摘要:“大概今天一半的上海人在新国际博览中心,其中有一半的人挤在新凯来的展台。”在博览中心现场的朋友吐槽说。前面半句是夸张,后面半句是写实。电子行业人朋友圈刷屏的新凯来,已经当仁不让的是中国电子圈的绝对热点,“绝对是全村的芯希望。”朋友的朋友圈如是说。
“大概今天一半的上海人在新国际博览中心,其中有一半的人挤在新凯来的展台。”在博览中心现场的朋友吐槽说。前面半句是夸张,后面半句是写实。电子行业人朋友圈刷屏的新凯来,已经当仁不让的是中国电子圈的绝对热点,“绝对是全村的芯希望。”朋友的朋友圈如是说。
被大家称为深圳“国家队”的企业新凯来,今天首次亮相全球半导体盛会SEMICON China 2025,以五款以中国名山命名的国产半导体设备震撼全场。这场“技术突围战”不仅打破国际垄断,更标志着中国半导体设备从“追赶”迈向“引领”的关键一步。
感受深圳“国家队”五大核心半导体设备的分量
据悉,这家背靠深圳市重大产业投资集团、成立于2021年的半导体装备企业。作为深圳国资委控股企业,新凯来深度绑定中芯国际、华为等产业链巨头,形成“材料-设备-制造”闭环。董事长戴军同时担任国家大基金二期监事、中芯国际董事,资源整合能力极强。
首次公开亮相便以五款“名山系列”高端设备震撼全场,直接剑指半导体制造核心环节的国际垄断格局。在本次行业盛会上,新凯来集中展示了其最新研发的五大核心半导体设备,包括高精度薄膜沉积设备、先进离子注入系统、新一代涂胶显影设备、化学机械抛光(CMP)系统以及全自动晶圆检测设备,全面覆盖半导体制造的关键工艺环节。这些设备的亮相,标志着中国半导体设备企业已从单点突破迈向系统化布局的新阶段。
特别值得关注的是,新凯来此次展示的高精度薄膜沉积设备采用了独特的反应腔设计,能够实现纳米级薄膜均匀性控制,技术参数已接近国际领先水平。而新一代涂胶显影设备则突破了国外技术垄断,在分辨率和产能方面达到业界先进标准,可满足14nm及以上制程工艺需求。
新凯来董事长在展会现场表示:"这五大设备的成功研发,是公司多年技术积累的集中体现,也是国产半导体设备从跟跑到并跑的重要里程碑。我们将继续加大研发投入,力争在未来三年内实现更多关键设备的国产化替代。"这一表态彰显了中国半导体设备企业加速技术突破的决心。
“五座大山”塑大国芯底座,核心设备亮点解析
新凯来最新发布产品可分为两大类:一类是技术难度较高的光学量检测产品,比如:明场缺陷检测BFI、暗场缺陷检测DFI等。另一类是当时国内空白但产线必需的PX(物理和X射线)及功率检测产品,比如:X射线类XPS、XRD等。
光学量检测产品,包括:明场缺陷检测BFI、暗场缺陷检测DFI、表面缺陷检测 PC、空白掩模缺陷检测MBI、套刻量测DBO和IBO,都基本完成客户侧验证,2025年进入量产状态。
PX量测产品,包括:原子力显微镜量测AFM,X射线类量测XPS、XRD、XRF,均已经进入量产交付。据了解,新凯来PX量测产品在量测精度、重复性、产率等关键性能指标上均达到了行业先进水平。当前在国内逻辑、存储和化合物的主要半导体制造企业,都得到了量产应用。
功率检测产品,包括:CP (Chip Probing) 、KGD (Known Good Die) 和FT (Final Test) 测试机,也已经完成开发,进入规模应用。
新凯来半导体量检测装备具备三点优势:第一,产品起点高,通过正向设计,检测精度、灵敏度及产率等性能指标对标行业先进水平。第二,掌握底层关键技术,核心零部件全部实现突破,确保供应安全和性能领先。第三,产品组合高低搭配,可覆盖不同制程节点需求。
从客户反馈和实际运行表现来看,新凯来量检测产品能有效解决客户面临的痛点,满足产线需求。以第一台量测产品XPS为例,该产品在客户端已稳定运行近两万小时,关键性能指标均达成先进工艺客户的应用需求。下面是现场发布的五大设备的基本解读——
①EPI“峨眉山”:针对外延沉积工艺,是先进制程(如3nm)和第三代半导体(碳化硅、氮化镓)的关键装备,打破应用材料(AMAT)、东京电子(TEL)的长期垄断。
②ETCH“武夷山”:蚀刻设备对标AMAT的市场份额,用于芯片微观结构雕刻,精度达纳米级。
③CVD“长白山”:化学气相沉积设备,突破东京电子在5nm以下制程的技术壁垒,支持高纯度薄膜沉积。
④PVD“普陀山”:物理气相沉积设备,直面AMAT占据85%市场份额的PVD领域,实现国产替代零的突破。
⑤ALD“阿里山”:原子层沉积设备,精度达原子级,瞄准5nm以下先进制程,与ASM、TEL形成竞争。
各代号对应 EPI(外延)、ETCH(蚀刻)、CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、ALD(原子层沉积)等关键半导体工艺设备,或显示出其在半导体设备多技术领域布局和技术自信。这些产品一旦成功推向市场,预计将对国内半导体产业链的自主化和高端化发展产生一定影响。
外延设备市场需求旺盛,尤其是在先进制程和第三代半导体(如SiC、GaN)领域。该设备的高性能和高稳定性非常重要,或将对国内半导体供应链的自主化起到重要推动作用。
刻蚀设备的技术壁垒较高,目前主要由国际巨头(如Lam Research、AMAT)主导。正式发布,“武夷山”应该已经在精度、均匀性和效率上取得突破,这或将有助于打破国外垄断,提升国内刻蚀设备的竞争力。
CVD设备是半导体制造中需求量最大的设备之一,如果“长白山”能够提供高效、稳定的解决方案,或将有助于满足国内对高端CVD设备的需求。PVD设备在先进制程和封装领域的重要性日益凸显,相信“普陀山”在薄膜附着力、均匀性和沉积速率方面已经获得验证,将为国内先进封装和互连技术的发展提供有力支持。
在亮相上海之前,新凯来就宣布已完成13类关键量检测产品开发,并在国内逻辑、存储和化合物的主要半导体制造企业开始量产应用。
半导体量检测装备可细分为检测(Inspection)和量测(Metrology)两大类:检测是找出晶圆在不同工艺之后的各种类型缺陷,如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷;量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化表征,如薄膜厚度、关键尺寸、刻蚀深度、表面形貌等物理性参数的量测。量检测是芯片研发和量产中的眼睛,对研发环节的工艺改进、量产爬坡中的良率提升和控制都至关重要。
在整个前道装备中,量检测装备是国产化率最低的装备类别之一。由于国内半导体制造企业早期主要依赖于国外厂商提供高端量检测装备,在半导体装备的可获得性上陆续受限后,不仅装备本身,连运维都成为了关键瓶颈。
量检测装备技术难度极高,售价也非常高昂,一台高端明场缺陷检测产品售价高达数百万至上千万美金,价值可见一斑。
2021年之前,国内在量检测高端装备领域几乎是空白的,包括装备和对应的零部件、材料及工艺基础等都很薄弱。VLSI Research 携手 QY Research 的联合研究数据显示,该行业的 CR5 指数(代表行业内前五大企业市场份额总和的市场集中度指数)高达 82%。整个市场,排名靠前的五大装备供应商无一例外,皆来自欧美及日本。
就是在这样的情况下,包括新凯来等在内的国内半导体装备企业开始发力。
新凯来自成立之初就瞄准国内半导体制造企业的高端装备需求。2022年开始快速构建研发团队、组织行业资源,从客户需求到系统设计,从零部件开发到整机集成,3年潜心研发,硕果累累。
业界认为,量检测装备之所以国产化进程缓慢、国产化率低,主要是由于技术难度大以及产线试错成本高。根据Yole的统计,工艺节点每缩减一代,工艺中产生的致命缺陷数量会增加50%,而最终芯片良率是累乘的结果。以先进工艺为例,只有保证每一道工序的良品率都超过99.98%,最终的良品率才可达到70%~80%。因此,作为产线良率担当的量检测装备,对其性能要求更是极高。
量检测装备要求精度高、速度快,绝大部分核心技术的突破都是对物理极限的挑战。系统的设计仿真,零部件的性能,都对产品最终性能至关重要;尤其是核心零部件,是量检测装备国产化的关键瓶颈。
十年磨一剑,三年时间新凯来就完成了全系列装备开发,正式登场证明已经满足逻辑、存储等半导体制造企业的需求,这为中国半导体产业健康发展带来新的改变。
新凯来,中国芯 凯 来!
来源:欧阳公明仔父