【CIPA】封测专用设备与材料生态论坛: 半导体设备国产替代势不可挡

2023-08-25 作者: 晴天

2022年中国半导体设备市场继续增长,规模达到2745.15亿元。预计2023年中国大陆半导体市场规模将达3032亿元。

 

从今年上半年的半导体行业上市公司半年报来看,以北方华创为代表的设备厂商业绩一骑绝尘。

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图:数据来源于同花顺

 

在此背景下,第15届中国集成电路封测产业链创新发展高峰论坛在无锡召开。在大会分论坛之一的半导体封测专用设备与材料生态创新合作论坛上,来自国内半导体设备各领域专家、企业家、科技工作者一起共话产业发展。

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半导体设备国产替代刻不容缓

显而易见,接下来几年芯片产业投资一定是主流,美、日、德、中等世界主要芯片大国资本支出会连续增长。芯片厂商将会有大量新项目动工,对于芯片产业的设备供应商都是重大利好。设备和材料未来几年市场需求将会节节攀升。

 

论坛上,腾盛精密切割事业部总监的周云先生表示,随着半导体制程节点的提高,限宽的逐渐缩小,从40纳米到28纳米、14纳米到现在的3纳米和5纳米的GAA结构,生产工艺是越来越复杂,带来的生产成本和设备要求也越来越高。包括芯片本身的发热和功耗问题,行业的技术节点发展变缓,进入了后摩尔时代。后摩尔时代半导体发展重心从节点的提升逐步转化到先进封装的发展。

 

半导体设备是半导体产业的基础,他们决定着国内半导体产业竞争力的上限,也是未来我国半导体产业独立自主的关键。

 

广东阿达智能装备有限公司董事长贺云波表示,半导体13类设备2021年总共的进口量4.8万台,其中焊线机进口了3.1万台,占66%进口份额,进口金额100多亿,排在第四位,2022年半导体行业呈现下行周期,进口1.3万多台焊线机,占了总的13类半导体设备的接近一半。所以焊线机的进口数量是比较大的,进口额也不小。

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贺云波先生补充,在焊线机国产化率2019年以前基本是为0。这几年有一些进步,差不多可能会做到3%到5%。LED领域焊线机的国产化率目是接近50%,国产化在轰轰烈烈进行。

 

2022年半导体行业集体衰退,海外芯片巨头业绩纷纷暴雷情况下,国内半导体设备厂商普遍向好、逆势增长,这在当前局势下无疑给半导体设备国产化注入信心。

 

设备影响半导体产品高良率

随着晶圆技术的进步,污染物的控制仍然是提高半导体性能的最大挑战之一。半导体材料厂商Entegris(应特格)执行副总裁及首席运营官Todd Edlund指出,从28纳米到7纳米的逻辑芯片,金属杂质的密度已经下降了1000%,对于晶圆致命颗粒的尺寸也缩小了近400%。

 

一旦污染控制不好,良率就很难提升。其中包括干净的化学品从原材料变成成品化学品,到把它发货给客户,用于晶圆生产整个过程。对于原材料供应链来说,往往从起点到终点,到用户使用,时间跨度几个月甚至跨大陆,所以链条比较长,导致发生污染的机会变得尤其多。

 

从行业竞争格局看,全球半导体材料产业依然由日、美、韩、德等国家占据绝对主导,国产半导体材料的销售规模占全球比重不到5%,从整体技术水平和销售规模来看,国产半导体材料产业和海外化工及材料龙头仍存在较大差距。

 

周云先生表示,系统封装中对产品的可靠性、稳定性要求比较高,这个过程中包括点胶,作为焊料是不可缺少。半导体领域又把Underfill工艺提高,主要是IC制程工艺体积更小。Underfill怎么样做好点胶工艺,也是一件比较难的事情。

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半导体工艺控制设备作为芯片制造良率的关键,东莞触点智能装备有限公司研究院副院长欧阳小龙博士表示,对于封装厂来说固晶只是其中一道关键工序,要从高精、高速、高稳、高质四个方面完善固晶机的功能,最大限度保障芯片良率。

 

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