11月，厦门石兰纪可12英寸专业公司生产线主厂房封顶(主要产品为微电子机械系统和功率器件)，厦门石兰名佳化合物半导体投产(4/6英寸砷化镓和氮化镓)。
2018年3月，华虹无锡集成电路研发制造基地项目举行开工仪式。该项目占地约700亩，总投资100亿美元。第一期工程总投资25亿美元。为支持5G和物联网等新兴领域的应用，新建了一条12英寸特色工艺集成电路生产线，工艺等级为90-65纳米，月生产能力约4万片。该生产线已于2019年第三季度正式投入运营，预计到今年年底将达到平均每月1万台，到今年年底将达到每月2万台的产能。
2018年5月，依托SMIC制造(绍兴)有限公司的SMIC绍兴项目正式启动，总投资58.8亿元，将建成年产51万件的8英寸特色生产线，并于2020年第一季度正式量产。
2018年1月，上海吉它半导体特色工艺生产线项目正式获批，总投资359亿元，分两期完成。2018年4月，该项目被确定为上海的一个重大工业项目。该项目于2018年8月正式启动，项目主体结构于2019年5月封顶，设备于2019年12月搬进，电影于今年3月30日正式上映。
随着国内特色半导体加工线建设的兴起，国内特色半导体加工设备的发展也得到了推动。那么，目前专用半导体工艺生产线设备的国产化情况如何？
让我们以上海吉它半导体特色工艺生产线一期工程采购的半导体设备为例进行分析。
今年3月30日，位于上海临港新区的吉它半导体特色技术生产线正式投产。
根据计划，第一期工程将耗资89亿元。计划建设月生产能力为60，000个8英寸晶圆的0.11μm/0.13μm/0.18μm(微米)生产线、月生产能力为3，000个12英寸特征工艺晶圆的55纳米/65纳米(纳米)工艺试验线和月生产能力为5，000个6英寸晶圆的碳化硅(碳化硅)化合物半导体生产线。今年将实现全面生产。
(该项目第二阶段尚未启动，计划投资270亿元人民币，将12英寸特种工艺生产线扩大至月生产能力5万件。)
根据中国国际招标网的信息，自2019年初(截至3月30日)，上海吉它半导体已购买195台工艺设备，大部分是6-8英寸的设备机器，包括3台光刻机、5台涂胶和显影设备、8台离子注入机、17台蚀刻机、25台清洗设备、40台热处理设备、59台测量设备、6台PVD、14台化学气相沉积机、12台化学机械抛光机和4台干剥离机。
其中，国产设备有27台，按数量计算，国产化率只有14%。进口品牌主要包括ASML、AMAT、林氏研究、KLA、TEL、ASM国际和Axcelis，占86%。
具体来说，在各种新的工艺设备中，光刻机、涂胶显影设备、离子注入机、蚀刻设备、PVD、化学气相沉积和化学机械抛光都是进口品牌。
清洗设备的国产化率较高，达到64%。也就是说，25台清洁设备中有16台是中国制造的，全部由北华创提供。
热处理设备的国产化率为9%，国产品牌包括华创北方提供的2台和成都来普科技提供的1台热处理设备。
测量设备的国产化率为15%，国产品牌包括上海提供的6台微电子设备和中国航天提供的2台粒子测量设备。
值得一提的是，今年1月16日，上海吉它半导体与北方华创集团举行了战略合作签约仪式。双方将开展深入的战略合作，进一步拓展半导体设备应用领域的合作。随着投资270亿元的吉它半导体12英寸生产线的产能建设也即将启动，北华创有望在为8英寸生产线提供清洗设备和热处理设备的基础上，进一步扩大设备供应范围和中标数量。
一般来说，半导体设备在特色工艺生产线上的定位率仍然较低，尤其是在光刻机、涂胶显影设备、离子注入机、蚀刻设备、PVD、化学气相沉积、化学机械抛光等设备上。幸运的是，清洁设备取得了良好的成绩，热处理设备和测量设备取得了突破。
编者:辛志勋-林子
注:部分来源包括中国银行证券和中国国际招标网
本文由 在线网速测试 整理编辑，转载请注明出处。
