《中国半导体厂商正向日本大量采购旧芯片制造设备》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2021-03-03
  • 在中美科技战的大背景下,中国半导体制造商正在加紧采购旧的芯片制造设备,推高了日本二手芯片设备市场的价格。
    据日经亚洲评论2月28日报道,因旧设备不受美国对中国技术制裁的限制,于是中国企业大量采购,根据日本旧芯片设备经销商的说法,旧设备的价格比去年上涨了20%。
    新冠病毒疫情也是个重要因素。随着全球芯片需求的增长,即便不是最先进的芯片制造设备也呈现销售旺盛的态势
    为了评估市场趋势,日经新闻采访了旧芯片设备的主要经销商,这些设备主要通过单笔交易出售。
    一家大型租赁公司的消息人士说:“二手设备的价格每年都在上涨。在过去的一年中,价格平均上涨了20%。”诸如光刻系统之类的核心设备的价格上涨了三倍。
    三井住友融资租赁公司的消息人士称,与2008年金融危机之后的价格相比,近来价格已经上涨了十倍。三菱UFJ租赁金融公司的消息人士则认为:“将近90%的旧的芯片制造设备似乎都将销往中国。”
    由于美国限制中国公司使用其芯片制造技术,中国正在出台一系列国内半导体自给自足计划。受到美国等一系列禁令的影响,中国难以获得采购尖端芯片制造设备的机会,因此中国制造商目前正在囤积较老一代的设备。
    一位市场消息人士说:“我听说有些中国制造商正在购买设备,即使这些设备不会马上投产。”
    疫情也加速了二手设备的销量旺盛。比如家用电器的电源管理芯片,可以使用较旧的设备由200毫米晶圆制成。
    由于最新工艺的芯片生产线一般都采用300毫米晶圆,因此没有多少公司上马生产200毫米晶圆设备。HitachiCapital的一位消息人士说:“立即可用的二手设备的价格现在已经超过了全新设备的价格。”
    一位旧设备经销商的透露消息:“几年前基本上一文不值的设备现在的售价可达1亿日元(94万美元)”。
    一些芯片设备制造商将旧设备当作新一轮的商机。以佳能为例,这将是该公司九年来首次发布200mm晶圆的光刻设备。生产半导体需要的如蚀刻和清洁流程的其他设备,制造商可以依赖较旧的设备。

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    • 编译者:husisi
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    • 日本半导体制造装置协会(SEAJ)近日发布报告表示,将下调2022年度(2022年4月-2023年3月)日本制芯片设备销售额预估,该协会2022年7月7日发布的预估额为4.03万亿日元,新预估额为3.68万亿日元,同比增长7.0%。同时,SEAJ将2023年度销售额预估下调至3.50万亿日元(此前预测值为4.23万亿日元),同比减少5.0%,或成为自2019年以来首次萎缩。 面对萧条的2022年日本半导体设备厂商们依旧实现了可观的增长,为何日本半导体设备厂商对2023态度谨慎呢? 01 日本的半导体设备公司有哪些? 根据2022年第三季度全球半导体设备公司的营收排名来看,在全球排名前十的企业中日本企业有四家,分别为:日本东京电子Tokyo Electron(TEL)、日本爱德万测试(Advantest)、日本迪恩士(Screen)、日本日立高新(Hitachi High-Tech)。 日本东京电子,东京电子位列世界第三大半导体设备供应商,排在它前面的分别是美国的应用材料和荷兰的阿斯麦。东京电子的产品几乎覆盖了半导体制造流程中的所有工序。其主要产品包括:涂布/显像设备、热处理成膜设备、干法刻蚀设备、CVD、湿法清洗设备及测试设备。东京电子的涂布设备在全球占有率达到87%。FPD制造设备中,蚀刻机设备占有率达到71%。其他设备的占有率也有相当的份额。 日本爱德万测试(Advantest)生产和销售半导体和组件测试系统产品,以及机电一体化相关产品。爱德万测试的优势是,高效检测高密度芯片的设备。爱德万测试参加了台积电10月发布的技术合作框架。能高速检测复杂的芯片,发现残次品。在测试仪的设备领域,爱德万测试在世界排名第二。 日本迪恩士是全球领先的半导体设备供应商,最初成立于1868年,1975年公司开发出了晶圆刻蚀机,随后四十多年里公司专注于半导体制造设备,在清洗设备领域公司具有强大的竞争优势。迪恩士的业务有半导体制造设备(SPE)、PCB设备(PE)、液晶制造设备(FT)、图像情报处理机器(GA)以及ICT解决方案等。 日本日立高新在半导体设备领域,主要生产干蚀刻系统和CD-SEMI和缺陷检查系统。这些设备广泛应用于大规模集成电路、功率器件和声表面波滤波器、CMOS图像传感器、微机电系统和其他(硬盘和平板显示器)。 除了这些企业,日本在“后工序”拥有较高份额的设备企业也有很多。在切割烧制电路的晶圆、制成芯片的切割设备领域,DISCO拥有最大份额。DISCO的核心产品是将制造的半导体硅片研磨成更薄的硅片,然后将其切割成die,然后组装成电子产品。在晶圆研磨机、砂轮、晶圆切割锯、激光锯和表面平坦化的生产中占有领先的市场份额。 02 设备市场坐上“过山车” 日本半导体设备公司在2022年表现喜人,技术进步推动了半导体行业的发展,智能设备、部署5G通信、工业设备物联网等各个领域都离不开半导体设备。日本半导体设备的累计销售额在2022年5月超过756亿人民币,创历年同期最高纪录。日本半导体制造设备协会(SEAJ)的统计数据显示,2022年5月,日本半导体制造设备销售额为152.32亿人民币(3077.18亿日元)。到2022年5月,这个数据已经保持了连续17个月的增长。2022年1月-5月,日本半导体设备累计销售额达756.91亿人民币(超过1万亿日元)。 当时间来到2022年下半年,由于智能手机和个人电脑等的供货减速,半导体行情正在恶化。世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据显示,半导体的全球供货额7月减少2%,时隔32个月低于上年同月,再加上8月和9月,连续3个月负增长。 日本半导体设备公司认为这种冲击是短期的,日本经济产业省预测称,随着面向机器人用途等的扩大,预计世界半导体市场到2030年将达到100万亿日元规模,与2020年相比,在10年里翻一番。同一期间日本的半导体制造设备的市场规模也将翻一番,超过4万亿日元。出于对未来的 就眼前来看,对于2023年全球制造设备销售,三井住友信托资产管理公司的高级分析师片山智宏表示,“市场上很多观点认为,前制程的制造设备比上年减少5~15%”。TEL社长河合利树5月曾针对2023年全球面向前制程的设备销售表示“有望实现正增长”,而在8月的财报发布会上则改口称“目前要作出预测为时尚早”。 受此影响,半导体设备的需求也停滞不前。半导体行业的国际团体SEMI的预测显示,用于半导体电路形成的前工序设备的投资额到2023年将时隔4年转为负增长。英国调查公司Omdia的南川明指出,“直到2023年上半年,情况会相当严峻”。 03 “不得不发”的日本半导体设备 在2022年多家日本半导体设备公司选择扩产,日本半导体制造设备厂商将在日本国内加强生产体制。 日本半导体设备制造商 Disco 已决定提高其晶圆和电子元件切割和抛光设备的产能。为此,它将投资约 400 亿日元(3.1 亿美元)在日本长野建设新工厂。除了位于长野的茅野工厂外,DISCO还在桑端和广岛的吴市设有工厂,共三个生产基地。新厂建成后,产能可提升40%左右。除了建设新厂外,奇诺厂还投资175亿日元在园区内建设新厂,以满足晶圆切割设备的长期需求。DISCO认为,对最先进工艺节点和功率半导体的需求与目前市场下滑的内存等消费电子芯片的需求完全不同。从长远来看,高科技产品也有望继续增长。为应对强劲的需求,DISCO决定扩大产能。 日本V-Technology首次建立该公司自主的生产基地。着眼于纯电动汽车(EV)等的全面普及,涉足半导体代工的台积电(TSMC)进入日本,从中长期来看,半导体测试设备等的需求有望增长。从经济安全保障方面的观点来看,也需要自主在国内构建稳定的供应体制。V-Technology在神奈川县横须贺市新设和正式启用工厂及研究所。投资额约为20亿日元。该公司从事用于半导体制造的零部件“光掩膜”的测试设备开发等,但之前实施的是不拥有自主工厂的无厂经营,生产委托给外部。新工厂成为该公司的首个生产基地。 涉足半导体晶圆成膜设备等的日本KOKUSAI ELECTRIC也将投资240亿日元,在富山县砺波市建设新工厂。投资规模创出2017年公司成立以来的最大。该公司在韩国和日本的2座工厂维持满负荷运转,但供货跟不上需求,将通过2024年竣工的新工厂和增强现有工厂的设备,把产能增至2020财年的约2倍。 从中长期来看,来自高速通信标准“5G”和纯电动汽车的需求将持续增加。日本经济产业省预测称,随着面向机器人用途等的扩大,预计世界半导体市场到2030年将达到100万亿日元规模,与2020年相比,在10年里翻一番。同一期间日本的半导体制造设备的市场规模也将翻一番,超过4万亿日元。 积极扩产的同时,半导体设备公司们突然迎来的是半导体市场的寒冬。但箭在弦上不得不发。Omdia的南川明指出,“如果担忧目前的糟糕行情,减少设备投资,有可能在2023年下半年以后的需求增长局面下丢失份额,遭到淘汰”。对日本半导体产业复兴而言,半导体设备厂商提高竞争力也是不可或缺的。 04 日本半导体设备公司的困境 面临市场不振,日本政府却试图加入美国制裁中国半导体发展。研究公司Takshashila Institution分析师帕耐.科塔斯塔纳曾指出,只要中国可以从ASML及日本东京电子获得半导体设备,那么美国政府施加的封锁都是徒劳。在美国政府层层阻挠下,村田、索尼、铠侠等日本半导体供应商过去两年已不能再与华为进行正常的商业往来。 现在,上游的日本半导体设备企业也开始担心类似的遭遇可能会出现自己身上。国际经营管理专家、惠里士日本咨询公司创办人立花聪博士声称,日本半导体产业上已落后中国台湾和韩国,日本加入美国对华制裁,实际上在经济面受的损失并不大,所以不如顺水推舟。他认为,如果日本这次不加入芯片制裁,结果会是在中美两面都不讨好,弄得里外不是人。 美国8月通过芯片与科学法,计划今后5年左右为吸引半导体工厂而投入390亿美元,这将推动世界设备行业的活跃投资。 对于半导体设备公司来说,这些却不是好事。东京电子(Tokyo Electron)高管坦言,该公司“非常担心”美国扩大对中国的高科技出口管制。中国是这家日本半导体设备巨头的关键市场。 东京电子对美扩大对华出口管制的担忧已有前车之鉴。2019年,由于美国限制华为与美企的正常贸易,华为2019年从日本企业采购零部件金额达到1.1万亿日元(约合人民币713亿元)。日本也由此取代美国,成为华为最大的零部件采购地。 日企和华为进行的正常贸易并没有维持多久。2020年,美国连续出手掐断了华为采购芯片的路径,日企也不可避免受到影响。2021年4月,华为轮值董事长徐直军表示,华为2019年从日本的采购额是100亿美元左右,2020年大概在80亿美元左右,下降20%。 显然加入对中国的制裁对于日本企业是“自损八百”的行为。日本企业要卖一颗芯片、一个器件给华为,却要得到美国政府批准。这是典型的不公平,也是典型的阻碍自由贸易。而且受到影响的也不仅仅是日本企业。 “企图堵别人的路,最终只会堵死自己的路。”疯狂扩张的日本半导体企业,如果失去了中国市场,从长远来看是利是弊,相信答案很快就会出现。
  • 《半导体制造工艺中主要设备及材料大盘点!》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2020-06-10
    • 半导体设备和材料处于产业链的上游,是推动技术进步的关键环节。半导体设备和材料应用于集成电路、LED等多个领域,其中以集成电路的占比和技术难度最高。 IC制造工艺流程及其所需设备和材料 半导体产品的加工过程主要包括晶圆制造(前道,Front-End)和封装(后道,Back-End)测试,随着先进封装技术的渗透,出现介于晶圆制造和封装之间的加工环节,称为中道(Middle-End)。 由于半导体产品的加工工序多,所以在制造过程中需要大量的半导体设备和材料。在这里,我们以最为复杂的晶圆制造(前道)和传统封装(后道)工艺为例,说明制造过程所需要的设备和材料。 IC晶圆生产线的主要生产区域及所需设备和材料 晶圆生产线可以分成7个独立的生产区域:扩散(Thermal Process)、光刻(Photo- lithography)、刻蚀(Etch)、离子注入(Ion Implant)、薄膜生长(Dielectric Deposition)、抛光(CMP)、金属化(Metalization)。 这7个主要的生产区域和相关步骤以及测量等都是在晶圆洁净厂房进行的。在这几个生产区都放置有若干种半导体设备,满足不同的需要。例如在光刻区,除了光刻机之外,还会有配套的涂胶/显影和测量设备。 先进封装技术及中道(Middle-End)技术 IC晶圆制造流程图 IC晶圆生产线的主要生产区域及所需设备和材料 传统封装工艺流程 传统封装(后道)测试工艺可以大致分为背面减薄、晶圆切割、贴片、引线键合、模塑、电镀、切筋/成型和终测等8个主要步骤。与IC晶圆制造(前道)相比,后道封装相对简单,技术难度较低,对工艺环境、设备和材料的要求也低于晶圆制造。 传统封装的主要步骤及所需设备和材料 主要半导体设备及所用材料 1) 氧化炉 设备功能:为半导体材料进行氧化处理,提供要求的氧化氛围,实现半导体预期设计的氧化处理过程,是半导体加工过程的不可缺少的一个环节。 所用材料:硅片、氧气、惰性气体等。 国外主要厂商:英国Thermco公司、德国Centrothermthermal Solutions GmbH Co.KG公司等。 国内主要厂商:七星电子、青岛福润德、中国电子科技集团第四十八所、青岛旭光仪表设备有限公司、中国电子科技集团第四十五所等。 2) PVD(物理气相沉积) 设备功能:通过二极溅射中一个平行于靶表面的封闭磁场,和靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域,实现高离子密度和高能量的电离,把靶原子或分子高速率溅射沉积在基片上形成薄膜。 所用材料:靶材、惰性气体等。 国外主要厂商:美国应用材料公司、美国PVD公司、美国Vaportech公司、英国Teer公司、瑞士Platit公司、德国Cemecon公司等。 国内主要厂商:北方微电子、北京仪器厂、沈阳中科仪器、成都南光实业股份有限公司、中国电子科技集团第四十八所、科睿设备有限公司等。 3) PECVD 设备功能:在沉积室利用辉光放电,使反应气体电离后在衬底上进行化学反应,沉积半导体薄膜材料。 所用材料:特种气体(前驱物、惰性气体等)。 国外主要厂商:美国Proto Flex公司、日本Tokki公司、日本岛津公司、美国泛林半导体(Lam Research)公司、荷兰ASM国际公司等。 国内主要厂商:北方微电子、中国电子科技集团第四十五所、北京仪器厂等。 4) MOCVD 设备功能:以热分解反应方式在衬底上进行气相外延,生长各种Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。 所用材料:特种气体(MO源、惰性气体等)。 国外主要厂商:德国Aixtron爱思强公司、美国Veeco公司等。 国内主要厂商:中微半导体、中晟光电、理想能源设备等。 5) 光刻机 设备功能:将掩膜版上的图形转移到涂有光刻胶的衬底(硅片)上,致使光刻发生反应,为下一步加工(刻蚀或离子注入)做准备。 所需材料:光刻胶等 国外主要公司:荷兰阿斯麦(ASML)公司、日本尼康公司、日本Canon公司、美国ABM公司、德国SUSS公司、美国Ultratech公司、奥地利EVG公司等。 国内主要公司:上海微电装备(SMEE)、中国电子科技集团第四十八所、中国电子科技集团第四十五所、成都光机所等。 6) 涂胶显影机 设备功能:与光刻机联合作业,首先将光刻胶均匀地涂到晶圆上,满足光刻机的工作要求;然后,处理光刻机曝光后的晶圆,将曝光后的光刻胶中与紫外光发生化学反应的部分除去或保留下来。 所用材料:光刻胶、显影液等。 国外主要厂商:日本TEL、德国SUSS、奥地利EVG等。 国内主要厂商:沈阳芯源等。 7) 检测设备(CDSEM、OVL、AOI、膜厚等) 设备功能:通过表征半导体加工中的形貌与结构、检测缺陷,以达到监控半导体加工过程,提高生产良率的目的。 所用材料:特种气体等。 国外主要厂商:美国的KLA-Tencor、美国应用材料、日本Hitachi、美国Rudolph公司、以色列Camtek公司等。 国内主要公司:上海睿励科学仪器等。 8) 干法刻蚀机 设备功能:平板电极间施加高频电压,产生数百微米厚的离子层,放入式样,离子高速撞击式样,实现化学反应刻蚀和物理撞击,实现半导体的加工成型。 所用材料:特种气体等。 国外主要厂商:美国应用材料公司、美国Lam Research公司、韩国JuSung公司、韩国TES公司等。 国内主要公司:中微半导体、北方微电子、中国电子科技集团第四十八所等。 9) CMP(化学机械研磨) 设备功能:通过机械研磨和化学液体溶解“腐蚀”的综合作用,对被研磨体(半导体)进行研磨抛光。 所用材料:抛光液、抛光垫等。 国外主要厂商:美国Applied Materials公司、美国Rtec公司等。 国内主要厂商:华海清科、盛美半导体、中电45所等。 10) 晶圆键合机 设备功能:将两片晶圆互相结合,并使表面原子互相反应,产生共价键合,合二为一,是实现3D晶圆堆叠的重要设备。 所用材料:键合胶等。 国外主要厂商:德国SUSS、奥地利EVG等。 国内主要厂商:苏州美图、上海微电子装备。 11) 湿制程设备(电镀、清洗、湿法刻蚀等) 设备功能:1)电镀设备:将电镀液中的金属离子电镀到晶圆表面,以形成金属互连;2)清洗设备:去除晶圆表面的残余物、污染物等;3)湿法刻蚀设备:通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的化学反应将被刻蚀物质剥离下来。 所用材料:电镀液、清洗液、刻蚀液等。 国外主要厂商:日本DNS、美国应用材料、美国Mattson(已被北京亦庄国投收购)公司等。 国内主要厂商:盛美半导体、上海新阳、沈阳芯源、苏州伟仕泰克等。 12) 离子注入 设备功能:对半导体材料表面附近区域进行掺杂。 所用材料:特种气体等。 国外主要厂商:美国AMAT公司等。 国内主要厂商:中国电子科技集团第四十八所、中科信等。 13) 晶圆测试(CP)系统 设备功能:通过探针与半导体器件的pad接触,进行电学测试,检测半导体的性能指标是否符合设计性能要求。 所用材料:NA。 国外主要厂商:爱德万测试、泰瑞达等。 国内主要厂商:北京华峰测控、上海宏测、绍兴宏邦、杭州长川科技、中电45所等 14) 晶圆减薄机 设备功能:通过抛磨,把晶圆厚度减薄。 所用材料:研磨液等。 国外主要厂商:日本DISCO公司、日本OKAMOTO公司、以色列Camtek公司等。 国内主要厂商:北京中电科、兰州兰新高科技产业股份有限公司、深圳方达研磨设备制造有限公司、深圳市金实力精密研磨机器制造有限公司、炜安达研磨设备有限公司、深圳市华年风科技有限公司等。 15) 晶圆划片机 设备功能:把晶圆切割成小片的Die。 所用材料:划片刀、划片液等。 国外主要厂商:日本DISCO公司等。 国内主要厂商:中国电子科技集团第四十五所、北京中电科、北京科创源光电技术有限公司、沈阳仪器仪表工艺研究所、西北机器有限公司(原国营西北机械厂709厂)、汇盛电子电子机械设备公司、兰州兰新高科技产业股份有限公司、大族激光等。 16) 引线键合机 设备功能:把半导体芯片上的Pad与管脚上的Pad,用导电金属线(金丝)链接起来。 所用材料:金属丝等。 国外主要厂商:ASM太平洋等。 国内主要厂商:中国电子科技集团第四十五所、北京创世杰科技发展有限公司、北京中电科、深圳市开玖自动化设备有限公司等。