北方华创各类产品布局情况如何?

北方华创各类产品布局情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/07/29 10:34

四大领域布局塑造设备平台型公司,充分受益国产替代。

ICP 突破 12 英寸各技术节点,CCP实现逻辑/存储/功率多关键制程覆盖。凭借在等离子体控制、反应腔室设计、刻蚀工艺技术、软件技术的积累与创新,北方华创在集成电路、功率半导体、化合物半导体、半导体照明、微机电系统、先进封装等领域均可提供先进的装备及工艺解决方案。北方华创现已形成对刻蚀工艺的全覆盖,具有对硅、深硅、金属、介质、化合物半导体(SiC, GaN, GaAs, InP, LiNbO₃, LiTaO₃等)等多种材料的刻蚀能力,凭借优良的工艺性能成为客户的优选。刻蚀设备约占集成电路芯片制造设备总资本开支的22%,是半导体制造过程中的关键环节。随着集成电路线宽的持续减小和3D 集成电路的发展,刻蚀设备在集成电路装备市场中的地位愈加重要,已跃居集成电路采购额最大的设备类型,2023年公司刻蚀设备(ICP/CCP/TSV/去胶)收入近 60 亿元。 (1)ICP:北方华创作为国内领先的高端电子工艺装备供应商,深耕ICP刻蚀技术二十余年,先后攻克了电感耦合脉冲等离子体源、多温区静电卡盘、双层结构防护涂层和反应腔原位涂层等技术难题,实现 12 英寸各技术节点突破。公司多晶硅及金属刻蚀系列ICP设备实现规模化应用,完成了浅沟槽隔离刻蚀、栅极掩膜刻蚀等多道核心工艺开发和验证,助力国内主流客户技术通线,已实现多个客户端大批量量产并成为基线设备。截至2023 年底,北方华创ICP刻蚀设备已累计出货超 3,200 腔。

(2)CCP:2021 年,北方华创开始着力进行介质刻蚀设备研发,致力于攻克12英寸关键介质刻蚀工艺应用,支撑客户持续创新。凭借多年积累的核心技术以及对刻蚀领域的深刻理解,北方华创先后突破了 CCP 领域等离子体产生与控制、腔室设计与仿真模拟、低温静电卡盘、高功率等离子馈入等多项关键技术,建立起核心技术优势。目前,北方华创集成电路领域CCP介质刻蚀设备实现了逻辑、存储、功率半导体等领域多个关键制程的覆盖,为国内主流客户提供了稳定、高效的生产保障,赢得客户信赖和认可。截至 2023 年底,北方华创CCP刻蚀设备已累计出货超 100 腔。

(3)TSV:硅通孔刻蚀是关键步骤之一,其工艺在刻蚀形貌、刻蚀速率、选择比、深宽比、均匀性等方面要求严苛,存在较高的技术壁垒。北方华创推出的12 英寸TSV刻蚀设备,通过快速气体和射频切换控制系统,结合优良的工艺配方架构,在高深宽比硅通孔刻蚀中可精确控制侧壁形貌,实现侧壁无损伤和线宽无损失。通过优异的实时控制性能,大幅提升刻蚀速率,达到国际主流水平。目前北方华创的 TSV 刻蚀设备已广泛应用于国内主流Fab 厂和先进封装厂,是国内 TSV 量产线的主力机台,市占率领先。

薄膜沉积设备约占集成电路装备总资本开支的 21%,是半导体制造工艺中的关键环节。薄膜沉积设备主要用于在基底材料上生长、沉积或涂布极薄的膜层,这些膜层在芯片中扮演重要的角色,2023 年公司薄膜沉积设备收入超 60 亿元。

(1)物理气相沉积(PVD):主要用于金属薄膜制备。北方华创作为中国PVD工艺装备技术的先行者,早在 2008 年就开始了 PVD 装备的研发工作。经过十余年的技术沉淀与创新突破,北方华创先后突破了磁控溅射源设计、等离子体产生及控制、腔室设计与仿真模拟、颗粒控制、软件控制等多项核心技术,实现了对逻辑芯片和存储芯片金属化制程的全覆盖。截至2023年底,集成电路领域铜(Cu)互连、铝垫层(Al Pad)、金属硬掩膜(Metal HardMask)、金属栅(Metal Gate)、硅化物(Silicide)等工艺设备在客户端实现稳定量产,成为多家客户的基线设备,并广泛应用在逻辑、存储等主流产线,同时也成功实现功率半导体、三维集成和先进封装、新型显示、化合物半导体等多个领域的量产应用。截至 2023 年底,公司已推出40余款PVD设备,累计出货超 3,500 腔。

(2)化学气相沉积(CVD)主要用于介质薄膜和金属薄膜的制备。北方华创基于十余年沉积工艺技术的丰富经验,布局拓展了 DCVD 和 MCVD 两大系列产品。针对介质和金属化学气相沉积关键技术需求,攻克了进气系统均匀性控制、压力精确平衡、双频驱动的容性等离子体控制、多站位射频功率均分控制等多项技术难题,实现金属硅化物、金属栅极、钨塞沉积、高介电常数原子层沉积等工艺设备的全方位覆盖,关键技术指标均达到业界领先水平,赢得客户高度评价。截至 2023 年底,北方华创已实现 30 余款 CVD 产品量产应用,为超过50 家客户提供技术支持,累计出货超 1000 腔。

(3)外延(EPI)设备:经过十余年的技术沉淀与创新突破,北方华创已形成具有核心技术优势、品类齐全、应用广泛的外延系列化产品,具备单晶硅、多晶硅、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等多种材料外延生长技术能力,覆盖集成电路、功率半导体、化合物半导体等领域应用需求。截至 2023 年底,北方华创已发布 20 余款量产型外延设备,累计出货超1,000腔。

清洗一般采用化学和物理作用力相结合的方法实现,在清洗时既要有很好的腐蚀选择性,高效的去除超微细颗粒物及各种残留物的能力,又不能对晶片表面的精细图形结构造成损伤。湿法工艺主要用于去除芯片制造中上一道工序所遗留的超微细颗粒污染物、金属残留、有机物残留物,去除光阻掩膜或残留,也可根据需要进行硅氧化膜、氮化硅或金属等薄膜材料的湿法腐蚀,为下一步工序准备好良好的表面条件。湿法腐蚀速率,腐蚀均匀性,晶圆正、反面交叉污染的控制,清洗效率等都是至关重要的工艺要素。在清洗设备领域,北方华创经过多年的技术积累,先后突破了多项关键模块设计技术和清洗工艺技术,包括伯努利卡盘和双面工艺卡盘、高效率药液回收系统、热 SPM 工艺、热磷酸工艺、低压干燥工艺等,实现了槽式工艺全覆盖,同时高端单片工艺实现突破,公司在集成电路领域的工艺设备均已在客户端实现量产。截至2023年底,公司清洗设备累计出货超 1,200 台。

参考报告REPORT

北方华创研究报告:塑造刻蚀薄膜沉积清洗热处理平台企业,深度受益国产替代战略发展.pdf

北方华创研究报告:塑造刻蚀薄膜沉积清洗热处理平台企业,深度受益国产替代战略发展。布局刻蚀/薄膜沉积/清洗/热处理四大应用领域,打造半导体设备平台型企业。半导体设备处于产业链上游,支撑制造和封装测试,半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,一代工艺需要一代设备,半导体设备是半导体产业的技术先导者,通常半导体设备的研发领先半导体工艺3~5年。制造半导体芯片过程主要包括晶圆加工、刻蚀、光刻、沉积、离子注入、金属化等多个工艺步骤。北方华创设备涉及刻蚀/薄膜沉积/清洗/热处理四大应用领域,广泛应用于集成电路、先进封装、半导体照明、微机电系统、功率半导体、化合物半导体、新能源光伏、平板显示等领域,...

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