Вход
Войти

Галерея диаграмм связей Подробная карта полупроводникового оборудования

Подробная карта полупроводникового оборудования

Когда к диоду приложено прямое напряжение (прямо смещенное, анод подключен к положительному, а катод подключен к отрицательному), диод находится в состоянии прямой проводимости, прямое сопротивление диода мало, и прямой ток большой.

Отредактировано в 2022-08-10 14:05:32

WSysQn6v

Недавние работы Смотреть другие работы>>

Подробная карта полупроводникового оборудования

WSysQn6v

Недавние работы Смотреть другие работы>>

Рекомендовано вам
Структура

Интеллект-карта физики-полупроводников
- 5
WSysQn6v
Классификация полупроводников
- 4
WSysQn6v
Сеть предприятий полупроводниковой промышленности
- 1
WSysQn6v
Схема разумной карты всей цепочки полупроводниковой промышленности_
- 1
WSysQn6v
Сеть предприятий полупроводниковой промышленности
- 1
WSysQn6v
Часто используемые полупроводниковые компоненты и приложения
- 4
WSysQn6v
Технология производства полупроводников
- 2
WSysQn6v
Карта мыслей по физике полупроводников
- 2
WSysQn6v
Физика полупроводников и приборы
- 5
WSysQn6v
Введение в инвестиции в индустрию полупроводникового оборудования
- 2
WSysQn6v

Полупроводниковое оборудование

Обзор полупроводникового оборудования

Размер рынка

Мировые $102,6 млрд.

Год к году ↑44%

Материковый Китай — 29,62 миллиарда долларов США.

Год к году ↑58%

Историческая доля рынка

До 2013 года

В пределах 10%

2014-2017 гг.

10-20%

После 2018 года

Более 20%

Текущая доля рынка

28,9%, первый в мире

Пятерка лучших мировых устройств

Предварительный процесс (травление, осаждение, покрытие, термообработка, очистка)

АМАТ

LAM (Lam Research) Lam Semiconductor

ТЕЛ (Токио Электроникс)

Смеситель для литографической машины

Доля рынка ASML составляет 80%

Кран управления процессом

Доля рынка ОАК 50%

Выручка пяти крупнейших производителей полупроводникового оборудования в 2019 году составила 47,2 млрд долларов США, что составляет примерно 78% мирового рынка.

Подготовка кремниевых пластин

Получение кристаллов кремния

Классификация поликристаллического кремния

солнечный уровень

6Н

электронная оценка

9Н-11Н

Требования к чистоте довольно высоки, а основное требование — в тысячу раз превышать солнечный уровень.

Япония и Соединенные Штаты являются лидерами в области поликремниевых технологий, и их продукция в основном относится к электронному классу. Китай в основном предназначен для солнечной энергии, а материалы, используемые в электронике и высококачественных солнечных областях, в основном зависят от импорта.

Макроскопические данные цепочки производства поликремния

Мировое производство поликремния: 642 000 тонн.

Производство поликремния в Китае: 506 000 тонн. Доля Китая: 78%.

Мировое производство поликремния солнечного качества: 584 000 тонн сыпучего кремния, 90,9%, 21 000 тонн гранулированного кремния, 3,3%

Мировое производство поликремния электронного качества: 37 000 тонн 5,8%

Увеличение производственных мощностей Китая в основном происходит за счет ввода в эксплуатацию новых производственных линий, таких как Tongwei и GCL-Poly, возобновления производства China Silicon High-tech, Concentrator Silicon и т. д., а действующие предприятия пытаются улучшить свои мощности. загрузка, а выпуск продукции некоторых предприятий даже превышает номинальную производственную мощность.

Стоимость кремниевого оборудования

Общий объем инвестиций в поликремниевый проект Daqo Energy мощностью 35 000 тонн составляет около 1,003 млрд юаней/10 000 тонн; общий объем инвестиций в поликремниевый проект Xint Внутренней Монголии мощностью 100 000 тонн (Фаза I) составляет примерно 858 миллионов юаней/10 000 тонн.

Согласно инвестиционным данным поликремниевого проекта Daqo Energy мощностью 35 000 тонн, общий объем инвестиций в проект составляет 3,5 млрд юаней, сумма закупки оборудования составляет примерно 1,73 млрд юаней, что составляет 49,2%.

Подготовка

Модифицированный метод Сименса (основной вариант)

Производственный процесс третьего поколения представляет собой усовершенствованный метод Siemens. Он добавляет к производственному процессу второго поколения систему восстановления выхлопных газов и процесс восстановления и гидрирования SiCl4 для достижения полного замкнутого цикла производства. производство поликремния высокой чистоты по методу Сименса.

В настоящее время он намного безопаснее, чем метод силанового псевдоожиженного слоя, а себестоимость его производства также ниже, чем у силанового метода в краткосрочной перспективе. Ожидается, что до тех пор, пока не произойдет серьезных прорывов в других технологиях, улучшенный метод Siemens сохранит свое конкурентное преимущество в течение длительного времени.

В 2020 году отечественный поликремний, произведенный по модифицированному методу Сименса, составил около 97,2% от общего объема производства страны.

Метод силанового псевдоожиженного слоя

Основными преимуществами являются высокая степень конверсии, низкое энергопотребление, непрерывное производство и низкий уровень загрязнения побочными продуктами. Однако он не получил широкого распространения из-за таких проблем, как плохая безопасность, осаждение на стенках печи, контроль псевдоожижения и контроль чистоты продукта.

физическая металлургия

Простое оборудование, низкое энергопотребление, небольшие инвестиции, но низкая чистота.

Сейчас это в принципе устранено.

Процесс подготовки

Песок (кварцевая руда) основной компонент SiO2

Высокотемпературная очистка углерода, реакция окисления

=Кристалл кремния высокой чистоты

Кремний высокой чистоты Кристаллический чистый кремний Промышленный кремний (98% кремния)

Чистый кремний измельчается и подвергается реакции с безводным хлористым водородом (HCI) в реакторе с псевдоожиженным слоем. Производит квазирастворенный трихлорсилан (SiHCl).

Трихлорсилан (SiHCl)

Газообразная смесь, полученная на втором этапе, нуждается в дальнейшей очистке и разложении: фильтровании порошка кремния, конденсации SiHCl, SiC14, а газообразный H2.HCl возвращается в реакцию или выбрасывается в атмосферу. Затем разлагают конденсат SiHCl и SiC14 и очищают трихлорсиланом (многоступенчатая перегонка).

Очищенный трихлорсилан

Очищенный трихлорсилан использует процесс высокотемпературного восстановления (выполняемый в восстановительной печи) для восстановления и осаждения SiHCI высокой чистоты в атмосфере H2 для получения поликремния. Химическая реакция:

использовать оборудование

восстановительная печь

перечисленные компании

Шуанлян Энергосбережение

Кран печи восстановления поликристаллического кремния

Основной бизнес:

Бромный охладитель (тепловой насос) 31,19%

Печь восстановления поликристаллического кремния: 25,55%

Воздухоохладитель: 24,9%

Теплообменник: 10,71

Монокристаллический кремний: 6,14%

Восточное электрическое отопление

Основной бизнес:

Электрические обогреватели для бытовой техники 49,94%

Оптическая связь сталь алюминий-пластик композиционный материал: 25,71%

Новое энергетическое оборудование: 14,58%

Компания раскрыла свой полугодовой прогноз производительности на 2022 год. Наибольшее влияние на результаты деятельности компании в первой половине года оказал новый бизнес по производству энергетического оборудования, в основном печей для восстановления поликремния и лучистых электронагревателей. Этот бизнес имеет полные заказы. В этом году ожидается подтверждение большинства заказов, а также небольшое количество контрактов, подписанных в начале года.

Материал стального корпуса литиевой батареи: 4,11%

Электрический обогреватель для транспортных средств на новых источниках энергии: 3,69%

Текущая теоретическая производственная мощность компании по производству электрических обогревателей PTC для транспортных средств на новых источниках энергии составляет 250 000 комплектов в год. В соответствии с потребностями клиентов, производственные смены могут быть соответствующим образом увеличены для увеличения фактической производительности. В связи с текущими ограниченными производственными мощностями стратегия компании заключается в защите ключевых клиентов (таких как BYD, Leapmotor и т. д.). Ожидается, что к концу года теоретическая производственная мощность достигнет 2 миллионов комплектов.

Получение монокристаллического кремния

Подготовка

Метод Чохральского (CZ) [основное направление]

Процесс подготовки

1. Нагрев: используйте резистивную или радиочастотную нагревательную катушку для нагрева поликремния до тех пор, пока он не расплавится.

2. Получите доступ к затравочному кристаллу: затем используйте устройство Чохральского с кремниевым контактом затравочного кристалла для контакта с поверхностью жидкого кремния.

3. Рост затвердевания. Из-за разницы температур жидкий кремний затвердевает на поверхности затравочного кристалла и растет, образуя монокристалл с той же кристаллической структурой.

4. Вращайте и подтягивайте вверх, чтобы получить монокристаллический кремниевый стержень: в то же время затравочный кристалл поднимается с очень медленной скоростью и вращается с определенной скоростью, чтобы окончательно сформировать монокристаллический стержень.

Метод зон сплавления (ФЗ)

Процесс приготовления показан на рисунке.

характеристика

Из-за технических ограничений метод зонной плавки позволяет производить только кремниевые пластины размером 8 дюймов (200 мм) и ниже, а стоимость, производительность, контроль примесей и другие показатели не так хороши, как метод Чохральского. рынок принимает метод Чохральского. Монокристаллический кремний, полученный методом зонной плавки, чаще всего используется в силовых транзисторах, солнечных элементах и т. д.

использовать оборудование

Монокристаллическая печь

Производитель

за границей

Немецкая PVA TePla AG, немецкая Gero (Геро), американская QuantumDesign (квантовый дизайн), американская kayex, американская GT Advanced Technologies, японская Ferrotec и др.

одомашненный

Jingsheng Electromechanical, Нанкин Цзиннэн, Северный Хуачуан, Цзинюньтун, Хуашэн Тяньлун

перечисленные компании

Цзиншэн электромеханический

Абсолютный лидер отечественных монокристаллических печей.

В настоящее время предприятие является одним из немногих отечественных производителей, осваивающих 12-дюймовые полупроводниковые монокристаллические печи и 8-дюймовые печи.

В настоящее время компания в основном достигла полного охвата от выращивания кристаллов до обработки 8-дюймовых пластин, а также осуществила массовое производство и серийную поставку 12-дюймовой печи для выращивания монокристаллического кремния, оборудования для шлифования валков, оборудования для резки, шлифовального оборудования и т. д. и оборудование для полировки кромок были одобрены клиентами и получили хорошие отзывы, 12-дюймовая печь для выращивания монокристаллического кремния и некоторое технологическое оборудование были проданы партиями, а другое технологическое оборудование также проверяется клиентами.

Ляньчэн ЧПУ

Цзинюньтон

Отвей

Кран для струнной сварочной машины

Северный Хуачуан

Тепловое полевое оборудование (подразделение монокристаллической печи)

Тенденция замены графита композитами на основе углерода

Характеристики теплового поля композитных материалов на основе углерода лучше, чем у графитовых тепловых полей. В связи с тенденцией к большим размерам экономика композитных тепловых полей на основе углерода улучшается по сравнению с изостатически прессованным графитом. Композитные тепловые поля на основе углерода в основном производятся внутри страны, что исключает задержку развития отрасли, вызванную импортными расходными материалами.

Классификация стоимости оборудования

тигель

57%

направляющая трубка

двадцать два

Ведро-термос

Детали специальной формы

перечисленные компании

Джинбо акции

Нерешенное: ситуация в низовьях

Доля рынка монокристаллического кремния Китая

Монокристаллический кремний солнечного качества

Доля рынка 97,3%

Монокристаллический кремний электронного качества

Доля рынка менее 5%

Резка Шлифование Полировка

Процесс резки, шлифовки и полировки

1. Раздел

Отщипните голову и хвост, а части головы и хвоста можно отправить на переработку.

После обнаружения концентрации примеси четырехзондовым методом

Разрезаем на несколько силиконовых сегментов длиной около 30 см.

2. Прокатка и шлифовка

Силиконовый сегмент крепится к станку и обкатывается боковым алмазным шлифовальным кругом.

Если в процессе вам станет жарко, нужно продолжать добавлять воду, чтобы она остыла.

Цель: Получить кремниевые сегменты фиксированного размера (8 12).

3. Шлифование позиционирующей кромки (паза)

Отшлифуйте еще одну плоскую поверхность (позиционирующую кромку) со стороны кремниевого сегмента.

Функция позиционирования края 1: указывает форму и ориентацию кристалла.

Функция позиционирования края 2: Помощь фотолитографической машине в позиционировании и калибровке.

4. Нарезка [Алмазная проволока для резки]

Для резки пластин из кремниевых сегментов в настоящее время в основном применяют алмазные многопроволочные отрезные станки, а для шинопроводов применяют в основном проволоку из углеродистой стали.

5. Шлифовальный диск

12-дюймовая кремниевая пластина измельчается до толщины 775 мкм с помощью шлифовальных дисков.

Возможный процесс: Травма спины

Искусственно шероховатая подложка (пескоструйная обработка, нанесение слоя поликремния) улавливает нежелательные примеси в нижнем слое и защищает устройства верхнего слоя.

6. Фаска

Отшлифуйте прямой угол края кремниевой пластины, придав ему форму дуги.

после

Код лазерной маркировки

тонкое измельчение

Удалить толщину около 10 мкм.

эффект снятия фаски

1. Из-за твердости и хрупкости кремния высокой чистоты риск растрескивания может быть снижен после снятия фаски.

2. При фотолитографии фоторезист наносится на поверхность кремниевой пластины вращающимся способом. Снятие фаски позволяет избежать риска осаждения фоторезиста на кромке из-за центробежной силы, вызывающего неравномерность толщины и влияющего на фотолитографию.

3. Снятие фаски позволяет избежать риска накопления отложений преимущественно на прямоугольных кромках во время эпитаксиального роста, что влияет на эффект осаждения.

7. Офорт

Поместить в растворитель для химического травления.

Азотноводородная кислота и плавиковая кислота обычно используются для коррозии поверхности до толщины около 20-50 мкм.

Функция: Устранение механических повреждений во время предыдущего процесса шлифования и абразивов, смешанных с поверхностью кремниевой пластины.

8. Химико-механическая полировка (ХМП)

Установите кремниевую пластину на вращающийся полировальный инструмент.

Поверхность будет химически окислена абразивной жидкостью, а затем физически отполирована полировальной подушечкой.

Толщина кремниевой пластины уменьшится примерно на 5 мкм.

8-дюймовые кремниевые пластины обычно полируются с одной стороны.

12-дюймовые кремниевые пластины обычно полируются с обеих сторон.

9. Влажная уборка

Очистите деионизированной водой и различными химическими растворителями.

Назначение: Удалить различную пыль и загрязнения с приклеиваемой поверхности.

Причина: твердые частицы могут вызвать короткое замыкание и разрыв цепи устройства.

Плотность загрязняющих веществ и размер частиц строго регламентируются.

10. Тестирование и упаковка

Обнаружение различных основных показателей

Плоскостность

чистота

Коробление

содержание кислорода

Металлический остаток

Электронная микроскопия

Оптическое обнаружение

Поместили в запечатанную коробку, наполненную азотом, и отправили на фабрику по производству пластин.

режущее оборудование

Слайсер

Расстояние между валами направляющих колес и скорость линии резки — два ключевых показателя, отражающих работу оборудования для резки алмазным канатом.

подтема

компания

Акции Гаоче

Компания является лидером отрасли в производстве режущего оборудования и расходных материалов для алмазной проволоки.

Текущий операционный доход компании от фотоэлектрической промышленности составляет более 90% ее общего операционного дохода. В 2009 году компания применила резку алмазной проволокой в области контроля шин. В 2011 году она начала разрабатывать технологию резки алмазной проволокой для фотоэлектрической резки кремниевых материалов и официально вышла на рынок в 2015 году. В 2017 году компания начала разработку сапфирового, магнитного материала. материалов и резка полупроводниковых материалов. Помимо оборудования, бизнес компании расширился до расходных материалов и литейных услуг. В 2016 году компания запустила расходную алмазную проволоку для фотоэлектрической резки. В 2021 году компания начнет предоставлять услуги по нарезке и литейному производству фотоэлектрических кремниевых материалов. дает новые точки роста производительности.

На станке с ЧПУ

Компания входит в тройку лучших производителей фотоэлектрической алмазной проволоки в области специального фотоэлектрического оборудования и является лидером по производству 210 кремниевых пластин большого размера в области монокристаллического кремния.

Ляньчэн ЧПУ

В 2011 году были разработаны машины для нарезки монокристаллического кремния и поликристаллического кремния, а в 2018 году была разработана 24-дюймовая монокристаллическая печь полупроводникового качества.

Компания тесно сотрудничает с Longi, крупнейшим в мире производителем монокристаллического кремния, а одним из фактических контролеров компании является председатель Longi. LONGi — крупнейший клиент компании, на долю которого в 2020 году пришлось 93% выручки от продаж компании.

Важные расходные материалы для сегментации: алмазный канат.

Классификация материалов

шинопровод

Шинопровод из вольфрамовой проволоки

проволока из углеродистой стали

алмазные частицы

Характеристики материального рынка

В настоящее время резка алмазной проволокой стала основной технологией резки кремниевых пластин, завершив комплексную замену этой технологии внутри страны.

Как только на линии резки появится новая технология, первоначальный бизнес по сути будет свернут.

Возможные альтернативы вольфрамовой проволоке

В настоящее время резку алмазной проволокой превосходит вольфрамовая проволока, которая имеет хорошие характеристики, но имеет слишком высокую стоимость и не может быть коммерческой заменой. Если стоимость снизится, она может полностью заменить резку алмазным канатом.

По сути, другие компании поддерживают годовой масштаб от 100 до 300 миллионов, а акции Meichang в 2021 году составят 1,85 миллиарда. Что касается валовой прибыли, доля Meichang Shares составляет 55%. Hengxing Technology вскоре вышла на рынок и занимает второе место с валовой прибылью в 42%. Третье место занимает Gaochai Shares, а остальные относительно низкие.

компания

В 2021 году доля рынка Мэйчан составит 54%.

Алмазная проволока – абсолютный лидер, вольфрамовая проволока – в резерве.

Имеет самые низкие затраты на материалы и производство в отрасли.

Атрибуция: отраслевой потолок невелик, а эффект масштаба силен.

Производственная мощность в 2021 году составит 70 миллионов километров, а в этом году производственная мощность превысит 100 миллионов километров. Общий объем рынка составит более 100 миллионов километров. Если Meichang Co., Ltd. выпустит все свои производственные мощности, это может быть. покрытый. Текущая доля рынка Мэйчана составляет 54%, а план на 2022 год должен превысить 60%.

Акции Гаоче

Тони Электроникс

вольфрам

Звездные технологии

Санчао новые материалы

Новые материалы Дайлера

Мелкосерийное пробное производство линии резки вольфрамовой проволоки

Оборудование CMP (химико-механическая полировка) 3%

Оборудование КМП 32%

Количество этапов полировки увеличилось в несколько раз. Шаги CMP зрелого процесса 90 нм составляют 12 шагов, а шаги CMP усовершенствованного процесса 7 нм были увеличены до 30 шагов.

Размер рынка

2020 год 1,84 миллиарда долларов США

Ожидается, что в 2021 году объем китайского рынка составит 760 миллионов долларов США.

Глобальный рынок

Прикладные материалы США 70%

Япония Эбара 25%

Отечественные компании

Хуахай Цинке (руководитель оборудования CMP)

В настоящее время единственный отечественный поставщик полупроводникового оборудования, добившийся массового производства и продаж 12-дюймового CMP-оборудования, смог заменить продукцию ведущих компаний отрасли в уже массово производимых процессах (14 нм и выше) и технологических приложениях.

Среди крупнейших отечественных производителей вафель доля Huahai Qingke быстро растет. В проектах «Хранилище на реке Янцзы», «Хуахун Уси», «Шанхай Хуали Фазы I и II» и проектах закупки оборудования «Шанхай Цзита» для CMP компания выиграла тендеры на 8, 33 и 27 единиц соответственно в течение трех лет с 2019 по 2021 год. Пропорции выигрышей составляют 21,05% и 27 соответственно, 40,24% и 44,26%, процент выигрышей увеличивается из года в год.

Пекин Шуоке

Сегментация устройств

полировальная головка

Обычно имеется вакуумно-адсорбционное устройство для поглощения пластины, чтобы предотвратить ее смещение во время процесса полировки и в то же время применять давление вниз.

шлифовальный диск

Он поддерживает пластину, несет полировальную подушку и приводит ее во вращение, а также контролирует давление полировальной головки, скорость вращения, действие переключения и т. д.

чистящая щетка

Он используется в процессе очистки после CMP для удаления частиц и других химических загрязнений после CMP. Он разделен на процессы очистки, промывки и сушки, чтобы обеспечить сухость пластины внутри и снаружи.

Оборудование для обнаружения конечных точек

Оборудование для обнаружения конечной точки используется для определения того, шлифовал ли материал в процессе ХМП до нужной толщины, чтобы избежать негативных последствий слишком тонкой (без эффекта полировки) и слишком толстой (потеря основного материала) обычно проводятся электрические и оптические измерения. использованный путь.

Расходные материалы 68%

Размер мирового рынка 2020 г.

Полировальные жидкости $1,66 млрд.

Полировальные диски $1,02 млрд.

Размер рынка Китая

3 миллиарда юаней

Полирующая жидкость CMP 49%

Размер рынка в 2020 году: 1,66 миллиарда долларов США.

компания

Акции Динлун

Анжи Технолоджи

Это смесь абразивных материалов и химических добавок, которая может образовывать оксидную пленку на поверхности пластины, которая затем удаляется абразивными частицами полировальной жидкости для достижения цели полировки.

доля мирового рынка

Кабот 36%

80% в 2000 г. (снижается с каждым годом)

С развитием процесса типы полирующих жидкостей продолжают расширяться в разнообразном направлении: от первоначальных 4-5 типов до более чем 30 типов. Технические трудности также стали более сложными, и потребности клиентов постепенно диверсифицировались. компаниям очень сложно освоить ключевые технологии во всех подразделениях, чтобы сформировать монополию. Уровень локализационной самодостаточности регионов увеличился, что создает возможности и проблемы для выхода на рынок новых участников.

Хитачи 15%

ФУДЗИМИ 11%

Версум 10%

Анжи Технолоджи 2%

Доля внутреннего рынка

Кабот 36%

Анжи Технолоджи 13%

Текущая химико-механическая полирующая жидкость компании достигла масштабных продаж на технологическом узле 130-28 нм, продукты технологического узла 14 нм вступили в стадию сертификации клиентов, а продукты технологического узла 10-7 нм находятся в стадии разработки.

Хитачи 12%

ФУДЗИМИ 5%

Хуэйжанские материалы 4%

Фуджифильм 3%

Доу 2%

Полировальная подушечка CMP 33%

Размер рынка в 2020 году 1,02 миллиарда долларов США

Доля мирового рынка

Доу 79%

Кабот 5%

Томас Уэст 4%

ФОХИБО 2%

ДжетСи 1%

Отечественные производители

Акции Динлун

Dinglong Co., Ltd. взяла на себя инициативу и стала единственным местным поставщиком полировальных дисков CMP, нарушив иностранную монополию.

В 2020 году полировальные подушечки CMP были представлены крупным отечественным производителям пластин, таким как ведущие производители микросхем памяти, силовых чипов и логических микросхем. Среди них полировальные подушечки компании, изготовленные по технологии 28 нм и выше, получили заказы на массовое производство от крупных отечественных производителей систем хранения данных. В марте 2022 года продукция компании из глиноземной суспензии для полировки также прошла сертификацию клиента и перешла на стадию закупок на уровне тонны, обеспечив независимую подготовку ключевых материалов.

Доля внутреннего рынка увеличится с менее чем 10% в 2020 году до 15% в 2021 году. Полировальные подушечки компании на 100% полностью охватывают зрелые и передовые процессы.

Основная функция заключается в хранении и транспортировке полировальной жидкости, удалении абразивных частиц и поддержании стабильной среды полировки. Полировальная подушечка состоит из пористых и эластичных полимерных материалов. Она имеет губчатые механические свойства и пористые свойства и имеет специальные канавки на поверхности. Улучшает однородность полировки. Его основная функция — хранить и транспортировать полировальную жидкость, удалять абразивный мусор и поддерживать стабильную среду полировки для обеспечения равномерной полировки.

Алмазный диск CMP

Это важный расходный материал в процессе CMP. Он используется для поддержания определенной шероховатости поверхности полировальной подушечки. Обычно используется вместе с полировальной подушечкой CMP.

Чистящий раствор CMP 5%

Он в основном используется для удаления частиц пыли, органических и неорганических веществ, ионов металлов, оксидов и других примесей, остающихся на поверхности пластины, для удовлетворения чрезвычайно высоких требований к чистоте при производстве интегральных схем и играет важную роль в выходе пластин. производство эффект.

Цзиншэн электромеханический

Абсолютный лидер отечественных монокристаллических печей.

Предварительная обработка

Чистящее оборудование 4%

Благодаря постоянному развитию полупроводниковых технологий уровень интеграции полупроводниковых устройств продолжает расти, а этапы очистки значительно увеличились. Процесс очистки чипа на 90 нм состоит из около 90 этапов, а процесс очистки на 20 нм достигает 215 этапов. Когда чипы перейдут на 16 нм и ниже, количество процессов очистки увеличится.

На этап очистки приходится 30% всего процесса изготовления пластин, поэтому количество процессов очистки увеличивается с развитием технологических узлов.

Размер рынка

2018 год 3,4 миллиарда долларов США

Благосостояние отрасли снизилось, а размер рынка с каждым годом уменьшался.

2020 2,5 млрд долларов США 4%

Процесс локализации: 20% (в основном Shengmei Shanghai)

Классификация процессов оборудования

Большую долю занимает влажная уборка

Оборудование для очистки одиночной стружки 74,5%

Оборудование для очистки резервуаров 18,%

Цельная комбинация корыт

Вращающийся распылитель периодического действия

Химчистка (используется в продвинутых процессах)

плазменная очистка

Очистка паровой фазы

Очистка балки

Скруббер 6,8%

иностранные компании

Японские деканы 45%

Токио Электроникс 20%

Прекрасные вещи 14,6%

Ram Research Lam Semiconductor 13,4%

Отечественные компании

Shengmei Shanghai [Смеситель для чистящей машины] 4%

Обладать технологией оборудования 14 нм и выше и зарезервировать технологию 5-7 нм.

Чистая технология

Оборудование корытного типа

Синьюань Микро

Обладать технологией чистящего оборудования 28 нм и выше и зарезервировать технологию 14 нм.

Северный Хуачуан

С точки зрения эффективности очистки, на примере типа с одной пластиной, серия очистки одной пластины Ultra C с 8 полостями компании Shengmei Technology Co., Ltd. имеет производственную мощность 225 пластин в час, а машина с 12-ю пластинами в час. производственная мощность полости может достигать 375 пластин в час; серия очистки одной пластины Zhichun Technology. Максимальная производственная мощность машины для очистки серии ULTRON с 8 полостями может достигать 295 штук в час, а максимальная производственная мощность машины с 12 полостями может достигать 590 штук/час.

Термическая обработка 2,5-3%

Классификация процессов

Окисление

Процесс, при котором кремниевая пластина помещается в атмосферу окислителя, такого как кислород или водяной пар, для высокотемпературной термообработки, и на поверхности кремниевой пластины происходит химическая реакция с образованием оксидной пленки.

Диффузия (термическая диффузия при легировании)

Диффузия относится к использованию принципа термодиффузии в условиях высоких температур для включения примесных элементов в кремниевую подложку в соответствии с технологическими требованиями, чтобы они имели определенное распределение концентрации, тем самым изменяя электрические свойства кремниевого материала.

отжиг

Отжиг — это процесс нагрева кремниевой пластины после ионной имплантации для устранения дефектов решетки, вызванных ионной имплантацией.

Классификация оборудования

Печь быстрого повышения температуры (RTP) 46%

Впервые он был использован для отжига после ионной имплантации, а затем распространился на более широкие области, такие как образование окисленных силицидов металлов и быстрое термическое химическое осаждение из паровой фазы и эпитаксиальный рост.

Горизонтальная печь

вертикальная печь

Размер рынка

2020 год 1,54 миллиарда долларов США

Объем рынка оборудования для быстрой термообработки составляет 720 миллионов долларов США.

Объем рынка окислительно-диффузионного оборудования составляет около 550 миллионов долларов США.

Объем рынка оборудования GateStack составляет 270 миллионов долларов США.

FinFET-устройства

конкурентная среда

Окислительно-диффузионная печь

АМАТ 40%

ТЕЛ 20%

Хитачи Интернэшнл 19%

АСМЛ 5%

Итан доля 5%

Деканы 4%

Печь быстрой температуры (RTP)

АМАТ 70%

Итан имеет долю 11%

Международная электротехника 9%

Вико 6%

Скаллин 4%

Отечественные производители

Северный Хуачуан

Вертикальная печь для окисления THEORIS 302/FLOURIS 201 компании Northern Huachuang может использоваться для изготовления 8-дюймовых, 12-дюймовых 28-нм и более интегральных схем, усовершенствованной упаковки и силовых устройств.

Итан акции

Основными продуктами термообработки компании Yitang Co., Ltd. являются быстрая термообработка (RTP) и быстрая термообработка в миллисекундах (MSA). Продукция охватывает известных отечественных и зарубежных производителей, таких как TSMC, Samsung Electronics, SMIC, Huahong Group. и «Память Янцзы».

Нанесение тонкой пленки 27%

Размер рынка

2020 год 17,2 млрд долларов США

Типы тонких пленок в IC

Диэлектрическая пленка (SiO2, SiN)

Он используется для изоляции проводящего слоя, в качестве маскирующей пленки для диффузии и ионной имплантации, или для предотвращения потери легирующих примесей, или для защиты устройства от загрязнений, водяного пара или царапин.

поликремний

Материалы для осаждения затвора для МОП-устройств, многослойные металлические проводящие материалы или контактные материалы.

Металлическая пленка (алюминий, медь или силицид металла)

Создайте низкоомное металлическое соединение.

【Технология межсоединения】

Технология соединения интегральных схем — это технология, которая соединяет независимые компоненты в одном чипе в схемные модули с определенными функциями определенным образом. Требования к металлическим материалам межкомпонентных соединений интегральных схем: 1. Иметь небольшое удельное сопротивление, 2. Легко наноситься и травиться, 3. Иметь хорошие противоэлектронные миграционные свойства;

местное соединение

Локальные межсоединения часто тонкие и короткие по длине.

контактное отверстие

В логических устройствах контакты транзистора и локальные межсоединения образуют критический электрический путь между транзистором и остальной частью схемы. Следовательно, низкое удельное сопротивление имеет решающее значение для надежной и надежной работы устройства. В течение 25 лет вольфрам (W) из проводящего материала с низким удельным сопротивлением использовался для логических контактов и заполнения локальных межсоединений.

Достижения в области закона Мура привели к смене материалов для заполнения местных межсоединений и контактных отверстий с вольфрама на кобальт.

глобальная взаимосвязь

Глобальные межсоединения передают ток между различными блоками схемы, поэтому глобальные межсоединения часто бывают толстыми, длинными и широко разделенными. Соединения между уровнями межсоединений, называемые переходными отверстиями, позволяют сигналам и мощности передаваться с одного уровня на другой.

Три процесса нанесения покрытия

PVD физическое осаждение из паровой фазы 20%

Механизм роста прост, а эффективность осаждения высока. Он не подходит для поверхностного осаждения на трехмерные сложные подложки.

Напыление PVD 21% составило 3 миллиарда долларов США.

Компания Applied Materials занимает эксклюзивную долю рынка оборудования для PVD-напыления в размере 87% и имеет абсолютное доминирование.

Расходные материалы: мишень для распыления

Размер рынка

Классификация

Полупроводниковая мишень

Объем мирового рынка в 2019 году составляет 2,87 миллиарда долларов США.

Объем рынка Китая в 2019 году: 4,77 млрд юаней.

Используемые мишени для распыления в основном включают алюминиевые мишени, титановые мишени, медные мишени, танталовые мишени, вольфрам-титановые мишени и т. д.

цель плоскопанельного дисплея

В наиболее широко используемом процессе производства TFT-LCD мишени для распыления в основном используются для изготовления тонкопленочных транзисторов (TFT) и цветных фильтров (CF).

Основные разновидности включают в себя: мишень из молибдена, мишень из алюминия, мишень из алюминиевого сплава, мишень из хрома, мишень из меди, мишень из медного сплава, мишень из кремния, мишень из титана, мишень из ниобия и мишень из оксида индия и олова (ITO) и т. д.

Фотоэлектрическая мишень

Наиболее часто используемые мишени для распыления включают алюминиевые мишени, медные мишени, молибденовые мишени, мишени из хрома, мишени из ITO, мишени AZO (оксид алюминия-цинка, оксид алюминия-цинка) и т. д. Требования к чистоте обычно превышают 99,99%. Среди них мишени из алюминия. Медные мишени используются для пленок проводящего слоя, мишени из молибдена и хрома используются для барьерных пленок, а мишени из ITO и AZO используются для прозрачных пленок проводящего слоя.

конкурентная среда

Япония Горнодобывающий металл 30%

Ханивелл 20%

Тосо 20%

Праксэйр 10%

Отечественные компании

Цзянфэн Электроника

Химическое осаждение из паровой фазы CVD 64%

Однородность, повторяемость и ступенчатое покрытие хорошие, но трудно добиться точного контроля однородности и толщины пленки.

Сегментация

33% PECVD составили 4,7 миллиарда долларов США.

Структурная классификация

Плазменное усиление сердечно-сосудистых заболеваний

CVD плазмы высокой плотности (HDPCVD)

Принцип работы заключается в применении радиочастотной мощности в вакуумной камере для разложения молекул газа в плазму. Роль плазмы заключается в запуске химических реакций и обеспечении энергии и тепла, необходимых для поддержания CVD-осаждения. Меньше отложений происходит за пределами кремниевой пластины, что приводит к сокращению времени простоя при очистке.

Введение плазмы эффективно снижает тепловой баланс процесса осаждения, одновременно улучшая скорость осаждения и способность заполнения пор с большим удлинением.

Трубчатые CVD (трубчатые печи) 10% составили 1,4 миллиарда долларов США.

АПКВД

ССЗ нормального давления

Системы непрерывного APCVD отличаются высокой производительностью оборудования, превосходной непрерывностью и способностью производить кремниевые пластины большого диаметра. Проблема заключается в более высоком расходе газа и необходимости частой очистки реакционной камеры и конвейера.

Он в основном используется для нанесения пленок SiO2 и легированного оксида кремния (таких как PSG, BPSG, FSG) в качестве межслойного диэлектрика (ILD), который играет роль защитного покрытия или выравнивания поверхности.

ЛПКВД

CVD низкого давления

Постепенно его вытеснили более широко используемые технологии плазменного и атомно-слоевого осаждения.

Безламповый ЛПЦВД 11%

МОХВД 4%

Металлоорганические CVD

Химическое осаждение из паровой фазы при субатмосферном давлении (SACVD)

Атомно-слоевое осаждение ALD 13%

Отличная производительность, позволяет точно контролировать толщину пленки, но низкая эффективность при ступенчатом покрытии.

Флеш-память NAND меняется с 2D на 3D, чтобы стимулировать рост спроса на оборудование ALD

ALD основан на самоограничивающихся свойствах химической адсорбции и последовательных реакций и может обеспечить осаждение тонких пленок с одним слоем атомов в качестве единицы толщины. По данным Gartner, к 2024 году плазменные CVD и ALD будут занимать 51% и 19% рынка CVD-оборудования соответственно.

Классификация

PEALD (в основном наносит диэлектрические пленки, используемые в процессах SADP, STI). искусство)

Высококлассные приложения для хранения данных

Термический ALD (в основном наносит пленки соединений металлов, используемые в процессе HKMG)

И PVD, и CVD имеют высокую эффективность пленкообразования - несколько микрон в минуту, а эффективность ALD - всего несколько нанометров в минуту.

компания по производству оборудования

Три гиганта на рынке нанесения тонких пленок

Прикладные материалы 30%

PECVD также имеет долю почти 49%

Lam Research (Lam Semiconductor Lam Research) 21%

Fanlin занимает более высокую долю на рынке LPCVD и гальванического оборудования.

PECVD также имеет долю почти 34%

Токио Электрон (TEL Tokyo Electronics) 19%

Tokyo Electronics занимает 46% рынка трубчатого CVD-оборудования.

АЛД 31%

АСМ Интернешнл

Гигант проводящего оборудования ASMI обладает сильными техническими резервами в области атомно-слоевого осаждения (ALD), подходящих для передовых процессов, с долей рынка 29% в соответствующих сегментах рынка.

Доля рынка трубчатого CVD-оборудования достигла 3%

Кокусай Электрик

Доля рынка трубчатого CVD-оборудования достигла 51%

Другие зарубежные производители

Воник ИПС

Юджин Технолоджи

Джусунг Инжиниринг

ТЭС

СПТС Технологии (ОАК)

Вико

CVD-оборудование

Туоцзин Технология

Северный Хуачуан

Отечественные компании

Tuojing Technology [Все оборудование представляет собой оборудование для нанесения тонких пленок]

С января по май 2022 года доля Tuojing Technology в выигрышных тендерах на отечественное оборудование для нанесения тонких пленок быстро выросла до 14%, опередив других отечественных производителей.

В настоящее время компания реализует крупные национальные научно-технические проекты, связанные с ALD (в сотрудничестве с Changjiang Memory) и передовым процессом PECVD (в сотрудничестве с Changxin Memory), которые, как ожидается, помогут компании в дальнейшем прорыве в области производства высококачественных тонких пленок. рынок оборудования для осаждения

В основном основана на технологии CVD, среди которой PECVD была разработана ранее и является относительно зрелой, что может частично заменить иностранных производителей, а ее продукция вышла на рынок таких производителей первого уровня, как SMIC, Huahong и Yangtze Memory. Машины SACVD и ALD были разработаны и доступны в небольших количествах.

матрица продуктов

ПЭЦВД

Основная продукция составляет 90%

Используется в производстве полупроводниковых компонентов.

САКВД

На долю 5% новых продуктов, разработанных в последние годы

Промышленное применение, используется для засыпки траншей СТИ и т.п.

АЛД

Составляя 3,78%

PEALD (в основном наносит диэлектрические пленки, используемые в процессах SADP и STI)

Северный Хуачуан

Технология PVD является самой мощной в области напыления и может частично заменить оборудование для применяемых материалов, а ее продукция серийно поставляется производителям первого эшелона. В области CVD используются такие технологии, как LPCVD и APCVD, в основном оборудование диаметром менее 8 дюймов. Оборудование ALD также разработано и поставлено в небольших количествах.

ПЭЦВД

Массовые продажи в основном используются в светодиодах, MEMS, силовых полях;

АПКВД

Объемные продажи эпитаксии 6- и 8-дюймовых пластин;

ЛПКВД

Объем продаж, используемый для нанесения оксидной пленки на ворота;

АЛД

Промышленное применение термического ALD (в основном нанесение пленок металлических соединений для процесса HKMG)

ПВД

Продается оптом; используется для нанесения тонких металлических пленок;

печная труба

Массовые продажи

Шэнмэй Шанхай

ЛПКВД

SiN LPCVD доставлен клиентам

АЛД

Трубчатая печь ALD находится в стадии разработки и, как ожидается, будет запущена в эксплуатацию в 2022 году.

печная труба

Демо-версия находится на проверке, выручка будет признана в 2022 году.

АМЕК

ЛПКВД

В разработке

МОКВД

Массовые продажи эпитаксиальных пластин светодиодов;

Bitong Semiconductor (в списках)

ПЭЦВД

Доставить первый 12-дюймовый PECVD в Циндао Синэнь в 2021 году.

ПВД

Выпуск 8-дюймового продукта

Цзясин Кемин (в списке)

АЛД

Оба оборудования ALD доступны.

ПВД

Оптическое экспонирование (фотолитография)

Ход процесса

1. Очистка и грунтовка (осаждение) пластин.

2. Фоторезист с центрифугированием

Оборудование для нанесения клеевого покрытия и проявления

3. Предварительная выпечка (мягкая выпечка)

4. Выравнивание и экспозиция

5. Пост-выпечка (PEB)

6. Проявите и промойте

Оборудование для нанесения клеевого покрытия и проявления

7. Жесткая пленка (твердая запекание)

оборудование

Литографическая машина 20%

Классификация литографических машин

EUV

На данный момент самый элитный

22-7 нм

ДУВ

АрФи

45-22 нм

АХр

135-65 нм

хтК

180-135 нм

я выстраиваю линию

800-250 нм

Три крупнейших международных гиганта литографического оборудования

АСМЛ

Самая высококлассная модель EUV может быть изготовлена только ASML.

В 2020 году три высококлассные модели EUV, ArFi и ArF отгрузили 145 единиц, что составляет 95,4%.

ЭУВ 42 шт.

100%

АрФи 81 шт.

96%

АрФ 22 шт.

88%

Никон

В 2020 году три высококлассные модели EUV, ArFi и ArF отгрузили 7 единиц, что составляет 4,6%.

АрФи 4 шт.

АрФ 3 шт.

Канон

Оборудование для нанесения клеевого покрытия и проявления 3%

Доля рынка 20 лет 1,9 млрд долларов США

Функции

Точность проявления — это точность фотолитографии, поэтому оборудование для нанесения клеевого покрытия и проявления также очень важно для формирования ключевых процессов.

В дополнение к росту цен на высококачественные изделия, вызванные применением EUV-литографии на переднем этапе, также наблюдается рост рынка относительно недорогого оборудования для нанесения покрытий и разработки, используемого при упаковке и тестировании, производстве светодиодов и т. д.

доля международного рынка

Tokyo Electronics и TEL доминируют на рынке с долей 87%

Доля рынка Китая

Токийский рынок электроники занимает более 90%

На Xinyuan Micro приходится 4% внутреннего рынка.

Отечественные компании

Синьюань Микро

Оборудование для нанесения клеевого покрытия и разработки, используемое для производства пластин, все еще находится на новом этапе. Продукция была отправлена многим клиентам, таким как Shanghai Huali, Yangtze Memory, Center Shaoxing и Shanghai Jita, для проверки. Некоторые продукты прошли проверку и. получили заказы. В настоящее время основной продукцией Xinyuan Micro является оборудование для нанесения клеевых покрытий и оборудование для разработки, используемое в современной упаковке и производстве светодиодов, а ее продукция завоевала популярность среди основных клиентов.

Расходные материалы

Фоторезист

Классификация

Позитивный фоторезист (позитивный фоторезист)

После облучения светом светочувствительная часть разлагается и становится растворимой в проявителе, оставляя нефоточувствительную часть.

Негативный фоторезист (негативный фоторезист)

После воздействия образуется сшитая решетчатая структура. Он нерастворим в проявителе, а несенсибилизированная часть растворяется.

компания

Новые материалы Тунчэн

НТУ Оптоэлектроники

Шанхай Синьян

Фейкай Материалы

Фоторезист для панелей был проверен последующими производителями в области высококачественного фоторезиста для мокрой пленки.

Большая светочувствительность

Фоточувствительные чернила для печатных плат, фоторезист, поддерживающие химические вещества

Юнтай Технология

Прочные новые материалы

Обмерный осмотр (фасадный осмотр) 11-13%

Ход процесса

8. Измерение и проверка

Неквалифицированный

После удаления клея пластину снова очищают для экспонирования.

квалифицированный

Войдите в процесс передачи графики

Обнаружение ширины линии стружки, толщины пленки, разницы расстояний, примесей и дефектов (оптический контроль)

Классификация

Категория дефектности 55%

Используется для обнаружения дефектов на поверхности пластины.

Технический путь

Оптическая технология

Традиционная технология контроля в основном основана на оптическом контроле. Она сравнивает соседние пластины по принципу оптического изображения и может проводить крупномасштабный контроль за короткое время.

электронно-лучевая технология

Однако по мере того, как процесс производства полупроводников продолжает сокращаться, чувствительность оптического обнаружения при распознавании изображений в передовых технологических процессах постепенно ослабевает. Поэтому технология электронного лучевого обнаружения все чаще используется в передовых процессах.

На технологию электронного луча не влияют определенные физические свойства поверхности, и он может обнаруживать небольшие поверхностные дефекты, такие как остатки травления затвора. По сравнению с технологией оптического обнаружения технология обнаружения электронного луча имеет более высокую чувствительность, но скорость обнаружения ниже. Процесс передовых технологических процессов чипов, технологии оптического контроля и электронно-лучевого контроля будут использоваться, чтобы помогать друг другу быстро находить дефекты в производстве пластин, а также контролировать и улучшать их.

Оборудование для обнаружения дефектов изображения ясного/темного поля, оборудование для обнаружения неграфических поверхностей, оборудование для обнаружения макродефектов

Проверка шаблонных пластин 32%

Проверка пластин без рисунка 5%

Электронно-лучевой контроль 11%

Макроскопическое обнаружение дефектов 6%

Категория измерения 34%

В основном используется для измерения толщины прозрачной пленки, толщины непрозрачной пленки, напряжения пленки, концентрации легирования, критических размеров, точности регистрации и других показателей.

Соответствующее оборудование: эллипсометр, четырехзондовый, атомно-силовой микроскоп, CD-SEM, оборудование OCD, измерение тонких пленок и т. д.

Измерение толщины пленки 12%

Измерение ОКР 10%

Измерение топографии 6%

Погрешность измерения наложения 9%

Измерение CD-SEM 12%

Программное обеспечение для управления технологическими процессами 11%

Классификация процессов

На переднее измерительное оборудование приходится 60% доли рынка измерительного оборудования.

Оборудование для управления технологическими процессами

Размер рынка

Мировой объем 7,65 млрд долларов США в 2020 году

Китай 2,1 миллиарда долларов США в 2020 году

конкурентная среда

Келей Полупроводник KLA 52%

Прикладные материалы АМАТ 12%

Дочерняя компания Hitachi Hitachi High-tech 11%

Другие 25%

Отечественные компании

Jingce Electronics (дочерняя компания Shanghai Jingce)

В настоящее время компания сформировала три основные серии продуктов: оборудование для измерения толщины пленки/OCD, оборудование для измерения электронным лучом и оборудование для полупроводников. Шанхайское прецизионное оборудование для измерения толщины пленки (включая независимое оборудование для измерения толщины пленки) получило повторные заказы от отечественных клиентов первой линии. В первой половине года компания осуществила поставку первого 12-дюймового оборудования для проверки внешнего вида пластин. было отправлено первое независимое оборудование OCD и Review SEM.

Шанхай Жуйли (Научные инструменты Жуйли)

Продукция компании активно используется в области измерений. Основная продукция включает в себя оборудование для измерения толщины пленки серии TFX3000, систему измерения оптических критических размеров (OCD) TFX3000 и топографии, автоматическую систему обнаружения макродефектов FSD300 и оборудование для обнаружения оптических дефектов WSD200. В число акционеров компании входят China Microelectronics The Company (20,45%), Pudong Science and Technology Innovation (15,04%), Zhangjiang Science and Technology Investment (11,13%), National Large Fund (8,78%), Shanghai Venture Capital (4,95%), Shanghai Guosheng. (3,35%) и другие известные механизмы промышленных инвестиций.

Летные испытания Чжункэ

Машина компании для контроля частиц на поверхности пластин успешно вошла в производственную линию SMIC, интеллектуальная система визуального контроля успешно вошла в производственную линию хранилища реки Янцзы, а прибор для измерения толщины эллиптической пленки вошел в производственную линию Silan Micro.

Дунфан Цзинъюань

Продукция компании в основном охватывает три основные области, а именно OPC (продукты вычислительной литографии), EBI (электронно-лучевой контроль дефектов) и CD-SEM (измерение критических размеров). В настоящее время компания добилась проверки первого отечественного набора EBI. оборудование в основном процессе клиента, завершила исследование и разработку первого CD-SEM в Китае и в этом году поставила его SMIC, заполнив ключевые пробелы в текущих областях EBI и CD-SEM.

В 2020 году объем внутреннего производства оборудования для входного контроля составил всего 2%.

На долю промежуточного и окончательного финального тестирования приходится 40% доли рынка измерительного оборудования.

2020 год 6,01 миллиарда долларов США

Автоматическое испытательное оборудование (АТЭ)

Тестовая машина 63,1%

Основной инструмент послетестовой сессии. В процессе тестирования испытательная машина занимает наиболее важное место. Она в основном использует компьютерное автоматическое управление для определения функций схемы и параметров электрических характеристик полупроводниковых устройств.

Тестеры памяти и тестеры SoC составили 43,8% и 23,5% соответственно, являясь основными категориями тестировщиков.

Классификация

Машина для тестирования памяти 43,8%

Машина для тестирования SOC 23,5%

Цифровая испытательная машина 12,7%

Имитационная испытательная машина 12%

Моделирующие/гибридные испытательные машины были заменены отечественными. Согласно оценкам продаж на 2020 год, совокупная рыночная доля Huafon Measurement and Control и Changchuan Technology превысила 80%;

Сортировочная машина 17,4%

Оборудование для сортировки и классификации стружки. В тестовой линии FT сортировщик отвечает за транспортировку входных чипов на испытательную машину в соответствии с методом выбора и размещения, разработанным системой для завершения стресс-теста цепи, а также за выбор и классификацию чипов на основе результатов теста. .

Объем мирового рынка сортировочных машин в 2020 году составит около 930 миллионов долларов США. По сравнению с испытательными машинами и зондовыми станциями конкурентная среда более фрагментирована.

В пятерку крупнейших компаний входят Kexiu, Xcerra (приобретена Kexiu), Advant, Hongjin Precision и Changchuan Technology. Доля рынка CR5 в 2018 году составила 59%. Доля рынка крупнейшей компании Kexiu составила 21%. за 2%.

Классификация

Гравитационная сортировочная машина

Турельная сортировочная машина

Поступательная сортировочная машина для подбора и размещения

Зондовая станция 15,2%

Лицо, ответственное за задачи транспортировки и позиционирования пластин, а также ключевое оборудование для определения электрических и оптических параметров полупроводниковых чипов.

Международная конкурентная среда

В настоящее время компании Teradyne и Advantest занимают монопольные позиции на мировом и внутреннем рынках оборудования для тестирования полупроводников, а их основной продукцией являются тестеры SoC и памяти. Благодаря богатой продуктовой линейке и значительному технологическому лидерству дуополии в 2018 году на их долю приходилось 90% и 82,0% долей мирового и китайского рынка соответственно.

Адван

Терадин

колиден

Кэ Сю

Отечественные компании

Huafeng Измерение и контроль 6,1%

Чанчуань Технолоджи 2,4%

Цзиньхайтун

Китайские компании Huafeng Measurement and Control и Changchuan Technology являются двумя крупнейшими компаниями в Китае. Их продукция представляет собой в основном аналоговые/гибридные испытательные системы, на долю которых приходится 6,1% и 2,4% доли китайского рынка испытательных машин для интегральных схем соответственно.

передача графики

Травление 20%

конкурентная среда

Объем мирового рынка оборудования для травления в 2020 году составит 12,33 миллиарда долларов США.

В 2019 году в тройку крупнейших компаний мировой индустрии оборудования для травления вошли Lam Semiconductor (RAM Research), Tokyo Electronics и Applied Materials, показатель CR3 превысил 90%. Среди отечественных компаний машины для травления диэлектриков AMEC являются ведущими в мире и вошли в новейшую производственную линию TSMC. В 2019 году доля мирового рынка составила примерно 1,1%. Машины для травления кремния и металла компании Northern Huachuang лидируют в стране с долей мирового рынка примерно 0,8% в 2019 году.

Lam Semiconductor (Ram Research) 44,7%

Токио Электроникс 28%

Прикладные материалы 18,1%

Хитачи 5,2%

СЕМЕС 2,5%

Келей Полупроводник 1,4%

АМЕК 1,4%

Северный Хуачуан 0,9%

эффект

Травление — это процесс выборочного удаления ненужных материалов с поверхности пластины с использованием химических или физических методов. Удаляемой частью может быть материал, нанесенный на пластину, или сам материал подложки. Целью травления является точное копирование рисунка фоторезиста на пластину. В процессе травления поверхность пластины, защищенная фоторезистом, не подвергается коррозии травильной жидкостью или другими источниками травления, а незащищенные части подвергаются коррозии.

характеристика

Важные особенности травильных машин: Количество травлений значительно увеличивается при различных процессах.

Причина: поскольку этап фотолитографии фотолитографической машины ограничен длиной волны света ниже 20 нм, он не может напрямую выполнять этапы фотолитографии и травления. Вместо этого он использует множественную фотолитографию и травление для создания более мелких структур, отвечающих требованиям людей. В настоящее время широко используется принцип нескольких шаблонных процессов, то есть за счет многократного осаждения, травления и других процессов достигается ширина линии 10 нм. (Даже для EUV длина волны составляет 13,5 нм. Для достижения точности 7 нм все равно необходимо полагаться на технологию многократного нанесения рисунка, то есть на многократное травление. Следовательно, по мере совершенствования процесса, чем выше точность, тем требуется сложность и количество травлений. шагов тоже увеличивается).

Классификация

Классификация по принципу травления

сухое травление

Ионно-лучевое травление IBE

Плазменное травлениеПлазма

Реактивное ионное травление (РИЭ)

CCP для емкостно-плазменного травления

Высокая энергия, низкая точность, используется для травления диэлектрических материалов (формирование схем верхнего слоя) [оксид, нитрид, органическая маска]

Травление в индуктивно-связанной плазме ICP

Низкая энергия, высокая точность, в основном используется для травления кремния и металла (формирование основных устройств) [монокристаллический кремний, поликристаллический кремний]

Атомное травление слоев ALE

Направление развития будущих технологий: возможность точного травления до атомного слоя (около 0,4 нм) со сверхвысокой селективностью травления.

Наиболее широко используемое травильное оборудование — ИСП и ККТ, а направление развития технологии — атомно-слоевое травление (АЛЕ).

Мокрое травление

Классификация по травильному материалу

Диэлектрическое травление 39%

Травление проводника 61%

Травление кремния

Травление монокристаллического кремния

Травление поликремния

Травление металла (меньше)

Допинг

Почему допинг:

Поскольку собственный кремний (т.е. монокристалл кремния без примесей) имеет очень плохую электропроводность, он может функционировать как полупроводник только тогда, когда к кремнию добавляется соответствующее количество примесей для изменения его структуры и электрических свойств. Этот процесс называется легированием.

Легирование меняет электрические свойства пластины

Эффект ионной имплантации определяет основные характеристики устройства во внутренней структуре чипа.

Ионная имплантация (важнейший метод легирования)

Размер рынка

2020 3% 1,8 млрд долларов США

Теория и свойства

Ионная бомбардировка высокого давления используется для введения примесей в кремниевую пластину, и примеси могут быть имплантированы только после высокоэнергетических столкновений на атомном уровне с кремниевой пластиной.

Имплантеры с низкоэнергетическими ионами широко используются в процессах создания передовых технологических чипов.

Точная управляемость делает технологию ионной имплантации важнейшим методом легирования.

Рынок ионных имплантаторов интегральных схем (ИС) высококонцентрирован из-за высоких технических барьеров для ионной имплантации ИС.

Все процессы инжекции выполняются под высоким вакуумом. К этому процессу предъявляются чрезвычайно высокие требования к стабильности и точности оборудования. Поэтому ионные имплантаторы, оборудование для осаждения тонких пленок, оборудование для фотолитографии и оборудование для травления входят в число четырех ключевых технологических процессов для производства интегральных схем.

Для 8-дюймовой зрелой линии по производству технологической логики с производственной мощностью 10 000 штук в месяц требуется в среднем 3,4 оборудования для ионной имплантации, для 12-дюймовой зрелой производственной линии технологической логики требуется в среднем 13 оборудования для ионной имплантации и 12-дюймовая линия по производству зрелой технологической логики. Производственная линия передовой технологической логики требует в среднем 9 единиц оборудования для ионной имплантации.

Влияющие факторы

Доза: количество ионов, инжектируемых на единицу площади поверхности кремниевой пластины. Количество единичных ионов увеличивается с увеличением тока.

Диапазон: общее расстояние, на которое ионы проникают в кремниевую пластину, в зависимости от энергии и качества инжектируемых ионов.

Угол имплантации: контроль угла также влияет на диапазон имплантации ионов.

Классификация оборудования

Низкоэнергетический ионный имплантатор с большим лучом 60%

Имплантер ионов высокой энергии 18%

Ионный имплантатор среднего и низкого луча 20%

Машина для впрыска кислорода

Имплантер ионов водорода

глобальная конкурентная среда

AMAT (Applied Materials) 70% рынка, абсолютный лидер

Основная продукция включает в себя ионные имплантаторы с большим пучком, ионные имплантеры со средним пучком и ионные имплантеры со сверхвысокими дозами.

США Axcelis (Asheli Technology Design Company) 19%

Основной продукт, высокоэнергетический ионный имплантатор, занимает долю рынка 55%. Продажи Axcelis в 2020 году составили 475 миллионов долларов США, а чистая прибыль — 50 миллионов долларов США.

Японский Ниссин

В основном она производит ионные имплантеры среднего луча, доля рынка ионных имплантаторов среднего луча составляет около 10%. Она выиграла тендер на ионные имплантеры в проекте Gu'an OLED в моей стране и 12-дюймовом проекте Hefei Jinghe.

Япония СЕН

Продукция включает в себя ионные имплантеры с высоким лучом, ионные имплантеры со средним пучком и ионные имплантеры с высокой энергией. Среди них доля доходов от ионных имплантатов со средним лучом и ионных имплантатов с высокой энергией немного выше, но их доля на рынке в материковом Китае. относительно низко.

Внутренняя конкурентная среда

AMAT (Applied Materials) занимает около 70% рынка и является абсолютным лидером.

American Axcelis (дизайнерская компания Asheli Technology)

Сумитомо Электрик Ко., Лтд.

АИБТ

Отечественные ионные имплантаторы в основном монополизированы японскими компаниями Applied Materials, Axcelis и Sumitomo. Только компании Keshitong и Zhongkexin под управлением Wanye Enterprise прошли проверку и приемку процесса на некоторых линиях по производству 12-дюймовых пластин.

Отечественные предприятия

Ванье Энтерпрайз (Кайшитонг)

В 2018 году Wanye Enterprise приобрела Keshitong.

В декабре 2020 года мы получили заказы на 3 ионных имплантатора, а именно: низкоэнергетический крупнолучевой ионный имплантер (имплантер Sb), низкоэнергетический крупнолучевой ультранизкотемпературный ионный имплантатор (холодный имплантатор) и Имплантер высокоэнергетических ионов (HE-имплантер). Сумма заказа — 1 млрд (включая налоги).

FinFET, полное название полевого транзистора Fin, представляет собой более эффективную транзисторную структуру, которая может решить проблему тока утечки, поэтому она имеет очевидные преимущества при выборе передовых технологических решений. Транзистор с универсальным затвором (GAA) представляет собой транзисторную структуру, которая имеет больше преимуществ в вопросах утечки. Он считается следующим преемником ребристой структуры и определенно заменит FinFET в технологическом узле 3-5 нм.

China Electronics Technology Group (Китайская научно-техническая корпорация)

Он сформировал полный спектр систем продуктов ионной имплантации, включая средний ток пучка, большой ток пучка, высокую энергию, специальные приложения и полупроводники третьего поколения. Он имеет постдокторскую исследовательскую станцию и создал платформу индустриализации ионных имплантаторов, которая соответствует требованиям стандарта SEMI. Годовая производственная мощность достигает 30 Тайваней, ее продукция широко используется в известных компаниях-производителях микросхем по всему миру и пользуется высоким признанием клиентов.

Термическая диффузия

Высокая температура используется для пропускания примесей через решетчатую структуру кремния. На эффект легирования влияют время и температура.

Диффузия с термической обработкой

Удалить клей

Стриппинг — это процесс удаления остатков фоторезиста после травления или ионной имплантации. Процесс зачистки аналогичен травлению, за исключением того, что объектом операции зачистки является фоторезист, а объектом операции травления является диэлектрический материал пластины.

Классификация

Влажное удаление клея

Мокрая очистка заключается в пропитке пластины с фоторезистом в соответствующем органическом растворителе для растворения или разложения фоторезиста и удаления фоторезиста с поверхности пластины.

Удаление сухого клея [основная технология]

Фоторезист удаляется в результате реакции между атомами кислорода и фоторезистом в плазменной среде.

В настоящее время производители полупроводников обычно используют два метода рафинирования: мокрое и сухое рафинирование, причем мокрое рафинирование является полезным дополнением к сухому рафинированию.

Размер рынка

Размер рынка в 2020 году: 538 миллионов долларов США.

Структура рынка

Итан Полупроводник 31,3%

90% доля внутреннего рынка

Оборудование компании для быстрого отжига и сухого травления RTP также обладает значительной технической мощью, особенно оборудование RTP.

Техническим ядром Yitang Semiconductor является американская компания Mattson Technology (MTSN.O), приобретенная в 2016 году. Это приобретение также является первым успешным трансграничным приобретением китайской компанией компании по производству полупроводникового оборудования.

На 25,9% лучше, чем у Cisco

Хитачи Хай-тек 19,2%

Lam Semiconductor Ram Research 11,9%

ТЭС 5,3%

УЛВАК 爱发科 4,0%

Северный Хуачуан 1,7%

другие устройства

Гальваническое оборудование

Отечественные производители

Шэнмэй Шанхай

Расходные материалы: гальванический раствор

В качестве одного из необходимых материалов в процессе упаковки чипов гальванические решения становятся все более разнообразными, включая растворы для гальваники медью, растворы для гальваники серебром, растворы для гальванического покрытия золотом, растворы для гальваники оловом, гальванические растворы никеля и другие виды гальванических решений. , решения для гальваники медью занимают наибольшую долю рынка, более 60%, и сохранят эту тенденцию в ближайшие пять лет.

Размер рынка

Что касается выручки, глобальная выручка от гальванических решений для полупроводниковой упаковки в 2021 году составит примерно 220 миллионов долларов США.

Рынок гальванических решений для полупроводниковой упаковки в моей стране быстро развивается. Размер рынка в 2021 году составит около 80 миллионов долларов США, что составит примерно 36,4% мирового рынка.

【Материал】

Влажные химикаты для электроники/химические реагенты высокой чистоты

Шанхай Синьян

SMIC Hynix Huali Microelectronics Сертифицированный поставщик TSMC

Цзян Хуавей

Сверхчистые и высокочистые реагенты, фоторезисты, вспомогательные реагенты для фоторезиста и другие специальные влажные химикаты для электроники.

Акции Джингруй

Сверхчистые и высокочистые реагенты, фоторезисты и функциональные материалы. Технология очистки компании находится на переднем крае среди отечественных и зарубежных аналогов.

Джухуа Ко., Лтд.

Гуанхуа Технология

электронный газ

Классификация (различные пути применения)

Легирующий газ

Эпитаксия газ

газ для ионной имплантации

Светоизлучающий диод газ

Газ для травления

газ химического осаждения из паровой фазы

Баланс Ци

крупные компании

Уолтер газ

Компания накопила множество клиентов, таких как SMIC, Huahong Grace, Yangtze Memory, China Resources Microelectronics и TSMC, и вошла в цепочку поставок полупроводниковых компаний, таких как Intel, Micron Technology и Hynix.

Жак Технолоджи

Последующие клиенты Hynix Samsung TSMC

НТУ Оптоэлектроники

другие материалы

Филипп

Кварцевое волокно. Компания по производству кварцевых материалов и кварцевого волокна, сертифицированная TEL LAM AMAT. Первая отечественная компания, производящая основной материал для фотомасок большого размера G8.5.

Шэнгонг Ко., Лтд.

Поставщик монокристаллического кремния полупроводникового качества

Задний процесс

Шлифование и резка пластин

Расходные материалы

нож для кубиков

жидкость для игры в кости

загрузка пленки

контактный провод

инкапсуляция

Расходные материалы

Смола

медная фольга

Молдинг

тест

По сравнению с материалами для производства пластин порог для упаковочных материалов для интегральных схем относительно низок, и моя страна в основном добилась внутреннего замещения.

Упаковочные материалы для интегральных схем

материалы для прикрепления штампов

Подложка упаковки

свинцовая рама

Керамическая подложка

шов

Герметизирующий материал

Классификация пакетов

Традиционная упаковка 55%

Традиционная упаковка и тестирование — трудоемкая отрасль, а стоимость упаковки и тестирования относительно невелика. Передовые технологии упаковки более сложны и дороги. Если взять в качестве примера Changdian Technology, то средняя цена современной упаковки более чем в 10 раз превышает стоимость традиционной упаковки, и разрыв продолжает увеличиваться.

Продвинутая упаковка 45%

Объем мирового рынка современной упаковки в 2020 году составит 30,4 млрд долларов США, что составит 45%

Два основных направления современной упаковки

Система на кристалле (SoC, система на кристалле)

С точки зрения проектирования и производства пластин интегрируйте компоненты и функции, необходимые для системы, на одном чипе.

Система в пакете (SiP, Система в пакете)

С точки зрения упаковки, чипы и компоненты с разными функциями собираются в один корпус.

Размер рынка

Мировой рынок упаковки и тестирования вырос с 45,5 млрд долларов США в 2011 году до 59,4 млрд долларов США в 2020 году, при этом совокупный годовой темп роста (CAGR) составил 3,0%.

Объем мирового рынка современной упаковки в 2020 году составит 30,4 млрд долларов США, что составит 45%

Объем китайского рынка упаковки и тестирования увеличился с 97,57 млрд юаней в 2011 году до 250,95 млрд юаней в 2020 году.

В 2020 году объем производства современной упаковки в Китае достиг 90,3 млрд юаней, а доля современной упаковки продолжала расти, достигнув 36%.

Доля мирового рынка упаковки и тестирования

АСЭ 27%

Тайвань

Амкор 13,5%

США

Чангдианские технологии 10,82%

Цзянсу

Мощность 6,61%

Тайвань

Тонгфу Микроэлектроника 5,08%

Наньтун

Хуатянские технологии 4,18%

Ганьсу

Закрытая бета-версия Zhilu 3,2%

Сингапур

КИЭК Электроникс 2,72%

Тайвань

Наньмао 2,21%

Тайвань

Гу Бан 2,18%

Тайвань

«Четыре маленьких дракона» в индустрии упаковки и тестирования

Чангдианские технологии

Тонгфу Микроэлектроника

Хуатянские технологии

Цзинфан Технология

Стоимость оборудования для производства пластин в 2021 году

Травильное оборудование

21,59%

Оборудование для нанесения тонких пленок

19,19%

Литографическое оборудование

18.52