界面新聞?dòng)浾?| 張熹瓏
界面新聞編輯 | 林騰
深圳的半導(dǎo)體新秀，成為2025中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備和材料展（SEMICON China 2025）的焦點(diǎn)。
3月26日-27日，深圳新凱來(lái)工業(yè)機(jī)器有限公司在SEMICON China 2025上發(fā)布了5款工藝設(shè)備新品，包括外延沉積設(shè)備EPI（峨眉山）、原子層沉積設(shè)備ALD（阿里山）、物理氣相沉積設(shè)備PVD（普陀山）、刻蝕設(shè)備ETCH（武夷山）、薄膜沉積設(shè)備CVD（長(zhǎng)白山）。
這家新銳國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商此前鮮少露面，首次參展便發(fā)布了多款新品，吸引了大批參觀者、業(yè)內(nèi)同行和潛在客戶擁擠在展臺(tái)。
這個(gè)“國(guó)家隊(duì)”成員涉及半導(dǎo)體裝備及零部件、電子制造設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售與服務(wù)。天眼查顯示，新凱來(lái)工業(yè)成立于2022年，其母公司新凱來(lái)技術(shù)有限公司則成立于2021年，兩家公司的法人均為余海。新凱來(lái)技術(shù)由深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)全資控股，而后者隸屬深圳國(guó)資委。
上述新品名稱指向半導(dǎo)體制造工藝中至關(guān)重要的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。如EPI外延層技術(shù)是先進(jìn)制程和第三代半導(dǎo)體的關(guān)鍵工藝，直接影響芯片性能與可靠性；ALD針對(duì)原子級(jí)薄膜沉積，是5納米以下先進(jìn)制程的核心裝備；CVD化學(xué)氣相沉積是半導(dǎo)體制造中需求量最大的設(shè)備之一，設(shè)備需滿足從28納米到5納米不同制程的薄膜沉積需求。
這些領(lǐng)域此前由國(guó)際龍頭主導(dǎo)，新凱來(lái)有意打破固有競(jìng)爭(zhēng)格局。
國(guó)際市場(chǎng)上，EPI設(shè)備長(zhǎng)期被AMAT、TEL等巨頭壟斷；ALD設(shè)備由ASM和TEL主導(dǎo)，市占率合計(jì)超60%；在PVD領(lǐng)域，AMAT占據(jù)85%市場(chǎng)份額。
行業(yè)分析稱，新凱來(lái)此次展示的高精度薄膜沉積設(shè)備采用獨(dú)特的反應(yīng)腔設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)納米級(jí)薄膜均勻性控制，技術(shù)參數(shù)已接近國(guó)際領(lǐng)先水平。而新一代涂膠顯影設(shè)備則突破國(guó)外技術(shù)壟斷，在分辨率和產(chǎn)能方面達(dá)到業(yè)界先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，可滿足14納米及以上制程工藝需求。
更引人注目的是量檢測(cè)設(shè)備。公司此前宣布，已完成13類關(guān)鍵量檢測(cè)產(chǎn)品開發(fā)，并在國(guó)內(nèi)邏輯、存儲(chǔ)和化合物的主要半導(dǎo)體制造企業(yè)開始量產(chǎn)應(yīng)用。
新凱來(lái)此次展出的產(chǎn)品涵蓋了光學(xué)檢測(cè)、光學(xué)量測(cè)、PX量測(cè)、功率檢測(cè)等領(lǐng)域，通過(guò)照片和模型的方式展示了光學(xué)檢測(cè)產(chǎn)品岳麗山BFI、光學(xué)量測(cè)產(chǎn)品天門山IBO、PX量測(cè)產(chǎn)品沂蒙山AFM、功率檢測(cè)產(chǎn)品RATE-CP等。
“量檢測(cè)是芯片研發(fā)和量產(chǎn)中的‘眼睛’，貫穿集成電路生產(chǎn)全過(guò)程，對(duì)工藝改進(jìn)、量產(chǎn)爬坡的良率提升和控制都至關(guān)重要?！币晃粡氖聜鞲衅髦圃斓娜耸肯蚪缑嫘侣劮治鲋浮?/p>
該人士提到，隨著制程演進(jìn)，集成電路前道工藝的步驟越來(lái)越多，檢量測(cè)重要性日漸凸顯，主流半導(dǎo)體制程正從28nm、14nm向10nm、7nm發(fā)展，需要量檢測(cè)的分辨率和參數(shù)增加，設(shè)備的靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、吞吐量也要提升。
例如，28nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的工藝步驟有數(shù)百道工序，而14nm及以下節(jié)點(diǎn)工藝步驟將增加至近千道工序。當(dāng)晶圓制造工序超過(guò)500道時(shí)，只有保證每一道工序的良品率都超過(guò)99.99%，最終的良品率方可超過(guò)95%；當(dāng)單道工序的良品率下降至99.98%時(shí)，最終總良品率會(huì)下降至約90%。
據(jù)VLSI數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年全球半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到128.3億美元，在全球半導(dǎo)體制造設(shè)備中占比約為13%。其中，中國(guó)大陸半導(dǎo)體量測(cè)檢測(cè)設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模43.6億美元，全球市場(chǎng)規(guī)模占比約33.98%，市場(chǎng)空間廣闊。
但與之形成反差的是，量檢測(cè)裝備是前道裝備里國(guó)產(chǎn)化率最低的裝備類別之一。華西證券研報(bào)指出，相較于海外廠商，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體檢測(cè)和量測(cè)設(shè)備企業(yè)起步較晚，當(dāng)前收入體量較小，國(guó)產(chǎn)廠商的市場(chǎng)份額尚不及5%，但國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程已經(jīng)開始提速，主要廠商的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額由2019年的0.61%提升至2023年的4.34%。
新凱來(lái)的量檢測(cè)產(chǎn)品可分為兩大類：一類是技術(shù)難度較高的光學(xué)量檢測(cè)產(chǎn)品，包括明場(chǎng)缺陷檢測(cè)BFI、暗場(chǎng)缺陷檢測(cè)DFI、表面缺陷檢測(cè)PC等。公司方面表示，這類產(chǎn)品基本完成客戶側(cè)驗(yàn)證，2025年進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
另一類是國(guó)內(nèi)此前空白但產(chǎn)線必需的PX（物理和X射線）及功率檢測(cè)產(chǎn)品，包括原子力顯微鏡量測(cè)AFM、X射線類量測(cè)XPS、CP(Chip Probing)測(cè)試機(jī)等。其中，PX量測(cè)產(chǎn)品已進(jìn)入量產(chǎn)交付，功率檢測(cè)產(chǎn)品也進(jìn)入了規(guī)模應(yīng)用。
新凱來(lái)的技術(shù)儲(chǔ)備從其專利中可見一斑。天眼查顯示，新凱來(lái)工業(yè)和新凱來(lái)技術(shù)有超過(guò)80項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型，覆蓋光學(xué)、材料、工藝控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
今年以來(lái)，公布的發(fā)明專利就有“反射結(jié)構(gòu)、熱輻射單元及加熱裝置”、“加熱裝置及工藝處理設(shè)備”、“工藝腔室及工藝處理設(shè)備”、“進(jìn)氣分流器、吹掃結(jié)構(gòu)及工藝腔室”等。2024年11月，新凱來(lái)技術(shù)還研發(fā)了“靜電卡盤及工藝設(shè)備”，解決了晶圓加工中電荷釋放速率慢的行業(yè)痛點(diǎn)。
目前，新凱來(lái)已開發(fā)6大類半導(dǎo)體工藝和量檢測(cè)裝備。新凱來(lái)量檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人酈舟劍此前表示，“當(dāng)前首要解決先進(jìn)制程問(wèn)題，國(guó)外工藝節(jié)點(diǎn)已經(jīng)更領(lǐng)先，我們也會(huì)朝這個(gè)方向持續(xù)努力。”
不過(guò)，國(guó)內(nèi)廠商除了技術(shù)上的追趕，也需要在生態(tài)上形成護(hù)城河。如AMAT的PVD設(shè)備已形成“設(shè)備-工藝-材料”的解決方案，并與臺(tái)積電、三星等頭部晶圓廠建立數(shù)十年合作。
深圳作為中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)第三極（僅次于上海、北京），但產(chǎn)業(yè)上長(zhǎng)于設(shè)計(jì)，疏于制造。過(guò)去幾年，因?yàn)閲?guó)際局勢(shì)的變化，深圳在半導(dǎo)體制造的產(chǎn)業(yè)鏈上，顯露了不少短板，但如今，深圳正通過(guò)政策扶持、產(chǎn)業(yè)鏈整合等方式打造半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)集群。
除了新凱來(lái)，深圳市重大產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)部署了多個(gè)半導(dǎo)體項(xiàng)目，典型案例包括中芯深圳建成深圳首條12英寸高端芯片制造產(chǎn)線、華潤(rùn)微電子特色工藝集成電路生產(chǎn)線、重投天科建成亞洲最大的單體碳化硅材料生產(chǎn)基地、方正微電子率先在國(guó)內(nèi)以“VIDM”模式打通第三代半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈。
深圳也在去年11月宣布建成國(guó)家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心深圳綜合平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)聚焦第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域器件的研發(fā)和中試，以及第四代半導(dǎo)體材料器件前沿研究。隨著新凱來(lái)的設(shè)備將在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，深圳半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈有望從“單點(diǎn)突破”到“系統(tǒng)突圍”。