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Galerie de cartes mentales Carte détaillée des équipements semi-conducteurs
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Carte détaillée des équipements semi-conducteurs
Lorsqu'une tension directe est appliquée à la diode (polarisée en direct, l'anode est connectée au positif et la cathode est connectée au négatif), la diode est dans un état conducteur direct, la résistance directe de la diode est faible et le courant direct est large.
Modifié à 2022-08-10 14:05:32
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Carte détaillée des équipements semi-conducteurs
- Cent ans de solitude - Tableau des relations entre les personnages
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
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- Modèle de processus de gestion de projet
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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- Contour
Série d'analyses des investissements industriels ACCA-CFA Industrie des semi-conducteurs
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Équipement semi-conducteur
Présentation de l'équipement semi-conducteur
La taille du marché
Global 102,6 milliards de dollars
Sur un an ↑44%
Chine continentale 29,62 milliards de dollars
Sur un an ↑58%
Part de marché historique
Avant 2013
Dans les 10 %
2014-2017
10-20%
Après 2018
Plus de 20%
Part de marché actuelle
28,9%, premier au monde
Top cinq des équipements mondiaux
Processus amont (gravure, dépôt, revêtement, traitement thermique, nettoyage)
AMAT
LAM (Lam Research) Lam Semiconducteur
TEL (Tokyo Électronique)
Robinet de machine de lithographie
La part de marché ASML est de 80 %
Robinet de contrôle de processus
Part de marché de KLA 50 %
Les revenus des cinq principaux fabricants d'équipements semi-conducteurs en 2019 ont totalisé 47,2 milliards de dollars américains, soit environ 78 % du marché mondial.
Préparation d'une plaquette de silicium
Préparation de cristaux de silicium
Classification du silicium polycristallin
niveau solaire
6N
qualité électronique
9N-11N
Les exigences de pureté sont assez élevées et l'exigence de base est mille fois supérieure au niveau solaire.
Le Japon et les États-Unis sont leaders dans la technologie du polysilicium et leurs produits sont principalement de qualité électronique. La Chine est principalement de qualité solaire, et les matériaux utilisés dans les champs solaires de qualité électronique et haut de gamme dépendent principalement des importations.
Données macroscopiques de la chaîne industrielle du polysilicium
Production mondiale de polysilicium : 642 000 tonnes
Production chinoise de polysilicium : 506 000 tonnes Part de la Chine : 78 %
Production mondiale de polysilicium de qualité solaire : 584 000 tonnes de silicium en vrac, 90,9 %, 21 000 tonnes de silicium granulaire, 3,3 %
Production mondiale de polysilicium de qualité électronique : 37 000 tonnes 5,8 %
L'augmentation de la capacité de production de la Chine provient principalement de la mise en service de nouvelles lignes de production telles que Tongwei et GCL-Poly, de la reprise de la production de China Silicon High-tech, Concentrator Silicon, etc., et les entreprises actuelles tentent d'améliorer leur capacité. utilisation, et la production de certaines entreprises dépasse même la capacité de production nominale.
Coût de l'équipement en silicium
L'investissement total du projet de polysilicium de 35 000 tonnes de Daqo Energy est d'environ 1,003 milliard de yuans/10 000 tonnes ; l'investissement total du projet de polysilicium de 100 000 tonnes de Xint en Mongolie intérieure (phase I) est d'environ 858 millions de yuans/10 000 tonnes.
Selon les détails de l'investissement du projet de polysilicium de 35 000 tonnes de Daqo Energy, sur le projet avec un investissement total de 3,5 milliards de yuans, le montant de l'achat d'équipement est d'environ 1,73 milliard de yuans, soit 49,2 %.
Préparation
Méthode Siemens modifiée (mainstream)
Le processus de production de troisième génération est la méthode Siemens améliorée. Il ajoute un système de récupération à sec des gaz d'échappement et un processus de récupération et d'hydrogénation du SiCl4 au processus de production de deuxième génération pour obtenir une production complète en boucle fermée. production de polysilicium de haute pureté par la méthode Siemens.
Actuellement, il est beaucoup plus sûr que la méthode au lit fluidisé au silane, et son coût de production est également inférieur à celui de la méthode au silane à court terme. Tant qu’il n’y aura pas de percées majeures dans d’autres technologies, la méthode améliorée de Siemens devrait conserver son avantage concurrentiel pendant longtemps.
En 2020, le polysilicium national produit à l'aide de la méthode Siemens modifiée représentait environ 97,2 % de la production totale du pays.
Méthode en lit fluidisé au silane
Les principaux avantages sont un taux de conversion élevé, une faible consommation d'énergie, une production continue et une faible pollution par les sous-produits. Cependant, il n'a pas été largement utilisé en raison de problèmes tels qu'une mauvaise sécurité, le dépôt sur les parois du four, le contrôle de la fluidisation et le contrôle de la pureté du produit.
métallurgie physique
Équipement simple, faible consommation d'énergie, petit investissement, mais faible pureté
Il a pratiquement été éliminé aujourd’hui.
Processus de préparation
Composant principal du sable (minerai de quartz) SiO2
Raffinage du carbone à haute température, réaction d'oxydation
=Cristal de silicium de haute pureté
Silicium industriel de silicium pur de cristal de silicium de haute pureté (98 % de silicium)
Le silicium pur est broyé et mis à réagir avec du chlorure d'hydrogène anhydre (HCI) dans un réacteur à lit fluidisé. Produit du trichlorosilane quasi dissous (SiHCl).
Trichlorosilane (SiHCl)
Le mélange gazeux produit dans la deuxième étape doit être purifié davantage et doit être décomposé : filtrer la poudre de silicium, condenser les SiHCl, SiC14, tandis que le H2.HCl gazeux est renvoyé dans la réaction ou rejeté dans l'atmosphère. Décomposez ensuite les condensats SiHCls et SiC14 et purifiez le trichlorosilane (distillation en plusieurs étapes).
Trichlorosilane purifié
Le trichlorosilane purifié utilise un processus de réduction à haute température (effectué dans un four de réduction) pour réduire et déposer des SiHCI de haute pureté dans une atmosphère de H2 afin de générer du polysilicium. Sa réaction chimique est :
utiliser du matériel
four de réduction
entreprise cotée
Économie d'énergie à Shuangliang
Robinet de four de réduction de silicium polycristallin
L'affaire principal:
Refroidisseur au brome (pompe à chaleur) 31,19 %
Four de réduction de silicium polycristallin : 25,55 %
Refroidisseur d'air : 24,9 %
Échangeur de chaleur : 10,71
Silicium monocristallin : 6,14 %
Chauffage électrique oriental
L'affaire principal:
Radiateurs électriques pour appareils électroménagers 49,94%
Matériau composite aluminium-plastique en acier de communication optique : 25,71 %
Nouveaux équipements énergétiques : 14,58%
La société a divulgué ses prévisions de performance semestrielles pour 2022. L'impact le plus important sur les performances de l'entreprise au premier semestre est la nouvelle activité d'équipement énergétique, principalement les fours de réduction du polysilicium et les produits de chauffage électrique radiant. Cette activité a des commandes complètes. et les commandes de l'année dernière étaient en cours. La plupart des commandes seront confirmées cette année, et un petit nombre de contrats signés en début d'année devraient être confirmés cette année.
Matériau de la coque en acier de la batterie au lithium : 4,11 %
Chauffage électrique pour véhicules à énergies nouvelles : 3,69%
La capacité de production théorique actuelle de l'entreprise de radiateurs électriques PTC pour véhicules à énergie nouvelle est de 250 000 ensembles/an. Selon les besoins des commandes des clients, les équipes de production peuvent être augmentées de manière appropriée pour augmenter la production réelle. En raison de la capacité de production actuellement limitée, la stratégie de l'entreprise est de protéger ses clients clés (tels que BYD, Leapmotor, etc.). La capacité théorique de production devrait atteindre 2 millions d'unités d'ici la fin de l'année
Préparation de silicium monocristallin
Préparation
Méthode Czochralski (CZ) [mainstream]
Processus de préparation
1. Chauffage : utilisez une résistance ou un serpentin chauffant à radiofréquence pour chauffer le polysilicium jusqu'à ce qu'il fonde.
2. Accédez au germe cristallin : utilisez ensuite le dispositif Czochralski de contact en silicium cristallin pour entrer en contact avec la surface du silicium liquide.
3. Croissance de solidification : en raison de la différence de température, le silicium liquide se solidifie à la surface du germe cristallin et se développe pour produire un monocristal avec la même structure cristalline.
4. Tournez et tirez vers le haut pour obtenir une tige de silicium monocristallin : en même temps, le cristal germe est tiré vers le haut à une vitesse très lente et tourne à une certaine vitesse pour finalement former une tige monocristalline.
Méthode de zone de fusion (FZ)
Le processus de préparation est illustré sur la figure.
caractéristique
En raison de limitations techniques, la méthode de fusion de zone ne peut produire que des tranches de silicium de 8 pouces (200 mm) et moins, et le coût, le rendement, le contrôle des impuretés et d'autres indicateurs ne sont pas aussi bons que la méthode Czochralski. Par conséquent, le processus courant actuel. le marché adopte la méthode Czochralski. Le silicium monocristallin produit par la méthode de fusion de zone est principalement utilisé dans les transistors de puissance, les cellules solaires, etc.
utiliser du matériel
Four monocristallin
Fabricant
outre-mer
Allemand PVA TePla AG, allemand Gero (Gero), américain QuantumDesign (conception quantique), américain kayex, américain GT Advanced Technologies, japonais Ferrotec, etc.
domestique
Jingsheng électromécanique, Nanjing Jingneng, Huachuang du Nord, Jingyuntong, Huasheng Tianlong
entreprise cotée
Jingsheng électromécanique
Le leader absolu des fours monocristallins domestiques
La société est actuellement l'un des seuls fabricants nationaux à maîtriser les fours monocristallins à semi-conducteurs de 12 pouces et les fours à surface de 8 pouces.
À l'heure actuelle, la société a pratiquement réalisé une couverture complète depuis la croissance des cristaux jusqu'au traitement des tranches de 8 pouces, et a réalisé une production de masse et une expédition par lots ; et l'équipement de polissage des bords ont été approuvés par les clients. Vérifié et reçu une bonne réponse, le four de croissance de silicium monocristallin de 12 pouces et certains équipements de traitement ont été vendus par lots, et d'autres équipements de traitement sont également en cours de vérification par les clients.
CNC Liancheng
Jingyuntong
Otway
Robinet de machine à souder à cordes
Huachuang du Nord
Équipement de champ thermique (subdivision four monocristallin)
La tendance des composites à base de carbone remplaçant le graphite
Les performances du champ thermique des matériaux composites à base de carbone sont meilleures que celles des champs thermiques en graphite. Dans le cadre de la tendance à la grande taille, la rentabilité des champs thermiques composites à base de carbone est améliorée par rapport au graphite pressé isostatiquement. Les champs thermiques composites à base de carbone sont principalement produits dans le pays, éliminant ainsi le retard dans le développement de l'industrie causé par les consommables importés.
Classification de la valeur de l'équipement
creuset
57%
tube de guidage
vingt-deux
Seau thermos
dix
Pièces de forme spéciale
dix
entreprise cotée
Actions Jinbo
Non résolu : situation en aval
Part de marché du silicium monocristallin en Chine
Silicium monocristallin de qualité solaire
Part de marché 97,3%
Silicium monocristallin de qualité électronique
La part de marché est inférieure à 5 %
Coupe Meulage Polissage
Processus de coupe, de meulage et de polissage
1. Section
Pincez la tête et la queue, et les parties de la tête et de la queue peuvent être recyclées
Après avoir détecté la concentration d'impuretés par la méthode à quatre sondes
Couper en plusieurs segments de silicium d'environ 30 cm
2. Roulage et meulage
Le segment en silicium est fixé à la machine et roulé avec une meule diamantée latérale.
Si vous avez chaud pendant le processus, vous devez continuer à ajouter de l'eau pour refroidir.
Objectif : Obtenir des segments de silicium de taille fixe (8 12)
3. Meulage du bord de positionnement (rainure)
Meuler une autre surface plane (bord de positionnement) sur le côté du segment de silicium
Fonction de bord de positionnement 1 : indique la forme cristalline et l'orientation du cristal
Fonction de positionnement du bord 2 : aider la machine de photolithographie à positionner et à calibrer
4. Tranchage [fil diamanté trancheur]
Pour découper des tranches à partir de segments de silicium, on utilise actuellement principalement des machines de découpe multifils diamantées et des fils en acier au carbone pour les barres omnibus.
5. Disque de meulage
La plaquette de silicium de 12 pouces est meulée à une épaisseur de 775 μm à l'aide de disques abrasifs.
Processus possible : blessure au dos
Un support artificiellement rugueux (sablage, dépôt d'une couche de polysilicium) piège les impuretés indésirables dans la couche sous-jacente pour protéger les appareils de la couche supérieure
6. Chanfrein
Meulez l'angle droit du bord de la plaquette de silicium en forme d'arc
après
Code de marquage laser
broyage fin
Supprimer environ 10 μm d'épaisseur
effet de chanfreinage
1. En raison de la nature dure et cassante du silicium de haute pureté, le risque de fissuration peut être réduit après chanfreinage.
2. En photolithographie, la résine photosensible est appliquée sur la surface de la plaquette de silicium de manière rotative. Le chanfreinage peut éviter le risque de dépôt de résine photosensible sur le bord en raison de la force centrifuge, provoquant une épaisseur inégale et affectant la photolithographie.
3. Le chanfreinage peut éviter le risque d'accumulation préférentielle de dépôts sur les bords à angle droit lors de la croissance épitaxiale, affectant l'effet de dépôt.
7. Gravure
Mettre dans un solvant pour gravure chimique
L'acide nitrique hydrogène et l'acide fluorhydrique sont généralement utilisés pour corroder la surface jusqu'à une épaisseur d'environ 20 à 50 μm.
Fonction : élimine les dommages mécaniques lors du processus de meulage précédent et les abrasifs mélangés à la surface de la plaquette de silicium.
8. Polissage mécano-chimique (CMP)
Montez la plaquette de silicium sur un instrument de polissage rotatif
La surface sera chimiquement oxydée par le liquide abrasif puis physiquement polie par le tampon de polissage.
L'épaisseur de la plaquette de silicium sera amincie d'environ 5 μm.
Les plaquettes de silicium de 8 pouces sont généralement polies d'un côté
Les plaquettes de silicium de 12 pouces sont généralement polies des deux côtés
9. Nettoyage humide
Nettoyer avec de l'eau déminéralisée et divers solvants chimiques
Objectif : éliminer diverses poussières et impuretés de la surface adhérente
Raison : Les particules peuvent provoquer un court-circuit et un circuit ouvert de l'appareil.
La densité des polluants et la taille des particules sont strictement réglementées
10. Tests et emballage
Détecter divers indicateurs clés
Platitude
propreté
Déformation
contient de l'oxygène
Résidu de métal
Microscopie électronique
Détection optique
Mettre dans une boîte scellée remplie d'azote et envoyé à l'usine de fabrication de plaquettes
équipement de coupe
Trancheuse
La distance entre les arbres des roues de guidage et la vitesse de la ligne de coupe sont deux indicateurs clés qui reflètent l'équipement de coupe au fil diamanté.
sous-thème
entreprise
Actions Gaoche
L'entreprise est un leader du secteur des équipements de coupe et des consommables pour fils diamantés.
Le résultat opérationnel courant de l'entreprise issu de l'industrie photovoltaïque représente plus de 90 % de son résultat opérationnel total. En 2009, l'entreprise a appliqué la coupe au fil diamanté au domaine de l'inspection des pneus. En 2011, elle a commencé à développer la technologie du fil diamanté pour la coupe des matériaux photovoltaïques en silicium et est officiellement entrée sur le marché en 2015. En 2017, l'entreprise a commencé à développer le saphir magnétique. matériaux et découpe de matériaux semi-conducteurs. En plus des équipements, les activités de l'entreprise se sont étendues aux consommables et aux services de fonderie. En 2016, la société a lancé le fil diamanté pour consommables de coupe photovoltaïque. En 2021, la société commencera à fournir des services de tranchage et de fonderie pour les matériaux photovoltaïques en silicium. fournit de nouveaux points de croissance pour la performance.
CNC sur machine
L'entreprise est l'un des trois premiers trancheurs photovoltaïques à fil de diamant dans le domaine des équipements photovoltaïques spéciaux et le leader en matière de 210 tranches de silicium de grande taille dans le domaine du silicium monocristallin.
CNC Liancheng
En 2011, des machines à trancher le silicium monocristallin et le silicium polycristallin ont été développées, et en 2018, un four monocristallin de qualité semi-conducteur de 24 pouces a été développé.
La société coopère étroitement avec Longi, le plus grand fabricant mondial de silicium monocristallin, et l'un des véritables contrôleurs de la société est le président de Longi. LONGi est le plus gros client de l'entreprise, représentant 93 % du chiffre d'affaires de l'entreprise en 2020.
Consommables importants de segmentation : fil diamanté
Classement des matériaux
jeu de barres
Jeu de barres en fil de tungstène
fil d'acier au carbone
particules de diamant
Caractéristiques matérielles du marché
À l'heure actuelle, la découpe au fil diamanté est devenue la technologie dominante pour la découpe de plaquettes de silicium, complétant ainsi une substitution nationale complète.
Une fois qu’une nouvelle technologie fait son apparition dans la chaîne de découpe, l’activité d’origine sera pratiquement abandonnée.
Alternatives possibles au fil de tungstène
À l'heure actuelle, ce qui surpasse la coupe au fil diamanté est le fil de tungstène, qui offre de bonnes performances, mais son coût est trop élevé et il n'a pas la capacité d'être un substitut commercial. Si le coût baisse, il pourrait remplacer complètement la coupe au fil diamanté.
Fondamentalement, d'autres sociétés maintiennent une échelle annuelle de 100 à 300 millions, et les actions de Meichang atteindront 1,85 milliard en 2021. En termes de marge bénéficiaire brute, les actions Meichang sont de 55 %. Hengxing Technology est bientôt entrée sur le marché et se classe deuxième avec une marge bénéficiaire brute de 42 %. La troisième est celle des actions Gaochai, et les autres sont relativement faibles.
entreprise
Meichang partage 54 % de part de marché en 2021
Le fil diamanté est le leader absolu, le fil tungstène est en réserve
Présente les coûts de matériaux et de fabrication les plus bas de l'industrie
Attribution : Le plafond de l'industrie est petit et l'effet d'échelle est fort
La capacité de production en 2021 sera de 70 millions de kilomètres, et la capacité de production de cette année dépassera 100 millions de kilomètres. La taille totale du marché sera supérieure à 100 millions de kilomètres si Meichang Co., Ltd. libère toute sa capacité de production. couvert. La part de marché actuelle de Meichang est de 54 % et le plan pour 2022 est de dépasser 60 %.
Actions Gaoche
Tony Électronique
Tungstène
Technologie stellaire
Sanchao nouveaux matériaux
Dailer nouveaux matériaux
Production d'essai en petits lots d'une ligne de découpe de fil de tungstène
Équipement CMP (polissage chimico-mécanique) 3%
Équipement CMP 32%
Le nombre de temps de polissage a été multiplié par plusieurs. Les étapes CMP du processus mature 90 nm sont de 12 étapes, et les étapes CMP du processus avancé 7 nm ont été augmentées à 30 étapes.
La taille du marché
2020 1,84 milliard de dollars
Le marché chinois devrait atteindre 760 millions de dollars en 2021
Marché mondial
Matériaux appliqués aux États-Unis 70 %
Japon Ebara 25%
Entreprises nationales
Huahai Qingke (responsable de l'équipement CMP)
À l'heure actuelle, le seul fournisseur national d'équipements de semi-conducteurs qui a réussi à produire et à vendre en masse des équipements CMP de 12 pouces a été en mesure de remplacer les produits des entreprises leaders du secteur dans des processus et des applications de processus déjà produits en série (14 nm et plus).
Parmi les principales usines de fabrication de plaquettes nationales, la part de Huahai Qingke augmente rapidement. Dans les projets de stockage du fleuve Yangtze, Huahong Wuxi, Shanghai Huali Phases I et II et Shanghai Jita CMP d'achat d'équipements, la société a remporté les appels d'offres pour 8, 33 et 27 unités respectivement au cours des trois années 2019 à 2021, avec le les proportions de gains étant respectivement de 21,05% et 27, 40,24% et 44,26%, le taux de victoire a augmenté d'année en année.
Shuoke de Pékin
Segmentation des appareils
tête de polissage
Il existe généralement un dispositif d'adsorption sous vide pour absorber la plaquette afin d'empêcher son déplacement pendant le processus de polissage, tout en appliquant une pression vers le bas.
disque de meulage
Il supporte la plaquette, porte le tampon de polissage et l'entraîne en rotation, et contrôle la pression de la tête de polissage, la vitesse de rotation, l'action de commutation, etc.
Brosse de nettoyage
Il est utilisé dans le processus de nettoyage post-CMP pour éliminer les particules et autres contaminants chimiques après le CMP. Il est divisé en processus de nettoyage-rinçage-séchage pour garantir que la plaquette est sèche à l'intérieur et à l'extérieur.
Équipement de détection des points finaux
L'équipement de détection du point final est utilisé pour détecter si le processus CMP a broyé le matériau à la bonne épaisseur afin d'éviter les effets négatifs d'un matériau trop fin (pas d'effet de polissage) et trop épais (perte du matériau sous-jacent). Les mesures électriques et optiques sont généralement effectuées. Façon utilisée.
Consommables 68%
Taille du marché mondial 2020
Fluides de polissage 1,66 milliard de dollars
Tampons de polissage 1,02 milliard de dollars
Taille du marché chinois
3 milliards de yuans
Fluide de polissage CMP 49%
Taille du marché 2020 1,66 milliard USD
entreprise
Actions Dinglong
Technologie Anji
Il s'agit d'un mélange de matériaux abrasifs et d'additifs chimiques qui peuvent produire un film d'oxyde sur la surface de la plaquette, qui est ensuite éliminé par les particules abrasives présentes dans le fluide de polissage pour atteindre l'objectif de polissage.
part de marché mondiale
Cabot 36%
80% en 2000 (en diminution d'année en année)
Avec l'évolution du processus, les types de fluides de polissage continuent de s'étendre dans une direction diversifiée, des 4 à 5 types d'origine à plus de 30 types. La difficulté technique est également devenue plus complexe et les besoins des clients se sont progressivement diversifiés. Les entreprises sont très difficiles à maîtriser les technologies de base dans toutes les subdivisions pour former un monopole. Le taux d'autosuffisance en matière de localisation des régions a augmenté, créant des opportunités et des défis pour les nouveaux entrants sur le marché.
Hitachi 15%
FUJIMI 11%
Vers 10 %
Technologie Anji 2%
Part de marché intérieur
Cabot 36%
Technologie Anji 13%
Le fluide de polissage chimico-mécanique actuel de la société a réalisé des ventes à grande échelle au niveau du nœud technologique 130-28 nm, les produits du nœud technologique 14 nm sont entrés dans la phase de certification client et les produits du nœud technologique 10-7 nm sont en cours de développement.
Hitachi 12%
FUJIMI 5%
Matériaux Huizhan 4%
Fujifilm 3%
Dow 2%
Tampon de polissage CMP 33%
Taille du marché 2020 1,02 milliard USD
Part de marché mondiale
79%
Cabot 5%
Thomas Ouest 4%
FOJIBO 2%
JetSea 1%
Fabricants nationaux
Actions Dinglong
Dinglong Co., Ltd. a pris les devants et est devenue le seul fournisseur local de tampons de polissage CMP, brisant ainsi le monopole étranger.
En 2020, les produits de tampons de polissage CMP ont été introduits auprès d'importants fabricants nationaux de plaquettes, tels que les principales puces de mémoire en aval, les puces de puissance et les puces logiques. Parmi eux, les tampons de polissage de 28 nm et plus de la société ont reçu des commandes de production en série de la part des principaux fabricants de stockage nationaux. En mars 2022, les produits de boue de polissage d'alumine de l'entreprise ont également passé la certification client et sont entrés dans la phase d'approvisionnement par tonne, réalisant une préparation indépendante des matériaux clés.
La part du marché intérieur passera de moins de 10 % en 2020 à 15 % en 2021. Les produits de tampons de polissage de la société ont atteint une couverture complète à 100 % des processus matures et des processus avancés.
La fonction principale est de stocker et de transporter le fluide de polissage, d'éliminer les débris abrasifs et de maintenir un environnement de polissage stable. Le tampon de polissage est composé de matériaux polymères poreux et élastiques. Il possède des propriétés mécaniques et poreuses semblables à celles d'une éponge, et possède des rainures spéciales sur le dessus. surface. Améliore l’uniformité du polissage. Sa fonction principale est de stocker et de transporter le liquide de polissage, d'éliminer les débris abrasifs et de maintenir un environnement de polissage stable pour garantir un polissage uniforme.
Disque diamant CMP
C'est un consommable essentiel dans le procédé CMP. Il est utilisé pour maintenir une certaine rugosité à la surface du tampon de polissage. Il est généralement utilisé en conjonction avec le tampon de polissage CMP.
Solution de nettoyage CMP 5%
Il est principalement utilisé pour éliminer les particules de poussière, les matières organiques, les matières inorganiques, les ions métalliques, les oxydes et autres impuretés restant à la surface de la tranche afin de répondre aux exigences de propreté extrêmement élevées de la fabrication de circuits intégrés et joue un rôle important dans le rendement de la tranche. effet de production.
Jingsheng électromécanique
Le leader absolu des fours monocristallins domestiques
La société est actuellement l'un des seuls fabricants nationaux à maîtriser les fours monocristallins à semi-conducteurs de 12 pouces et les fours à surface de 8 pouces.
À l'heure actuelle, la société a pratiquement réalisé une couverture complète depuis la croissance des cristaux jusqu'au traitement des tranches de 8 pouces, et a réalisé une production de masse et une expédition par lots ; et l'équipement de polissage des bords ont été approuvés par les clients. Vérifié et reçu une bonne réponse, le four de croissance de silicium monocristallin de 12 pouces et certains équipements de traitement ont été vendus par lots, et d'autres équipements de traitement sont également en cours de vérification par les clients.
Pré-traitement
Matériel de nettoyage 4%
Avec les progrès continus de la technologie des semi-conducteurs, le niveau d’intégration des dispositifs à semi-conducteurs continue d’augmenter et les étapes de nettoyage ont considérablement augmenté. Le processus de nettoyage des puces à 90 nm comporte environ 90 étapes et le processus de nettoyage à 20 nm atteint 215 étapes. À mesure que les puces entrent dans 16 nm et moins, le nombre de processus de nettoyage s'accélère.
L'étape de nettoyage représente 30 % de l'ensemble du processus de fabrication des plaquettes, de sorte que le nombre de processus de nettoyage augmente avec l'avancement des nœuds technologiques.
La taille du marché
2018 3,4 milliards de dollars
La prospérité de l'industrie a diminué et la taille du marché a diminué d'année en année.
2020 2,5 milliards USD 4%
Processus de localisation : 20 % (principalement Shengmei Shanghai)
Classification des processus d'équipement
Le nettoyage humide représente la part majoritaire
Équipement de nettoyage de copeaux uniques 74,5 %
Matériel de nettoyage de citernes 18,%
Combinaison d'auges monobloc
Pulvérisation rotative par lots
Nettoyage à sec (utilisé dans les processus avancés)
nettoyage au plasma
Nettoyage en phase vapeur
Nettoyage des poutres
Épurateur 6,8%
les entreprises étrangères
Doyens japonais 45 %
Tokyo Électronique 20%
Les belles choses 14,6%
Ram Research Lam Semi-conducteur 13,4 %
Entreprises nationales
Shengmei Shanghai [robinet de machine de nettoyage] 4%
Posséder une technologie d'équipement de 14 nm et plus et réserver la technologie 5-7 nm
Technologie pure
Équipement de type auge
Micro de Xinyuan
Posséder une technologie d'équipement de nettoyage de 28 nm et plus et réserver la technologie 14 nm
Huachuang du Nord
Du point de vue de l'efficacité du nettoyage, en prenant comme exemple le type de plaquette unique, la série de nettoyage de plaquette unique Ultra C à 8 cavités de Shengmei Technology Co., Ltd. a une capacité de production de 225 plaquettes/heure, et le 12- la capacité de production de cavités peut atteindre 375 plaquettes/heure ; série de nettoyage de plaquette unique de Zhichun Technology. La capacité de production maximale de la machine de nettoyage de la série ULTRON à 8 cavités peut atteindre 295 pièces/heure et la capacité de production maximale de la machine à 12 cavités peut atteindre 590 pièces/heure.
Traitement thermique 2,5-3%
Classification des processus
Oxydation
Processus dans lequel une tranche de silicium est placée dans une atmosphère d'un agent oxydant tel que de l'oxygène ou de la vapeur d'eau pour un traitement thermique à haute température, et une réaction chimique se produit à la surface de la tranche de silicium pour former un film d'oxyde.
Diffusion (diffusion thermique en dopage)
La diffusion fait référence à l'utilisation du principe de diffusion thermique dans des conditions de température élevée pour incorporer des éléments d'impuretés dans le substrat de silicium selon les exigences du processus, de sorte qu'il ait une distribution de concentration spécifique, modifiant ainsi les propriétés électriques du matériau de silicium.
recuit
Le recuit fait référence au processus de chauffage de la plaquette de silicium après l'implantation ionique pour réparer les défauts de réseau provoqués par l'implantation ionique.
Classement des équipements
Four à montée en température rapide (RTP) 46%
Il a d'abord été utilisé pour le recuit après implantation ionique, puis étendu à des domaines plus larges tels que la formation de siliciure métallique oxydé et le dépôt chimique thermique rapide en phase vapeur et la croissance épitaxiale.
Four horizontal
four vertical
La taille du marché
2020 1,54 milliard de dollars
La taille du marché des équipements de traitement thermique rapide est de 720 millions de dollars américains
La taille du marché des équipements d’oxydation/diffusion est d’environ 550 millions de dollars américains.
La taille du marché des équipements GateStack est de 270 millions de dollars américains.
Appareils FinFET
paysage concurrentiel
Four à diffusion d'oxydation
AMAT 40 %
TÉL 20%
Hitachi International 19%
ASML 5%
Yitang partage 5%
Doyens 4%
Four à température rapide (RTP)
AMAT 70 %
Yitang partage 11%
Électrique International 9%
Vico 6%
Scullin 4%
Fabricants nationaux
Huachuang du Nord
Le four d'oxydation vertical THEORIS 302/FLOURIS 201 de Northern Huachuang peut couvrir des circuits intégrés de 8 pouces, 12 pouces de 28 nm et plus, des emballages avancés et des dispositifs d'alimentation.
Actions Yitang
Les principaux produits de traitement thermique de Yitang Co., Ltd. sont le traitement thermique rapide (RTP) et le traitement thermique rapide en milliseconde (MSA). Les produits couvrent des fabricants nationaux et étrangers bien connus tels que TSMC, Samsung Electronics, SMIC et Huahong Group. , et Mémoire du Yangtsé.
Dépôt de couches minces 27 %
La taille du marché
2020 17,2 milliards de dollars
Types de couches minces dans IC
Film diélectrique (SiO2, SiN)
Il est utilisé pour isoler la couche conductrice, comme film de masquage pour la diffusion et l'implantation ionique, ou pour éviter la perte de dopants, ou pour recouvrir le dispositif des impuretés, de la vapeur d'eau ou des rayures.
polysilicium
Matériaux de dépôt de grille pour dispositifs MOS, matériaux de conduction métallique multicouche ou matériaux de contact
Film métallique (aluminium, cuivre ou siliciure métallique)
Formez une connexion métallique à faible résistance.
【Technologie d'interconnexion】
La technologie d'interconnexion de circuits intégrés est une technologie qui connecte d'une certaine manière des composants indépendants d'une même puce en modules de circuits dotés de certaines fonctions. Les exigences relatives aux matériaux métalliques d'interconnexion des circuits intégrés sont les suivantes : 1. Avoir une faible résistivité, 2. Être facile à déposer et à graver, 3. Avoir de bonnes propriétés anti-migration d'électrons ;
interconnexion locale
Les interconnexions locales sont souvent fines et courtes,
trou de contact
Dans les dispositifs logiques, les contacts des transistors et les interconnexions locales constituent le chemin électrique critique entre le transistor et le reste du circuit. Par conséquent, une faible résistivité est essentielle pour garantir des performances robustes et fiables. Depuis 25 ans, le tungstène (W), un matériau conducteur à faible résistivité, est utilisé pour les contacts logiques et le remplissage des interconnexions locales.
Les progrès de la loi de Moore ont conduit à un changement dans les matériaux de remplissage d'interconnexions locales et de trous de contact du tungstène au cobalt.
interconnexion mondiale
Les interconnexions mondiales transportent le courant entre différents blocs d'un circuit, de sorte que les lignes d'interconnexion mondiales sont souvent épaisses, longues et largement séparées. Les connexions entre les niveaux d'interconnexion, appelées vias, permettent aux signaux et à l'énergie de passer d'une couche à l'autre.
Trois procédés de revêtement
Dépôt physique en phase vapeur PVD 20 %
Le mécanisme de croissance est simple et l’efficacité du dépôt est élevée. Il ne convient pas au dépôt en surface sur des substrats complexes tridimensionnels.
La pulvérisation PVD 21 % représentait 3 milliards de dollars américains
Applied Materials détient une part de marché exclusive de 87 % dans les équipements de pulvérisation PVD et exerce une domination absolue.
Consommables : cible de pulvérisation
La taille du marché
Classification
Cible semi-conductrice
L'espace du marché mondial en 2019 s'élève à 2,87 milliards de dollars américains.
Taille du marché chinois en 2019 : 4,77 milliards de yuans
Les cibles de pulvérisation utilisées comprennent principalement les cibles en aluminium, les cibles en titane, les cibles en cuivre, les cibles en tantale, les cibles en tungstène-titane, etc.
cible d'affichage à écran plat
Dans le processus de production TFT-LCD le plus largement utilisé, les cibles de pulvérisation cathodique sont principalement utilisées pour la préparation de transistors à couches minces (TFT) et de filtres colorés (CF).
Les principales variétés comprennent : la cible en molybdène, la cible en aluminium, la cible en alliage d'aluminium, la cible en chrome, la cible en cuivre, la cible en alliage de cuivre, la cible en silicium, la cible en titane, la cible en niobium et la cible en oxyde d'étain et d'indium (ITO), etc.
Cible photovoltaïque
Les cibles de pulvérisation les plus couramment utilisées comprennent les cibles en aluminium, les cibles en cuivre, les cibles en molybdène, les cibles en chrome, les cibles ITO, les cibles AZO (oxyde d'aluminium et de zinc), etc. Les exigences de pureté sont généralement supérieures à 99,99 %. Parmi elles, les cibles en aluminium. , les cibles en cuivre sont utilisées pour les films à couche conductrice, les cibles en molybdène et les cibles en chrome sont utilisées pour les films barrières, et les cibles ITO et AZO sont utilisées pour les films à couche conductrice transparente.
paysage concurrentiel
Japon Mines de métaux 30 %
Honeywell 20%
Tosoh 20%
Praxair 10%
Entreprises nationales
Jiangfeng Électronique
Dépôt chimique en phase vapeur CVD 64 %
L'uniformité, la répétabilité et la couverture des étapes sont bonnes, mais il est difficile d'obtenir un contrôle précis de l'uniformité et de l'épaisseur du film.
Segmentation
Le PECVD 33 % représentait 4,7 milliards de dollars américains
Classement structurel
CVD amélioré par plasma
CVD au plasma haute densité (HDPCVD)
Le principe de fonctionnement consiste à appliquer une puissance radiofréquence dans une chambre à vide pour décomposer les molécules de gaz en plasma. Le rôle du plasma est de déclencher des réactions chimiques et de fournir l’énergie et la chaleur nécessaires au dépôt CVD. Moins de dépôts se produisent à l’extérieur de la plaquette de silicium, ce qui réduit les temps d’arrêt pour le nettoyage.
L'introduction du plasma réduit efficacement le budget thermique du processus de dépôt, tout en améliorant le taux de dépôt et la capacité de remplissage des pores à indice de forme élevé.
Le CVD tubulaire (four tubulaire) 10 % représentait 1,4 milliard de dollars américains
APCVD
CVD à pression normale
Les systèmes APCVD continus ont un débit d'équipement élevé, une excellente continuité et la capacité de fabriquer des tranches de silicium de grand diamètre. Le problème réside dans la consommation de gaz plus élevée et dans la nécessité de nettoyer fréquemment la chambre de réaction et le convoyeur.
Il est principalement utilisé pour déposer des films de SiO2 et d'oxyde de silicium dopé (tels que PSG, BPSG, FSG) comme diélectrique intercouche (ILD), qui joue le rôle de revêtement protecteur ou de planarisation de surface.
LPCVD
CVD basse pression
Elle a progressivement été dépassée par les technologies de dépôt par plasma et par couche atomique, plus largement utilisées.
LPCVD sans tube 11 %
MOCVD 4%
CVD métallo-organique
Dépôt chimique en phase vapeur sous pression subatmosphérique (SACVD)
Dépôt de couche atomique ALD 13 %
Excellentes performances, peuvent contrôler avec précision l'épaisseur du film, mais faible efficacité. Avantages en termes de couverture par étapes.
La mémoire flash NAND passe de la 2D à la 3D pour répondre à une demande accrue d'équipements ALD
L'ALD est basé sur les propriétés auto-limitantes de l'adsorption chimique et des réactions séquentielles, et peut réaliser un dépôt de film mince avec une seule couche d'atomes comme unité d'épaisseur. Selon Gartner, le plasma CVD et l’ALD représenteront respectivement 51 % et 19 % du marché des équipements CVD d’ici 2024.
Classification
PEALD (dépose principalement des films diélectriques, utilisés dans les procédés SADP, STI art)
Applications de stockage haut de gamme
ALD thermique (dépose principalement des films composés de métaux, utilisés dans le procédé HKMG)
Le PVD et le CVD ont tous deux une efficacité filmogène élevée, de plusieurs microns par minute, et l'efficacité de l'ALD n'est que de quelques nanomètres par minute.
entreprise d'équipement
Trois géants sur le marché du dépôt de couches minces
Matériaux appliqués 30%
Applied Materials détient une part de marché exclusive de 87 % dans les équipements de pulvérisation PVD et exerce une domination absolue.
Le PECVD détient également une part de près de 49%
Recherche Lam (Lam Semiconductor Lam Research) 21%
Fanlin occupe une part plus élevée sur le marché du LPCVD et des équipements de galvanoplastie
Le PECVD détient également une part de près de 34%
Tokyo Electron (TEL Tokyo Electronics) 19 %
Tokyo Electronics détient une part de marché de 46 % dans les équipements CVD tubulaires
ALD 31%
ASM International
Le géant des équipements de conducteurs ASMI dispose de solides réserves techniques en matière de dépôt de couche atomique (ALD) adaptées aux procédés avancés, avec une part de marché de 29 % sur les segments de marché correspondants.
La part de marché des équipements CVD tubulaires atteint 3 %
Kokusai Électrique
La part de marché des équipements tubulaires CVD atteint 51 %
Autres fabricants étrangers
Wonik IPS
Technologie Eugène
Ingénierie Jusung
TES
Technologies SPTS (KLA)
Veeco
Équipement CVD
Technologie Tuojing
Huachuang du Nord
Entreprises nationales
Technologie Tuojing [Tous les équipements sont des équipements de dépôt de couches minces]
De janvier à mai 2022, la part de Tuojing Technology dans les appels d’offres remportés pour des équipements nationaux de dépôt de couches minces a augmenté rapidement pour atteindre 14 %, devant les autres fabricants nationaux.
Actuellement, la société met en œuvre d'importants projets scientifiques et technologiques nationaux liés à l'ALD (en coopération avec Changjiang Memory) et au processus avancé PECVD (en coopération avec Changxin Memory), qui devraient aider l'entreprise à percer davantage dans le domaine des couches minces haut de gamme. marché des équipements de dépôt
Principalement basé sur la technologie CVD, parmi laquelle le PECVD a été développé plus tôt et est relativement mature, ce qui peut remplacer partiellement les fabricants étrangers, et ses produits sont entrés dans des fabricants de premier rang tels que SMIC, Huahong et Yangtze Memory. Les machines SACVD et ALD ont été développées et sont disponibles en petites quantités
matrice de produits
PECVD
Les principaux produits représentent 90 %
Utilisé dans la fabrication frontale de semi-conducteurs
SACVD
Représentant 5 % Produits nouvellement développés ces dernières années
Application industrielle ; utilisé pour le remplissage de tranchées STI, etc.
ALD
Représentant 3,78%
PEALD (dépose principalement des films diélectriques, utilisés dans les procédés SADP, STI)
Huachuang du Nord
La technologie PVD est la plus performante dans le domaine du dépôt et peut remplacer partiellement les équipements de matériaux appliqués, et ses produits sont fournis par lots aux fabricants de premier rang. Le domaine CVD dispose de technologies telles que LPCVD et APCVD, principalement des équipements inférieurs à 8 pouces. Les équipements ALD ont également été développés et fournis en petites quantités.
PECVD
Ventes en gros ; principalement utilisées dans les domaines des LED, des MEMS et de l'énergie.
APCVD
Ventes en volume ; pour l’épitaxie de tranches de 6 et 8 pouces
LPCVD
Ventes en volume ; utilisé pour le dépôt de film d’oxyde de porte
ALD
Application industrielle thermique ALD (principalement dépôt de films composés métalliques pour le procédé HKMG)
PVD
Vendu en vrac ; utilisé pour déposer des films minces métalliques.
tube de four
Ventes groupées
Shengmei Shanghai
LPCVD
SiN LPCVD livré aux clients
ALD
Le tube de four ALD est en cours de développement et devrait être lancé en 2022
tube de four
La démo est en cours de vérification, les revenus seront reconnus en 2022
AMÉC
LPCVD
En développement
MOCVD
Ventes en gros ; pour les plaquettes épitaxiales LED
Bitong Semiconductor (non coté)
PECVD
Livrer le premier PECVD de 12 pouces à Qingdao Xinen en 2021
PVD
Lancement du produit 8 pouces
Jiaxing Kemin (non coté)
ALD
Les deux équipements ALD sont disponibles
PVD
Exposition optique (photolithographie)
Flux de processus
1. Nettoyage et amorçage des plaquettes (dépôt)
2. Photorésiste à revêtement par rotation
Équipement de revêtement et de développement de colle
3. Pré-cuisson (cuisson douce)
4. Alignement et exposition
5. Post-cuisson (PEB)
6. Développer et rincer
Équipement de revêtement et de développement de colle
7. Film dur (cuisson dure)
équipement
Machine de lithographie 20%
Classification des machines de lithographie
EUV
Actuellement le plus haut de gamme
22-7 nm
DUV
ArFi
45-22 nm
AHr
135-65nm
htK
180-135nm
je fais la queue
800-250 nm
Les trois géants internationaux des machines de lithographie
ASML
Le modèle EUV le plus haut de gamme ne peut être réalisé que par ASML
En 2020, les trois modèles haut de gamme EUV, ArFi et ArF ont expédié 145 unités, soit 95,4 %.
EUV 42 unités
100%
Unités ArFi 81
96%
ArF 22 unités
88%
Nikon
En 2020, les trois modèles haut de gamme EUV, ArFi et ArF ont expédié 7 unités, soit 4,6 %
Unités ArFi 4
ArF 3 unités
Canon
Équipement de revêtement et de développement de colle 3%
Part de marché 20 ans 1,9 milliard USD
Caractéristiques
La précision du développement est la précision de la photolithographie, c'est pourquoi les équipements de revêtement de colle et de développement sont également très importants pour la formation des processus clés.
En plus de l'augmentation haut de gamme apportée par la lithographie EUV frontale, il existe également une croissance du marché des équipements de revêtement et de développement relativement bas de gamme utilisés dans l'emballage et les tests back-end, la fabrication de LED, etc.
part de marché internationale
Tokyo Electronics et TEL dominent le marché à 87%
Part de marché de la Chine
Le marché de l'électronique de Tokyo représente plus de 90 %
Xinyuan Micro représente 4 % du marché intérieur
Entreprises nationales
Micro de Xinyuan
L'équipement de revêtement de colle et de développement utilisé dans la fabrication de plaquettes frontales en est encore à sa nouvelle étape. Les produits ont été envoyés à de nombreux clients tels que Shanghai Huali, Yangtze River Storage, Central Shaoxing et Shanghai Jita pour vérification. vérification et commandes reçues. Les principaux produits actuels de Xinyuan Micro sont des équipements de revêtement de colle et de développement utilisés dans l'emballage avancé et la fabrication de LED, et ses produits sont entrés chez les principaux clients.
Consommables
Photorésist
Classification
Photorésist positif (photorésist positif)
Après irradiation lumineuse, la partie photosensible se décompose et devient soluble dans le révélateur, laissant la partie non photosensible.
Photorésist négatif (photorésist négatif)
Après exposition, une structure réticulée se forme. Elle est insoluble dans le révélateur et la partie non sensibilisée est dissoute.
entreprise
Nouveaux matériaux de Tongcheng
NTU Optoélectronique
Shanghai Xinyang
Matériaux Feikai
La résine photosensible pour panneau a été vérifiée par les fabricants en aval dans le domaine de la résine photosensible à film humide haut de gamme.
Grande photosensibilité
Encre photosensible pour PCB, photorésiste, produits chimiques de support
Technologie Yongtai
De nouveaux matériaux solides
Contrôle des mesures (contrôle frontal) 11-13 %
Flux de processus
8. Mesure et inspection
Sans réserve
Une fois la colle retirée, la plaquette est à nouveau nettoyée pour le processus d'exposition.
qualifié
Entrez dans le processus de transfert graphique
Détecter la largeur des lignes de copeaux, l'épaisseur du film, la différence de distance, les impuretés et les défauts (inspection optique)
Classification
Catégorie de détection de défauts 55 %
Utilisé pour détecter les défauts sur la surface de la plaquette
Parcours technique
Technologie optique
La technologie d'inspection traditionnelle est principalement basée sur l'inspection optique. Elle compare les tranches adjacentes grâce au principe de l'imagerie optique et peut effectuer une inspection à grande échelle en peu de temps.
technologie du faisceau d'électrons
Cependant, à mesure que le processus de fabrication des semi-conducteurs continue de diminuer, la sensibilité de la détection optique dans la reconnaissance d'images dans les technologies de processus avancées s'est progressivement affaiblie. Par conséquent, la technologie de détection par faisceau d'électrons est davantage utilisée dans les processus avancés.
La technologie par faisceau électronique n'est pas affectée par certaines propriétés physiques de la surface et peut détecter de petits défauts de surface, tels que les résidus de gravure de grille. Par rapport à la technologie de détection optique, la technologie de détection par faisceau électronique a une sensibilité plus élevée, mais la vitesse de détection est donc plus lente dans la production. Le processus de puces de traitement avancées, les technologies d'inspection optique et d'inspection par faisceau d'électrons seront utilisés pour s'entraider afin de trouver rapidement les défauts dans la production et le contrôle des plaquettes et de les améliorer.
Équipement de détection de défauts d'image de motif optique en champ clair/sombre, équipement de détection de surface non graphique, équipement de détection de macro-défauts
Inspection des plaquettes de modèle 32 %
Inspection des plaquettes sans motif 5 %
Inspection par faisceau d'électrons 11%
Détection des défauts macroscopiques 6%
Catégorie de mesure 34%
Principalement utilisé pour mesurer l'épaisseur du film transparent, l'épaisseur du film opaque, la contrainte du film, la concentration de dopage, les dimensions critiques, la précision de l'enregistrement et d'autres indicateurs.
Équipement correspondant : ellipsomètre, quatre sondes, microscope à force atomique, CD-SEM, équipement OCD, mesure de couches minces, etc.
Mesure d'épaisseur de film 12%
Mesure du TOC 10 %
Mesure de topographie 6%
Mesure d'erreur de superposition 9 %
Mesure CD-SEM 12%
Logiciel de contrôle de processus 11%
Classification des processus
Les équipements de mesure front-end représentent 60 % de la part de marché des équipements de mesure
Équipement de contrôle de processus
La taille du marché
7,65 milliards de dollars au niveau mondial en 2020
Chine 2,1 milliards de dollars en 2020
paysage concurrentiel
Kelei Semi-conducteur KLA 52%
Matériaux appliqués AMAT 12%
Filiale Hitachi Hitachi High-tech 11%
Autres 25%
Entreprises nationales
Jingce Electronics (filiale Shanghai Jingce)
La société a désormais constitué trois grandes séries de produits : des équipements de mesure de l'épaisseur de film/OCD, des équipements de mesure par faisceau d'électrons et des équipements pan-semi-conducteurs. Les produits de mesure de précision de l'épaisseur de film de Shanghai (y compris les équipements indépendants d'épaisseur de film) ont reçu des commandes répétées par lots de clients nationaux de première ligne. Au cours du premier semestre, la société a livré le premier équipement d'inspection des défauts d'apparence des plaquettes de 12 pouces. les premiers équipements OCD indépendants et Review SEM ont été expédiés.
Shanghai Ruili (Instruments scientifiques Ruili)
Les produits de la société sont profondément impliqués dans le domaine de la mesure. Ses principaux produits comprennent l'équipement de mesure d'épaisseur de film de la série TFX3000, le système de mesure de dimension critique optique (OCD) et de topographie TFX3000, le système de détection automatique de défauts macro FSD300 et l'équipement de détection de défauts optiques WSD200. les actionnaires de la société comprennent China Microelectronics The company (20,45 %), Pudong Science and Technology Innovation (15,04 %), Zhangjiang Science and Technology Investment (11,13 %), le Fonds national (8,78 %), Shanghai Venture Capital (4,95 %), Shanghai Guosheng ( 3,35%) et d’autres mécanismes d’investissements industriels bien connus.
Test de vol de Zhongke
La machine d'inspection des particules de surface des plaquettes de la société est entrée avec succès dans la chaîne de production SMIC, le système d'inspection visuelle intelligent est entré avec succès dans la chaîne de production de stockage du fleuve Yangtze et l'instrument de mesure de l'épaisseur de film elliptique est entré dans la chaîne de production Silan Micro.
Dongfang Jingyuan
Les produits de la société couvrent principalement trois domaines principaux, à savoir l'OPC (produits de lithographie computationnelle), l'EBI (inspection des défauts par faisceau d'électrons) et le CD-SEM (mesure des dimensions critiques). À l'heure actuelle, la société a réalisé la vérification du premier ensemble national d'EBI. équipement dans le processus principal du client, a achevé la recherche et le développement du premier CD-SEM en Chine et l'a livré au SMIC cette année, comblant ainsi les principales lacunes dans les domaines actuels de l'EBI et du CD-SEM.
En 2020, le taux de production nationale d’équipements d’inspection frontale n’était que de 2 %.
Le test back-end à mi-parcours et le test final back-end représentent 40% de la part de marché des équipements de mesure.
2020 6,01 milliards USD
Équipement de test automatique (ATE)
Appareil d'essai 63,1%
Actuellement, Teradyne et Advantest occupent des positions de monopole sur les marchés mondiaux et nationaux des équipements de test de semi-conducteurs, et leurs principaux produits sont les testeurs de SoC et de mémoire.
L'instrument de base de la session post-test. Dans le processus de test, la machine de test occupe la position la plus importante. Elle utilise principalement le contrôle automatique par ordinateur pour détecter les fonctions du circuit et les paramètres de performance électrique des dispositifs semi-conducteurs.
Les testeurs de mémoire et les testeurs de SoC représentaient respectivement 43,8 % et 23,5 %, étant les principales catégories de testeurs.
Classification
Machine de test de mémoire 43,8%
Machine de test SOC 23,5%
Machine d'essai numérique 12,7%
Machine d'essais de simulation 12%
Les machines de simulation/tests hybrides ont été remplacées par des machines nationales. Selon les estimations de ventes pour 2020, la part de marché combinée de Huafon Measurement and Control et de Changchuan Technology a dépassé 80 % ;
Machine de tri 17,4%
Équipement pour le criblage et la classification des copeaux. Dans la liaison de test FT, le trieur est responsable du transport des puces d'entrée vers la machine de test selon la méthode de sélection et de placement conçue par le système pour terminer le test de contrainte du circuit, et sélectionner et classer les puces en fonction des résultats des tests. .
La taille du marché mondial des machines de tri en 2020 est d'environ 930 millions de dollars américains. Par rapport aux machines de test et aux stations de sondage, le paysage concurrentiel est relativement fragmenté.
Les cinq principales sociétés sont Kexiu, Xcerra (acquise par Kexiu), Advant, Hongjin Precision et Changchuan Technology. En 2018, la part de marché de Kexiu, la plus grande entreprise, était de 21 %. pour 2%.
Classification
Machine de tri par gravité
Machine de tri à tourelle
Machine de tri translationnelle pick and place
Station de sonde 15,2%
La personne responsable des tâches de transport et de positionnement des plaquettes, ainsi que de l'équipement clé pour détecter les paramètres électriques et optiques des puces semi-conductrices.
Paysage concurrentiel international
Actuellement, Teradyne et Advantest occupent des positions de monopole sur les marchés mondiaux et nationaux des équipements de test de semi-conducteurs, et leurs principaux produits sont les testeurs de SoC et de mémoire. En raison de la richesse des gammes de produits et du leadership technologique important du duopole, ils représentaient respectivement en 2018 90 % et 82,0 % des parts de marché mondiale et chinoise.
avance
Téradyne
Coliden
Ke Xiu
Entreprises nationales
Mesure et contrôle Huafeng 6,1%
Technologie Changchuan 2,4%
Jinhaitong
Les sociétés chinoises Huafeng Measurement and Control et Changchuan Technology sont les deux plus grandes entreprises en Chine. Leurs produits sont principalement des systèmes de test analogiques/hybrides, représentant respectivement 6,1 % et 2,4 % de la part de marché chinoise des machines de test de circuits intégrés.
transfert graphique
Graver 20 %
paysage concurrentiel
La taille du marché mondial des équipements de gravure en 2020 est de 12,33 milliards de dollars américains
En 2019, les trois principales entreprises du secteur mondial des équipements de gravure sont Lam Semiconductor (RAM Research), Tokyo Electronics et Applied Materials, avec un CR3 dépassant les 90 %. Parmi les entreprises nationales, les machines de gravure diélectrique d'AMEC sont les leaders mondiaux et sont entrées dans la dernière ligne de production de processus de TSMC. En 2019, la part de marché mondiale était d'environ 1,1 %. Les machines de gravure sur silicium et les machines de gravure sur métaux du nord de Huachuang sont en tête du pays, avec une part de marché mondiale d'environ 0,8 % en 2019.
Lam Semiconducteur (Ram Research) 44,7%
Tokyo Électronique 28%
Matériaux appliqués 18,1%
Hitachi 5,2%
SEMES 2,5%
Kelei Semi-conducteur 1,4%
AMEC 1,4%
Huachuang du Nord 0,9%
effet
La gravure fait référence au processus d'élimination sélective des matériaux inutiles de la surface d'une plaquette à l'aide de méthodes chimiques ou physiques. La partie retirée peut être le matériau déposé sur la plaquette ou le matériau du substrat lui-même. Le but de la gravure est de copier avec précision le motif de résine photosensible sur la plaquette. Pendant le processus de gravure, la surface de la tranche protégée par la résine photosensible n'est pas corrodée par le liquide de gravure ou d'autres sources de gravure, tandis que les parties non protégées sont corrodées.
caractéristique
Caractéristiques importantes des machines de gravure : Le nombre de gravures augmente considérablement selon différents processus
Raison : étant donné que l'étape de photolithographie de la machine de photolithographie est limitée par la longueur d'onde de la lumière inférieure à 20 nm, elle ne peut pas effectuer directement les étapes de photolithographie et de gravure. Au lieu de cela, elle utilise plusieurs photolithographies et gravures pour produire des structures plus petites qui répondent aux exigences des gens. À l'heure actuelle, le principe des processus de modèles multiples est couramment utilisé, c'est-à-dire que grâce à plusieurs processus de dépôt, de gravure et d'autres processus, un processus de largeur de ligne de 10 nm est obtenu. (Même pour EUV, la longueur d'onde est de 13,5 nm. Pour atteindre une précision de 7 nm, vous devez toujours compter sur plusieurs technologies de modélisation, c'est-à-dire plusieurs gravures. Par conséquent, à mesure que le processus s'améliore, plus la précision, la complexité et le nombre de gravure requis sont élevés. le nombre de pas augmente également.)
Classification
Classification selon le principe de gravure
gravure à sec
Gravure par pulvérisation ionique IBE
Gravure plasmaPlasma
Gravure ionique réactive (RIE)
Gravure plasma à couplage capacitif CCP
Haute énergie, faible précision, utilisée pour la gravure de matériaux diélectriques (formant des circuits de couche supérieure) [oxyde, nitrure, masque organique]
Gravure plasma à couplage inductif ICP
Faible énergie, haute précision, principalement utilisé pour la gravure du silicium et la gravure des métaux (formant des dispositifs sous-jacents) [silicium polycristallin monocristallin]
Gravure de couche atomique ALE
Orientation future du développement technologique, capable de graver avec précision la couche atomique (environ 0,4 nm), avec une sélectivité de gravure ultra-élevée
Les équipements de gravure les plus largement utilisés sont l'ICP et le CCP, et l'orientation du développement technologique est la gravure par couche atomique (ALE).
Gravure humide
Classification par matériaux de gravure
Gravure diélectrique 39%
Gravure du conducteur 61 %
Gravure du silicium
Gravure de silicium monocristallin
Gravure du polysilicium
Gravure sur métal (moins)
Se doper
Pourquoi le dopage :
Étant donné que le silicium intrinsèque (c'est-à-dire un monocristal de silicium sans impuretés) a une très mauvaise conductivité électrique, il ne peut fonctionner comme semi-conducteur que lorsqu'une quantité appropriée d'impuretés est ajoutée au silicium pour modifier sa structure et ses propriétés électriques.
Le dopage modifie les propriétés électriques de la plaquette
L'effet d'implantation ionique détermine les performances les plus fondamentales et essentielles du dispositif dans la structure interne de la puce.
Implantation ionique (la méthode de dopage la plus importante)
La taille du marché
2020 3 % 1,8 milliard de dollars américains
Théorie et propriétés
Le bombardement ionique à haute pression est utilisé pour introduire des impuretés dans la plaquette de silicium, et les impuretés ne peuvent être implantées qu'après des collisions à haute énergie au niveau atomique avec la plaquette de silicium.
Les implanteurs d'ions à faible énergie sont largement utilisés dans les processus sous-jacents des puces de processus avancées
Une contrôlabilité précise fait de la technologie d’implantation ionique la méthode de dopage la plus importante.
Le marché des implanteurs ioniques de circuits intégrés (CI) est très concentré en raison des barrières techniques élevées à l’implantation ionique des CI.
Tous les processus d’injection sont effectués sous vide poussé. Ce processus impose des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité et de précision de l'équipement. Par conséquent, les implanteurs d'ions, les équipements de dépôt de couches minces, les équipements de photolithographie et les équipements de gravure sont répertoriés comme les quatre équipements de processus clés pour la fabrication de circuits intégrés.
Une ligne de production de logique de processus mature de 8 pouces avec une capacité de production de 10 000 pièces par mois nécessite en moyenne 3,4 équipements d'implantation ionique, une ligne de production de logique de processus mature de 12 pouces nécessite en moyenne 13 équipements d'implantation ionique et une ligne de production de logique de processus mature de 12 pouces nécessite en moyenne 13 équipements d'implantation ionique. La ligne de production de logique de processus avancée nécessite en moyenne 9 unités d'équipement d'implantation ionique.
Facteurs qui influencent
Dose : le nombre d'ions injectés par unité de surface de la surface de la plaquette de silicium. Le nombre d'ions unitaires augmente lorsque le courant augmente.
Portée : la distance totale sur laquelle les ions pénètrent dans la plaquette de silicium, liée à l'énergie et à la qualité des ions injectés
Angle d'implantation : le contrôle de l'angle affecte également la plage d'implantation des ions.
Classement des équipements
Implantateur d'ions à grand faisceau basse énergie 60 %
Implantateur d'ions haute énergie 18%
Implantateur d'ions à faisceau moyen et faible 20 %
Machine d'injection d'oxygène
Implantateur d'ions hydrogène
paysage concurrentiel mondial
AMAT (Applied Materials) 70% de part de marché, leader absolu
Les principaux produits comprennent des implanteurs d'ions à grand faisceau, des implanteurs d'ions à faisceau moyen et des implanteurs d'ions à ultra-haute dose.
États-Unis Axcelis (Asheli Technology Design Company) 19 %
Le produit principal, l'implanteur d'ions à haute énergie, détient une part de marché de 55 %. Les ventes d'Axcelis en 2020 s'élevaient à 475 millions de dollars américains et le bénéfice net à 50 millions de dollars américains.
Nissin japonais
Elle produit principalement des implanteurs ioniques à faisceau moyen, avec une part de marché d'environ 10 % dans les implanteurs ioniques à faisceau moyen. Elle a remporté l'appel d'offres pour les implanteurs ioniques dans le cadre du projet Gu'an OLED de mon pays et du projet Hefei Jinghe 12 pouces.
Japon SEN
Les produits comprennent des implanteurs d'ions à faisceau élevé, des implanteurs d'ions à faisceau moyen et des implanteurs d'ions à haute énergie. Parmi eux, la part des revenus des implanteurs d'ions à faisceau moyen et des implanteurs d'ions à haute énergie est légèrement plus élevée, mais leur part de marché en Chine continentale. relativement faible.
Paysage de la concurrence nationale
AMAT (Applied Materials) représente environ 70 % du marché et est le leader absolu
American Axcelis (Asheli Technology Design Company)
Sumitomo Électrique Co., Ltd.
AIBT
Les implanteurs d'ions nationaux sont essentiellement monopolisés par Applied Materials, Axcelis et Sumitomo du Japon. Seuls Keshitong et Zhongkexin sous Wanye Enterprise ont obtenu la vérification et l'acceptation des processus sur certaines lignes de production de plaquettes de 12 pouces.
Entreprises nationales
Entreprise Wanye (Kaishitong)
En 2018, Wanye Enterprise a acquis Keshitong
En décembre 2020, nous avons reçu des commandes pour 3 implanteurs d'ions, à savoir un implanteur d'ions de métaux lourds à grand faisceau de faible énergie (implanteur Sb), un implanteur d'ions à très basse température et à grand faisceau de basse énergie (implanteur froid) et un implanteur ionique à haute énergie (implanteur HE). Le montant de la commande est de 1 milliard (taxes comprises).
FinFET, le nom complet de Fin Field Effect Transistor, est une structure de transistor plus efficace qui peut résoudre le problème du courant de fuite, elle présente donc des avantages évidents dans la sélection de solutions de processus avancées. Le transistor à grille polyvalente (GAA) est une structure de transistor qui présente plus d'avantages en matière de problèmes de fuite. Il est considéré comme le prochain successeur de la structure à ailettes et remplacera définitivement le FinFET au niveau du nœud de processus 3-5 nm.
Groupe chinois de technologie électronique (China Science and Technology Corporation)
Elle a formé une gamme complète de systèmes de produits d'implantation d'ions, notamment le courant de faisceau moyen, le courant de faisceau important, la haute énergie, les applications spéciales et les semi-conducteurs de troisième génération. Elle dispose d'une station de recherche postdoctorale et a établi une plate-forme d'industrialisation d'implanteur d'ions qui répond aux exigences de la norme SEMI. La capacité de production annuelle atteint 30 Taiwan, ses produits sont largement utilisés dans des entreprises de fabrication de puces bien connues du monde entier et sont hautement reconnus par les clients.
Diffusion thermique
Une température élevée est utilisée pour chasser les impuretés à travers la structure réticulaire du silicium. L’effet dopant est affecté par le temps et la température.
Diffusion avec traitement thermique
Enlever la colle
Le décapage est le processus d'élimination de la résine photosensible résiduelle après gravure ou implantation ionique. Le processus de décapage est similaire à la gravure, sauf que l'objet de l'opération de décapage est une résine photosensible, tandis que l'objet de l'opération de gravure est le matériau diélectrique de la tranche.
Classification
Enlèvement de colle humide
Le décapage humide consiste à tremper la tranche de résine photosensible dans un solvant organique approprié pour dissoudre ou décomposer la résine photosensible, et à retirer la résine photosensible de la surface de la tranche.
Enlèvement de colle sèche [technologie grand public]
La résine photosensible est éliminée par la réaction entre les atomes d'oxygène et la résine photosensible dans un environnement plasma.
À l'heure actuelle, les fabricants de semi-conducteurs utilisent généralement deux méthodes de dégommage : le dégommage humide et le dégommage sec, le dégommage humide étant un complément utile au dégommage sec.
La taille du marché
Taille du marché en 2020 : 538 millions de dollars américains
Structure du marché
Yitang Semi-conducteur 31,3%
90 % de part du marché intérieur
L'équipement de recuit rapide et de gravure sèche RTP de la société possède également une solidité technique considérable, en particulier l'équipement RTP.
L'entité technique principale de Yitang Semiconductor est la société américaine Mattson Technology (MTSN.O) acquise en 2016. Cette acquisition est également la première acquisition transfrontalière réussie d'une entreprise d'équipements semi-conducteurs par des capitaux chinois.
25,9 % de mieux que Cisco
Hitachi Haute technologie 19,2 %
Recherche sur les semi-conducteurs Lam Ram 11,9 %
TES 5,3%
ULVAC produits 4,0%
Huachuang du Nord 1,7%
Autres appareils
Équipement de galvanoplastie
Fabricants nationaux
Shengmei Shanghai
Consommables : solution de galvanoplastie
En tant que matériaux nécessaires au processus d'emballage des puces, les solutions de galvanoplastie sont de plus en plus diversifiées, notamment les solutions de galvanoplastie du cuivre, les solutions de galvanoplastie de l'argent, les solutions de galvanoplastie de l'étain, les solutions de galvanoplastie du nickel et d'autres types de solutions de galvanoplastie. , la solution de galvanoplastie du cuivre représente la part de marché la plus élevée, soit plus de 60 %, et continuera de maintenir cette tendance au cours des cinq prochaines années.
La taille du marché
En termes de revenus, les revenus mondiaux des solutions de galvanoplastie d’emballage de semi-conducteurs en 2021 s’élèveront à environ 220 millions de dollars américains.
Le marché chinois des solutions de galvanoplastie pour les emballages de semi-conducteurs se développe rapidement. La taille du marché en 2021 sera d'environ 80 millions de dollars, représentant environ 36,4 % du marché mondial.
【Matériel】
Produits chimiques électroniques humides/réactifs chimiques de haute pureté
Shanghai Xinyang
Fournisseur qualifié SMIC Hynix Huali Microelectronics TSMC
Jiang Huawei
Réactifs ultra-propres et de haute pureté, photoresists, réactifs de support de photoresist et autres produits chimiques électroniques humides spéciaux
Actions Jingrui
Réactifs, photorésists et matériaux fonctionnels ultra-propres et de haute pureté. La technologie de purification de l'entreprise est à l'avant-garde parmi ses pairs nationaux et étrangers.
Juhua Co., Ltd.
Technologie Guanhua
gaz électronique
Classification (différents chemins d'application)
Gaz dopant
Gaz d'épitaxie
gaz d'implantation ionique
Gaz à diode électroluminescente
Gaz pour gravure
gaz de dépôt chimique en phase vapeur
Équilibrer le Qi
grandes entreprises
Gaz Walter
La société a accumulé de nombreux clients tels que SMIC, Huahong Grace, Yangtze Memory, China Resources Microelectronics et TSMC, et est entrée dans la chaîne d'approvisionnement de sociétés de semi-conducteurs telles qu'Intel, Micron Technology et Hynix.
Jacques Technologie
Clients en aval Hynix Samsung TSMC
NTU Optoélectronique
autres matériaux
Philippe
Fibre de quartz. Une entreprise de fabrication de matériaux de quartz et de fibres de quartz certifiée par TEL LAM AMAT. La première entreprise nationale à disposer d'un matériau de base pour masque photo de grande taille de génération G8.5.
Shengong Co., Ltd.
Fournisseur de matériaux de silicium monocristallin de qualité semi-conducteur
Processus back-end
Meulage et découpe de plaquettes
Consommables
couteau à découper
liquide de découpe
chargement du film
fil de broche
encapsulation
Consommables
Résine
feuille de cuivre
Moulage
test
Par rapport aux matériaux de fabrication de plaquettes, le seuil pour les matériaux d'emballage de circuits intégrés est relativement bas et mon pays a pratiquement réalisé une substitution nationale.
Matériaux d'emballage de circuits intégrés
matériaux de fixation de matrice
Substrat d'emballage
grille de connexion
Substrat céramique
suture
Matériau d'encapsulation
Classement des colis
Emballage traditionnel 55%
L'emballage et les tests traditionnels sont une industrie à forte intensité de main-d'œuvre, et le prix de l'emballage et des tests est relativement bas. La technologie d'emballage avancée est plus difficile et plus coûteuse. En prenant Changdian Technology comme exemple, le prix moyen des emballages avancés est plus de 10 fois supérieur à celui des emballages traditionnels, et l'écart continue de se creuser.
Emballage avancé 45 %
La taille du marché mondial de l’emballage avancé en 2020 est de 30,4 milliards de dollars, soit 45 %
Deux orientations majeures de l'emballage avancé
Système sur puce (SoC, système sur puce)
Du point de vue de la conception et de la fabrication de plaquettes, intégrer les composants et les fonctions requis pour le système sur une seule puce
Système en package (SiP, système en package)
Du point de vue de l'emballage, les puces et les composants dotés de différentes fonctions sont assemblés dans un seul boîtier.
La taille du marché
Le marché mondial de l'emballage et des tests est passé de 45,5 milliards de dollars américains en 2011 à 59,4 milliards de dollars américains en 2020, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 3,0 %.
La taille du marché mondial de l’emballage avancé en 2020 est de 30,4 milliards de dollars, soit 45 %
La taille du marché chinois de l'emballage et des tests est passée de 97,57 milliards de yuans en 2011 à 250,95 milliards de yuans en 2020.
En 2020, la valeur de la production chinoise d'emballages avancés a atteint 90,3 milliards de yuans, et la proportion d'emballages avancés a continué d'augmenter, atteignant 36 %.
Part de marché mondiale de l’emballage et des tests
ASE 27%
Taïwan
Amkor 13,5%
Etats-Unis
Technologie Changdian 10,82%
Jiangsu
Puissance 6,61%
Taïwan
Tongfu Microélectronique 5,08%
nantong
Technologie Huatian 4,18%
Gansu
Zhilu bêta fermé 3,2%
Singapour
KYEC Électronique 2,72%
Taïwan
Nanmao 2,21%
Taïwan
Gu-Bang 2,18%
Taïwan
Les "Quatre Petits Dragons" dans l'industrie de l'emballage et des tests
Technologie Changdienne
Tongfu Microélectronique
Technologie Huatienne
Technologie Jingfang
Valeur des équipements de fabrication de plaquettes en 2021
Matériel de gravure
21,59%
Équipement de dépôt de couches minces
19,19%
Matériel de lithographie
18h52