国内半导体设备中标明细及其国产化率统计(一)

——以下内容摘自《半导体设备深度专题:从晶圆厂招标数据看半导体设备国产化进展》,已上传【半导体产业研究】知识星球,成员可登录星球搜索关键词下载(文末查看如何成为星球成员)。
1、刻蚀:国产化率 22%,中微公司、北方华创、屹唐股份三强崛起
长江存储:国产刻蚀设备主要采购自中微公司、北方华创、屹唐股份。在长江存储2017~2021 年刻蚀设备招标中,中微公司设备中标数量位列第三,累计 58 台,仅次于泛林、东京电子,高于应用材料,体现出中微公司在刻蚀设备领域达到国际水平的技术竞争力。北方华创、屹唐股份仅次于应用材料,分别录得 24 台、18 台。
华力集成:中微公司中标数量位列第二,仅次于泛林,高于东京电子、应用材料。过去五年华力集成招标期间,中微公司共中标 15 台,北方华创中标 1 台。其中中微公司中标设备包括光阻刻蚀、铜互连沟槽刻蚀、钝化膜刻蚀、通孔刻蚀、多晶硅刻蚀等,北方华创中标设备为多晶硅 STI 刻蚀。
华虹无锡:中微公司位列第二,仅次于泛林,高于迪恩士、东京电子。中微公司共中标 11 台,北方华创中标 6 台,其中中微公司中标设备包括钝化膜刻蚀、氧化膜刻蚀、介质侧墙刻蚀等,北方华创中标设备包括多晶硅刻蚀、浅沟槽刻蚀等。
总结:刻蚀设备方面,中微公司、北方华创、屹唐股份分列国内前三,其中中微公司工艺覆盖范围相对较广,其主力出货类型为 CCP(电容耦合等离子刻蚀),面向介质刻蚀较多,近期 ICP(电感耦合等离子刻蚀)逐步发力,未来工艺范围有望进一步拓宽;北方华创主要工艺覆盖为多晶硅、浅沟槽、铝刻蚀等类型,主要面向金属、硅等导体刻蚀为主;屹唐股份在长江存储获得大量采购,主要面向介质刻蚀。从三座晶圆厂累计招标情况统计,国产设备中标总数 133 台,晶圆厂招标设备总数 605 台,由此计算国产化率约 22.0%(按照台数占比,下同)。与国外厂商相比,国产刻蚀设备在刻蚀精度、工艺覆盖率等方面还存在进一步提升空间。
2、薄膜沉积:国产化率 4.6%,拓荆科技、北方华创、盛美上海为国产前三强
长江存储:薄膜沉积设备主要采购日美设备,包括东京电子、国际电气、泛林、应用材料等。国产厂商中,拓荆科技、北方华创分别中标 14 台、11 台,其中拓荆科技中标设备主要为 PECVD(等离子增强化学气相沉积),北方华创中标设备主要为 PVD(物理气相沉积)。
华力集成:应用材料中标最多,国产包括拓荆科技、北方华创、盛美上海。其中拓荆科技中标设备为 PECVD,北方华创中标设备为溅射设备,盛美上海中标设备为铜电镀设备。
华虹无锡:主要采购应用材料、泛林,国产厂商包括北方华创、拓荆科技、江苏芯梦。其中,北方华创中标设备为 PVD,拓荆科技中标设备为 PECVD,江苏芯梦中标设备为化学镀设备。
总结:薄膜沉积设备方面,拓荆科技、北方华创、盛美上海分列国内前三,但三家厂商设备类型有明显差异,其中拓荆科技主要为 PECVD(等离子增强化学气相沉积),北方华创主要为 PVD(物理气相沉积),盛美上海涉及电镀设备,三家厂商均是对应细分设备(PECVD、PVD、电镀)领域的国内龙头,产业地位突出。从三座晶圆厂累计招标情况统计,国产设备中标总数 44 台,晶圆厂招标设备总数 967 台,由此计算国产化率约4.6%。与海外厂商相比,国产厂商在薄膜沉积领域工艺覆盖类型方面尚不完善,仍有较大发展空间。
3、过程控制:国产化率 2.4%,中科飞测、精测半导体、睿励科学仪器国内领先
长江存储:过程控制设备主要采购美、日设备,包括 Onto(由 Nanometrics 和Rudolph Technologies 合并)、科天、日立高新、应用材料、赛默飞等。国产厂商中,中科飞测、精测半导体、睿励科学仪器分别中标 7 台、6 台、2 台,其中中科飞测中标设备主要为光学表面三维形貌量测设备,精测半导体中标设备主要为膜厚光学关键尺寸量测仪,睿励科学仪器中标设备为介质薄膜测量系统。
华力集成:Nova Measuring、科天中标最多,国产仅睿励科学仪器中标。其中Nova Measuring 为以色列量测设备公司,共计中标 45 台,中标产品包括化学机械研磨厚度在线测量设备、光学线宽测量仪设备、硅片厚度测量仪、X 射线光电子能谱分析量测设备等。睿励科学仪器于 2019 年 11 月中标的 1 台设备为后段膜厚测量仪设备(BEOL)。
华虹无锡:主要采购科天、日立高新,国产厂商包括吉姆西半导体科技、无锡卓海。其中,吉姆西半导体科技 6 台中标设备为膜厚测量仪,无锡卓海 1 台中标设备为套刻精度检测机。从两家公司官网我们了解到,吉姆西半导体科技主要业务为半导体再制造设备和研磨液供应系统,再制造设备品牌涵盖应用材料、泛林、日新、东京电子、Nanometrics、Mattson 等;无锡卓海科技专注半导体前道检测与量测设备领域的研发、制造、修理、技术服务,再制造设备品牌涵盖科天、日立高新、Ruldoph、Quantox、尼康等。
总结:过程控制设备方面,中科飞测、精测半导体、睿励科学仪器属于国内布局领先企业,其中中科飞测主要产品为光学表面三维形貌量测设备等光学检测设备,精测半导体、睿励科学仪器主要产品均为膜厚量测设备。从三座晶圆厂累计招标情况统计,国产设备中标总数 16 台,晶圆厂招标设备总数 680 台,由此计算国产化率约 2.4%,国产厂商设备仅覆盖膜厚量测、光学形貌量测等类型,品类尚不齐全,存在较大市场空间尚待开拓。
4、氧化扩散/热处理设备:国产化率 29%,北方华创优势较为明显
长江存储:北方华创中标仅次于东京电子,屹唐股份、成都莱普科技亦获得采购。其中北方华创共计中标 94 台,中标产品涵盖氧化、退火、合金等设备。屹唐股份中标 6台,主要为退火设备;成都莱普科技于 2021 年 9 月中标 2 台,为退火设备。
华力集成:东京电子、应用材料等企业领先,北方华创、屹唐股份、盛美上海亦获得采购。其中北方华创共计中标 4 台,中标产品涵盖退火、合金、氧化炉设备;屹唐股份(Mattson)中标 2 台,为快速热退火/快速热氧化设备;盛美上海中标 1 台,为低压高温氧化炉设备。
华虹无锡:东京电子获采购最多,国产厂商包括北方华创、屹唐股份、上海微电子等。其中,北方华创中标 10 台设备,包括合金退火炉、真空烘烤炉等;屹唐股份中标 3台,为快速热退火设备;上海微电子中标 2 台,为背面激光退火设备。
总结:氧化扩散/热处理设备方面,北方华创中标设备数量靠前,尤其是在长江存储中获采购数量较大。北方华创相关设备主要以各类氧化炉、退火炉、合金炉等为主;除北方华创外,屹唐股份、盛美上海等公司亦有相关炉管产品;上海微电子面向 IGBT 等应用开发了激光退火设备,与炉管设备有所区别。从三座晶圆厂累计招标情况统计,国产设备中标总数 124 台,晶圆厂招标设备总数 430 台,由此计算国产化率约 28.8%。
5、清洗:国产化率 31%,盛美上海中标设备数量国产最多,仅次于日本迪恩士
长江存储:盛美上海中标设备数仅次于日本厂商迪恩士,国产中标厂商还包括芯矽科技、北方华创、屹唐股份。其中盛美上海共中标 35 台,中标产品主要包括各类型单片式清洗机。芯矽科技共计中标 5 台,中标产品为零部件清洗机。北方华创共中标 2 台制程挡控片蚀刻回收清洗机,屹唐股份亦于 2021 年中标 2 台清洗设备。
华力集成:盛美上海中标仅次于日本迪恩士,北方华创、芯源微亦获得采购。其中盛美上海共计中标 19 台,中标产品涵盖前段、后段工艺的清洗设备。北方华创中标 13台,均为部件清洗设备;芯源微中标 3 台,为刷片清洗设备。
华虹无锡:迪恩士、盛美上海分列前两位,国产厂商还包括上海稷以科技有限公司。其中,盛美上海中标 19 台设备涵盖前后段制程,涉及铜线聚合体剥离、铝线及通孔清洗、多晶硅氧化膜硅片再生、扩散炉前清洗等环节,产品应用较为多样。上海稷以科技有限公司于 2021 年 9 月首次中标华虹无锡清洗设备 1 台,具体产品为 300mm 薄片等离子背面清洗机。
总结:清洗设备方面,盛美上海表现较为突出,在选取的三家晶圆厂中设备中标数量均位列第二,仅次于日本迪恩士。盛美上海清洗设备工艺覆盖面较广,基本涵盖前、中、后段工艺,除盛美上海以外,国内北方华创、芯源微、屹唐股份、至纯科技等企业均有所布局。从三座晶圆厂累计招标情况统计,国产设备中标总数 99 台,晶圆厂招标设备总数 318 台,由此计算国产化率约 31.1%。当前国产设备主要在后端制程为主,且部分用于处理控片、挡片,在正片、前端制程应用相对有限,未来仍存在较大发展空间。
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