nand dram工艺难度半导体12英寸工艺设备的国产化率：去胶设备最高，光刻机真是太低-资讯-上海羊羽卓进出口贸易有限公司

nand dram工艺难度半导体12英寸工艺设备的国产化率：去胶设备最高，光刻机真是太低

发布时间 : 2024-11-23

作者 : 小编

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半导体12英寸工艺设备的国产化率：去胶设备最高，光刻机真是太低

据国际招标网中标数量统计，目前国内主要的4条12寸晶圆产线的整体国产化率不足 15%。

分设备类型来看，去胶设备的国产化水平最高，接近70%，CMP、刻蚀、清洗、热处理等工艺设备类别的国产化率均超20%，PVD设备整体国产化率近15%，CVD、离子注入、量测、光刻、涂胶显影、镀铜等设备的国产化率均不足5%。

国内主要12英寸产线的工艺设备国产化率接近13%

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的的整体国产化率接近13%，具体分产线情况如下：

(1)2017年至今，长江存储的工艺设备国产化率接近16%

(2)2018年至今，华虹无锡的工艺设备国产化率接近15%

(3)2016年至今，合肥晶合的工艺设备国产化率接近3%

(4)2016年至今，上海华力二期的工艺设备国产化率接近11%

据国际招标网数据，按设备分类统计：

(1)去胶设备的整体国产化率较高近70%；

(2)CMP、刻蚀、清洗、热处理等工艺设备类别的国产化率均超20%；

(3)PVD设备整体国产化率近15%；

(4)CVD、离子注入、量测、光刻、涂胶显影、镀铜等设备的国产化率均不足5%。

12 英寸产线国产设备平台化：北方华创、盛美半导体、中微半导体等

据国际招标网、公司公告等数据统计，产品线最齐全的是北方华创，其次是盛美半导体：

(1) 北方华创：产品包括PVD、LPCVD、清洗设备、刻蚀设备、热处理设备；

(2) 盛美：清洗设备、LPCVD、镀铜设备、无应力抛光设备、合金退火等热处理设备；

(3) 中微：刻蚀设备、LPCVD研发、量测设备；

(4) 屹唐：刻蚀、去胶、退火；

(5) 芯源微：清洗设备、涂胶显影机。

清洗：国内主要 12 英寸产线的清洗设备国产化主要推动者-盛美股份

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的清洗设备中标统计，盛美股份占据第二市场份额。

(1) DNS、盛美股份、TEL、Lam形成寡头垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌还有北方华创、芯源微

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的清洗设备整体国产化率超20%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的清洗设备国产化率接近23%

(2) 2018年至今，华虹无锡的清洗设备国产化率接近28%

(3) 2016年至今，合肥晶合的清洗设备国产化率接近3%

(4) 2016年至今，上海华力二期的清洗设备国产化率接近25%

盛美股份：国内半导体清洗设备龙头企业

盛美股份深耕半导体清洗设备十余年。

盛美股份为国内半导体清洗设备行业龙头企业，成立于2005年，主要产品包括半导体单片清洗设备、半导体电镀设备和先进封装湿法设备等，服务客户包括长江存储、华虹集团、SK海力士、中芯国际、合肥长鑫、长电科技、通富微电等多家知名半导体企业。

2018-2020年公司营业收入约5.4亿元、7.4亿元和9.8亿元，2019年和2020年的同比增长分别为37.0%和32.4%。2018-2020年归母净利润分别约0.9亿元、1.3亿元、2.0 亿元，2019年和2020年的同比增长分别为45.8%和45.9%，收入和利润保持平稳增长。

2018-2020年主营毛利率分别为 43.80%、44.67%和42.65%。盛美股份通过不断推出差异化的新产品、新技术来提升核心竞争力。

公司成功研发出全球首创的SAPS、TEBO 兆声波清洗技术和 Tahoe 单片槽式组合清洗技术，可应用于45nm及以下技术节点的晶圆清洗领域，有效解决刻蚀后有机沾污和颗粒的清洗难题，大幅减少浓硫酸等化学试剂的使用量。

公司的兆声波单片清洗设备、单片槽式组合清洗设备及铜互连电镀工艺设备领域的技术水平达到国际领先或国际先进水平。

先进工艺对晶圆表面洁净要求的提高推动清洗设备的需求增长。清洗是贯穿半导体产业链的重要工序，用于去除半导体硅片制造、晶圆制造和封测各步骤中可能存在的杂质，避免其对芯片良率和产品性能的影响。

往往光刻、刻蚀、沉积等重复性工序前后都需要一步清洗工序。清洗步骤数量约占所有芯片制造工序步骤的 30%以上，是所有芯片制造工艺步骤中占比最大的工序。

据 Gartner 统计，2018-2020 年全球清洗设备市场规模为 34.17 亿美元、30.49 亿美元和 25.39 亿美元，预计随着芯片紧缺和行业景气持续高企的推动，2024 年全球半导体清洗设备行业将达到 31.93 亿美元。

CMP：国内 12 英寸产线的 CMP 设备国产化主要推动者-华海清科

据国际招标网数据，按主要 12 英寸产线的 CMP 设备中标统计，华海清科占据第二市场份额。AMAT、华海清科、荏原形成寡头垄断。

据国际招标网数据，国内主要 12 英寸产线的 CMP 设备整体国产化率接近 25%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的 CMP 设备国产化率接近 28%

(2) 2018年至今，华虹无锡的 CMP 设备国产化率接近 54%

(3) 2016年至今，合肥晶合的 CMP 设备国产化率接近 0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的 CMP 设备国产化率接近 12%

华海清科：国内唯一具有核心自主知识产权的 12 英寸 CMP 设备商

华海清科的主要产品为化学机械抛光（CMP）设备，可覆盖 12 英寸和 8 英寸的产线，总体技术性能已达到国际先进水平。

公司的 CMP 设备包括非金属介质 CMP、金属薄膜 CMP、硅 CMP ，服务客户涵盖中芯国际、长江存储、华虹集团、英特尔、长鑫存储、厦门联芯、广州粤芯、上海积塔等国内先进集成电路大产线。

公司的具有完全自主知识产权的 CMP 设备在逻辑芯片制造、3D NAND 制造、DRAM 制造等领域的工艺技术水平已分别突破至14nm、128层、1X/1Ynm，均为当前国内大生产线的最高水平和全球集成电路产业的先进水平。

2018-2020 年主营收入依次是 0.36、2.11、3.86 亿元，净利润依次是-1.54、0.11、0.98 亿元，毛利率依次是 25.27%、31.27%、38.17%。

CMP 在 WFE 占比 3%对应全球市场规模约 24 亿美元，先进制程技术进步及 3D Nand 层数增加推动 CMP 工艺步骤增加。

当制造工艺不断向先进制程节点发展对 CMP 技术的要求相应提高、步骤也会不断增加，例如制程节点发展至 7nm 以下时，芯片制造过程中 CMP 的应用在最初的氧化硅 CMP 和钨 CMP 基础上新增了包含氮化硅 CMP、鳍式多晶硅 CMP、钨金属栅极 CMP 等先进 CMP 技术，所需的抛光步骤也增加至 30 余步，集成电路制造商对 CMP 设备的采购和升级需求也随着增长。

PVD：国内 12 英寸产线的 PVD 设备国产化主要推动者-北方华创

据国际招标网数据，按主要 12 英寸产线的 PVD 设备中标统计，北方华创占据第二市场份额。AMAT、北方华创形成寡头垄断。

据国际招标网数据，国内主要 12 英寸产线的 PVD 设备整体国产化率接近 15%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的PVD设备国产化率接近 27%

(2) 2018年至今，华虹无锡的PVD设备国产化率接近 17%

(3) 2016年至今，合肥晶合的PVD设备国产化率接近 0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的PVD设备国产化率接近 14%

北方华创：PVD 设备已推进至 28nm 制程，可覆盖 90%以上的 PVD 工艺

北方华创是国内最大的半导体设备平台化公司。公司的主营业务覆盖半导体设备、真空设备、新能源锂电设备及精密元器件等产品线，其中半导体设备覆盖集成电路、照明、电源管理、光伏、显示等 5 大领域。

主要客户包括中芯国际、长江存储、华虹集团、隆基股份、三安光电等。

公司的集成电路工艺设备包括 5 大类：硅基刻蚀、PVD、ALD、热处理、清洗设备。2018-2020 年主营收入分别为 33.25 亿元、40.58 亿元、60.56 亿元，2019 年和 2020 年的同比增长分别为 22.0%和 49.2%。

2018-2020 年归母净利润分别为 2.34 亿元、3.09 亿元、5.37 亿元，2019 年和 2020 年的同比增长分别为 32.1%和 73.8%，收入和盈利均实现快速增长。

2018-2020 年主营毛利率为 38.38%、40.53%、36.69%。

北方华创是目前国内唯一覆盖 PVD 设备的半导体设备厂商。

公司的 PVD 设备可覆盖钝化层、铜互连、 Hardmask 等占 90%以上的 PVD 工艺，可面向集成电路 IC、先进封装、微机电系统 MEMS、LED、功率器件等领域。

据北方华创官网消息，公司的 PVD 设备被国内先进集成电路制造企业指定为 28nm 制程 baseline 机台，并成功进入国际供应链体系，所研发的 PVD 设备达到 14nm 级别。国内 PVD 市场规模可达 28-31 亿元。

据 SEMI 最新预计，2021 年国内半导体设备市场规模 166 亿美元，其中本土晶圆厂提供的市场规模估计占 55%-60%推算，本土半导体设备市场需求预计为 91-100 亿美元，其中 PVD 占比按 4.5%计算，那么预计北方华创所能涉足的 PVD 设备市场规模约为 4.1-4.5 亿美元，折合 RMB 为 28-31 亿元。

刻蚀：国内 12 英寸产线的刻蚀设备国产化主要推动者-中微公司、北方华创

据国际招标网数据，按主要 12 英寸产线的刻蚀设备中标统计，中微公司占据第三市场份额。

(1) Lam、TEL、中微公司、AMAT 形成寡头垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌还有北方华创、屹唐半导体。

据国际招标网数据，国内主要 12 英寸产线的刻蚀设备整体国产化率接近 22%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的刻蚀设备国产化率接近23%

(2) 2018年至今，华虹无锡的刻蚀设备国产化率接近23%

(3) 2016年至今，合肥晶合的刻蚀设备国产化率接近12%

(4) 2016年至今，上海华力二期的刻蚀设备国产化率接近21%

中微公司：国内等离子体刻蚀设备龙头，拥有国际一线代工客户

中微公司定位微观加工高端半导体设备。公司主要开发加工微观器件的大型真空工艺设备，包括等离子体刻蚀设备和化学薄膜设备。其中，等离子体刻蚀设备分为电容性等离子体刻蚀设备（CCP）、电感性等离子体刻蚀设备（ICP）和电感性深硅刻蚀设备。公司一直是台积电刻蚀设备的供应商之一，此外刻蚀设备的服务客户涵盖：长江存储、华力微电子、中芯国际等。

2018-2020 年主营收入分别为 16.39 亿元、19.47 亿元、22.73 亿元，2019 年和 2020 年的同比增长分别为 18.8%和 16.7%。

2018-2020 年归母净利润为 0.91 亿元、1.89 亿元和 4.92 亿元，2019 年和 2020 年的同比增长分别为 107.7%和 160.3%，盈利能力增长较快。2018-2020 年毛利率分别为 35.50%、34.93%和 37.67%。

中微公司的 CCP 刻蚀设备发展成熟，ICP 刻蚀设备销售已进入放量阶段。公司的 CCP 刻蚀设备已可覆盖 70%左右的 CCP 刻蚀工艺，应用范围可覆盖前道制程的 65nm-5nm 的微观器件。

公司今年正式发布了新一代 ICP 刻蚀设备 Primo Twin-Star，用于 IC 器件前道和后道制程导电/电介质膜的刻蚀应用。

截止 2021 年 6 月，公司的单反应台 ICP 刻蚀 Primo nanova 交付累计达 100 台，根据公司 2020 年度业绩说明会透露，可推导 2016-2021H1 的 ICP 刻蚀系列逐年新增腔数为 2、6、13、6、28 及不低于 45 台，2021 年上半年的新增腔数比 2020 年全年至少增长 61%，ICP 刻蚀产品的年度交付量大幅增长。

半导体器件结构立体化、先进制程等增加刻蚀设备需求。

据中微公司 2020 年业绩说明会材料，逻辑器件的微观尺寸从 28nm 向 5nm 进步时，所需刻蚀步骤数显著增长近 3 倍；存储器件为突破物理极限增大容量而向 3D 结构堆叠时，刻蚀设备的投资占比也从 2D NAND 的 20%提升至 3D NAND 的 50%。

刻蚀技术的难度提高和工序增加将显著提升晶圆制造对刻蚀设备的需求。

热处理：国内部分 12 英寸产线的热处理设备国产化主要推动者 - 屹唐半导体 & 北方华创

据国际招标网数据，按主要 12 英寸产线的热处理设备中标统计，北方华创占据第二市场份额。

(1) TEL、北方华创、AMAT、日立国际电气形成寡头垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌还有屹唐半导体

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的热处理设备整体国产化率接近23%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的热处理设备国产化率接近34%

(2) 2018年至今，华虹无锡的热处理设备国产化率接近12%

(3) 2016年至今，合肥晶合的热处理设备国产化率接近4%

(4) 2016年至今，上海华力二期的热处理设备国产化率接近11%

北方华创：立式炉、卧式炉国内领先，成为主流厂商扩散氧化炉设备的优选

北方华创的热处理设备主要为氧化扩散设备。

公司的氧化扩散设备包括立式氧化炉、立式退火炉等，可用于28nm及以上的集成电路、先进封装、功率器件；卧式扩散/氧化系统等，可用于集成电路 IC、功率器件 POWER、微机电系统 MEMS，还可以用于干氧氧化、湿氧氧化、氢氧合成氧化、扩散、退火/推进和合金等多种工艺，具有功能齐全的优势。

屹唐半导体：快速热处理设备全球第二

屹唐半导体的热处理产品进入国内外领先芯片制造商。

公司的主营产品主要包括干法去胶设备、快速热处理设备、干法刻蚀设备在内的集成电路制造设备及配套工艺解决方案。公司热处理设备的服务客户汉涵盖三星电子、台积电、海力士、中芯国际、长江存储。

2018-2020年营业收入依次约15.2 亿元、15.7 亿元、23.1亿元，2019年和2020年的同比增长率分别为3.3%和47.1%；2019-2020年的净利润分别为0.2亿元、-0.9 亿元和 0.2 亿元；2019-2020 年的毛利率分别为 40.09%、33.75%和 32.79%。

屹唐半导体的快速热处理设备在全球市场占有率排第二。

公司快速热处理设备在晶圆表面器件快速热退火图形效应、晶圆表面器件热应力控制能力、晶圆表面瞬时测温能力、控温能力、单位时间生产效率、产能、综合持有成本等主要技术指标、关键性能参数方面表现出色。

拥有针对现行及未来一代逻辑、DRAM 和闪存器件量产而设计的 Helios® 系列快速热处理设备和能有效避免晶圆破片的 Millios® 闪光毫秒级退火设备两款产品。

CVD：国内12英寸产线的 CVD 设备国产化主要推动者-沈阳拓荆

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的CVD设备中标统计，沈阳拓荆为国产化中唯一的主力军，但市场份额较小，仍有较大的国产化进步空间。

(1) AMAT、TEL、Lam、日立国际电气形成寡头垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌有沈阳拓荆、盛美股份

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的 CVD 设备整体国产化率接近 3%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的CVD设备国产化率接近2%

(2) 2018年至今，华虹无锡的CVD设备国产化率接近11%

(3) 2016年至今，合肥晶合的CVD设备国产化率接近1%

(4) 2016年至今，上海华力二期的CVD设备国产化率接近5%

沈阳拓荆：PECVD设备领跑，国内唯一产业化应用的集成电路

PECVD、SACVD设备厂商沈阳拓荆是由海外专家团队和中科院所属企业共同发起成立的国家高新技术企业。

公司主要从事纳米级镀膜设备及其零部件的研发、设计、制造及技术咨询与服务，拥有12 英寸 PECVD（等离子体化学气相沉积设备）、ALD（原子层薄膜沉积设备）、SACVD（次常压化学气相沉积设备）三个完整系列产品，广泛应用于集成电路前道和后道、TSV封装、光波导、Micro-LED、3D-NAND 闪存、OLED 显示等高端技术领域。

2018-2020年公司的 PECVD 设备占主营收入比例分别为 78%、100%、98%；2018-2020年主营业务收入分别为 0.71 亿元、2.51 亿元、4.36 亿元，2019 年和 2020年的同比增长分别为 253.5% 和 73.7%；2018-2020 年归母净利润分别为-1.03 亿元、-0.19 亿元、-0.12 亿元。

收入增速较高，盈利能力逐步改善。

2018-2020年毛利率分别为33.00%、31.99%、34.12%。沈阳拓荆的产品已进入国内主流晶圆产线。

公司的产品已成功应用于中芯国际、华虹集团、长江存储、厦门联芯、燕东微电子等行业领先集成电路制造企业产线，产品已适配国内最先进的28/14nm逻辑芯片、19/17nm DRAM 芯片和64/128层3D NAND FLASH晶圆制造产线，2.5D、3D先进封装及其他泛半导体领域。

在先进制程方面，公司的PECVD设备已发货某国际领先晶圆厂先进研发产线，ALD 设备已销往国内 14nm 研发产线，产品技术参数已达到国际同类设备水平。

PECVD 在薄膜设备中占比最高，2025年全球 PECVD市场规模有望达到 785亿元。据 Gartner统计，PECVD 占整个薄膜沉积设备市场的 33%。

据 Maximize Market Research 预计，全球半导体薄膜沉积设备市场规模在 2025 年将从 2020 年的 172 亿美元扩大至 340 亿美元，保持 13.3%的年均复合增长速度，约合 2380 亿元，届时 PECVD 市场规模有望达到 785 亿元。

同时，先进制程使得晶圆制造的复杂度和工序步骤均大幅提升，将刺激 PECVD 需求显著增长。

盛美股份： 立式炉管设备可用于逻辑电路和存储电路中前道工艺中的多晶硅，氮化硅，氧化硅薄膜沉积。

盛美股份的CVD设备主要为 LPCVD 立式炉管设备，于2020年推出，可进行批次处理晶圆工艺，实现不同类型的非金属薄膜在晶圆表面的沉积工艺，主要是多晶硅，氮化硅，氧化硅等薄膜。

2020年公司生产 2 台立式炉管设备且成功销售 1 台，客户端已进入华虹集团。

北方华创： 面向 LED 领域介质膜沉积的 PECVD 设备已成为 LED 客户扩产优选设备

北方华创先后完成了PECVD、APCVD、LPCVD、ALD等设备的开发，致力于为集成电路、半导体照明、微机电系统、功率半导体、化合物半导体、新能源光伏等领域提供各种类型的CVD设备；硅外延设备在感应加热高温控制技术、气流场、温度场模拟仿真技术等方面取得了重大的突破，达成了优秀的外延工艺结果，获得多家国内主流生产线批量采购。

去胶：国内 12 英寸产线的去胶设备国产化主要推动者-屹唐半导体

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的去胶设备中标统计，屹唐半导体市占率遥遥领先。屹唐半导体、日立国际电气形成寡头垄断；

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的去胶设备整体国产化率接近70%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的去胶设备国产化率接近86%

(2) 2018年至今，华虹无锡的去胶设备国产化率接近94%

(3) 2016年至今，合肥晶合的去胶设备国产化率接近0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的去胶设备国产化率接近56%

屹唐半导体：干法去胶设备全球第一，拥有国内外顶尖客户资源

屹唐半导体的干法去胶设备和快速热处理设备可用于90纳米到5纳米逻辑芯片、10纳米系列 DRAM芯片、32层到128层3D闪存芯片制造中若干关键步骤的大规模量产。

Suprema® 系列干法去胶设备已具有30多年历史，拥有远程电感耦合等离子体发生器等世界领先核心技术，工艺范围宽、工艺性能优异、颗粒污染小、损耗品成本和综合持有成本低。

据 Gartner 统计数据，2018年-2020年公司在干法去胶设备领域中分别位于全球第三、第二、第一的市场地位，市占率逐年提升。服务客户涵盖台积电、三星电子、中芯国际、长江存储、格罗方德、美光科技等。

光刻机：国内 12 英寸生产线的光刻机国产化率仍有较大的追赶空间

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的光刻机中标统计，仅上海微电子占据较小的市场份额。

(1) ASML、CANON 形成寡头垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌有：上海微电子

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的光刻机整体国产化率接近1%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的光刻机国产化率接近2%

(2) 2018年至今，华虹无锡的光刻机国产化率接近0%

(3) 2016年至今，合肥晶合的光刻机国产化率接近0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的光刻机国产化率接近0%

Track：国内12英寸产线的涂胶显影机国产化主要推动者-芯源微

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的涂胶显影设备中标统计，仅芯源微占据较小市场份额。

(1) TEL形成完全垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌有：芯源微

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的涂胶显影机整体国产化率接近1%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的涂胶显影机国产化率接近0%

(2) 2018年至今，华虹无锡的涂胶显影机国产化率接近0%

(3) 2016年至今，合肥晶合的涂胶显影机国产化率接近0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的涂胶显影机国产化率接近6%

芯源微：涂胶显影设备已获多个前道大客户订单，打破 TEL 垄断

芯源微的产品包括光刻工序涂胶显影设备(涂胶/显影机、喷胶机)。公司的产品包括光刻工序涂胶显影设备（涂胶/显影机、喷胶机）和单片式湿法设备（清洗机、去胶机、湿法刻蚀机），可用于6英寸及以下单晶圆处理（如 LED 芯片制造环节）及8/12英寸单晶圆处理（如集成电路制造前道晶圆加工及后道先进封装环节）。

公司的涂胶显影设备于2018年下半年分别发往上海华力、长江存储进行工艺验证，上海华力机台已于2019年9月通过工艺验证并确认收入，长江存储机台也在2021年4月宣布结束工艺验证。

2018-2020年主营收入分别为2.10亿元、2.13亿元、3.29亿元，2019年和2020年的同比增长为 1.4%和 54.5%；

2018-2020年的归母净利润分别为0.30亿元、0.29亿元、0.49亿元；

2018-2020年的毛利率分别为46.49%、46.62%和42.58%。

镀铜：国内主要12英寸产线的镀铜设备国产化主要推动者-盛美股份

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的镀铜设备中标统计，仅盛美股份占据较小的市场份额。

(1) Lam 形成完全垄断；

(2) 参与竞争的国产品牌有：盛美股份

据国际招标网数据，国内主要12英寸产线的镀铜设备整体国产化率接近4%，具体各产线情况如下：

(1) 2017年至今，长江存储的镀铜设备国产化率接近0%

(2) 2018年至今，华虹无锡的镀铜设备国产化率接近0%

(3) 2016年至今，合肥晶合的镀铜设备国产化率接近0%

(4) 2016年至今，上海华力二期的镀铜设备国产化率接近17%

盛美股份：全球少数几家掌握芯片铜互连电镀铜技术核心专利并实现产业化的公司之一

盛美股份的镀铜设备分为前道铜互连电镀设备、后道先进封装电镀设备。

公司的前道铜互连电镀设备可用于逻辑电路和存储电路中双大马士革电镀铜工艺，自主开发了针对20-14nm及更先进技术节点的芯片制造前道铜互连镀铜技术（Ultra ECP map）；

后道先进封装电镀设备可用于先进封装Pillar Bump、 RDL、HD Fan-out和TSV中，铜、镍、锡、银、金等电镀工艺，解决了在更大电镀液流量下实现平稳电镀的难题，可以达到更好的片内均匀，实现高电流密度条件下的电镀，凸块产品的各项指标均满足客户要求。

离子注入机：12英寸产线离子注入机设备国产化主要推动者–万业企业、中科信

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的离子注入设备中标统计，仅中科信占据较小的市场份额。

万业企业：已获离子注入机重复、批量订单

2020年12月，公司旗下凯世通集成电路离子注入机迎来商业客户及批量订单的重大突破。

万业企业控股孙公司北京凯世通半导体有限公司与芯成科技（绍兴）有限公司签署销售合同，拟出售3台12英寸集成电路设备，分别为低能大束流重金属离子注入机（Sb implanter）、低能大束流超低温离子注入机（Cold implanter）以及高能离子注入机（HE implanter），订单金额超过1亿人民币(含税)。

量测设备：12英寸产线量测设备国产化主要推动者–精测电子、中科飞测

据国际招标网数据，按主要12英寸产线的量测设备中标统计，仅上海精测半导体、中科飞测占据较小的市场份额。

精测电子：已实现膜厚、OCD、电子束review设备的突破

据上海精测半导体官方公众号，7月13日，上海精测半导体国内首台独立式OCD设备与国内唯一 Review SEM 设备顺利出机。

半导体量测设备行业市场规模2020-2021年强劲增长，行业格局稳定。

2020 年全球量测设备市场规模估计超70亿美元，占半导体设备行业规模的比例达到11%以上。KLA、Applied Materials、Hitachi High-tech 垄断全球 80%的量测设备市场。

上海精测半导体已实现膜厚、OCD、电子束 review 设备的突破，在8大类量测设备中SAM 占比 33%。

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作者：中银证券杨绍辉陶波

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DRAM制造的军备竞赛，谁会是最后赢家？

在1月份，美光正式向外界宣布，其基于新型1α制程生产的DRAM开始批量出货，这是目前世界上最先进的DRAM制造技术。而据悉1α制程最初会用于8Gb和16Gb的DDR4和LPDDR4内存生产上，随着时间的推移，未来将用于美光所有类型的DRAM生产，更进一步的降低生产成本。

在美光宣布量产的全新的1α工艺DRAM后，我们看到同样作为全球DRAM主要生产厂家的三星还是处在1z的制程上进行生产，不过与美光不同的是，其采用了EUV（Extreme Ultra-violet——极紫外线光刻）工艺进行DRAM产品的生产，而这个时候可能会有朋友会好奇，DRAM制造工艺上的1α和1z之类的代表的是什么？为什么美光在不采用EUV的情况下，依然领先了一个世代的工艺呢？

1.DRAM产品的制造工艺

在长久以来，DRAM的产品制造工艺一直就是落后于先进的微处理器，例如现阶段基于5nm工艺打造的SOC已经被不少的手机用上，然而在DRAM产品上，并没有那么高的提升。

△美光曾经公布的演进路线图

DRAM产品目前处在10-20nm工艺制造的阶段，并且由于DRAM制程工艺进入20nm以后，制造难度越来越高，内存芯片制造厂商对工艺的定义已经不是具体的线宽，而是分成类似1x、1y、1z的定义，大体来讲，1x-nm制程相当于16~19nm、1y-nm相当于14~16nm，而1z-nm则相当于12~14nm。

1α则是DRAM制程在1z之后的一个演进，根据现阶段所知的消息，1α的制造工艺大致对应于10-12nm的工艺。

在内存工艺的演进上，目前在1α之后会是1β和1γ，预计将在10nm左右持续演进三代。

2.美光的1α对比起之前的1z有什么区别？

根据美光向外界公布的数据，美光的1α DRAM制程相比较于此前所采用的1z DRAM制程，在最终的产品上，1α 制程将内存密度提升了 40%。

在每单位面积内，将内存密度进行大幅度的提升，其有利于在单位面积内容纳更多的有效内容。打一个大概的比方，就是原先一款晶圆内能生产100片的DRAM 产品，因为内存密度的提升，其可以在原先生产100片的基础上，多生产出40片。这对于美光来说，无疑是大幅度的降低了生产成本，并且在单位密度内容量的增加还使得产品在最终的使用上可以降低15%的性能功耗，这对于不少的移动端设备/嵌入式设备来说也是非常利好的。

△美光采用了多层生长的制造方法

在美光自身的DRAM制造上，在1α以及1z上，美光都没有采用EUV（Extreme Ultra-violet——极紫外线光刻）工艺进行制造，而据美光向外界展示的消息显示。美光在1α的生产上，采用了全新的结构设计，有效的提高了10%的内存密度，而在其他方面则是通过进一步的使用新材料、改进生产流程及工艺，将DRAM产品制造推向了1α制程的层次。

根据美光方面表示其会在位于桃园和台中的晶圆工厂中，使用1α制程生产8GB和16GB的DDR4和LPDDR4内存，最后该工艺将应用所有类型的内存。这意味着在随后的一段时间内美光会将旗下采用1z DRAM制程的生产线逐步升级替换为1α，根据外媒的消息，其生产线全面升级预计将在2022-2023年完成。

对于此后的生产来说，现阶段美光使用1α制程在DDR4及LPDDR4等产品上取得好的表现，无疑可以为DDR5或者新一代的GDDR显存等生产提供技术积累，确保可靠产品的产出。

在供货情况上，美光表示，基于1α制程的产品首先出货的是面向运算市场的DDR4 内存以及英睿达 (Crucial) 消费级 PC DRAM 产品。美光同时也已开始向移动客户提供 LPDDR4 样片进行验证。

3.三星的1z制程用上EUV技术有何优势

2020年的3月份，三星宣布基于EUV（（Extreme Ultra-violet——极紫外线光刻）工艺的第一代10nm制程（1x）DRAM产品已经成功制造，并且交付给用户。

2020年3月份，三星给出的消息显示，其是业内第一家采EUV（Extreme Ultra-violet——极紫外线光刻）工艺进行DRAM生产的厂家，并且将在随后的DRAM产品生产中进行全方位的部署。

△三星宣布采用EUV工艺进行1x DRAM产品制造

2020年10月份，三星宣布在韩国平泽的第二条生产线生产了基于EUV工艺生产的1z 16GB LPDDR5。宣布其1z DRAM生产用上了EUV工艺。

△三星宣布在韩国平泽的第二条生产线生产了基于EUV工艺生产的1z 16GB LPDDR5

近期，国外机构与媒体（TechInsights 、EETimes）进一步的解析了采用三星所采用EUV工艺生产的1z DRAM产品。

△未采用EUV工艺生产于采用EUV工艺生产的1z DRAM产品对比

根据国外机构及媒体的内容，我们可以看到，三星1z-nm制程的生产效率比以前的1y-nm工艺高出15％以上。D/R（Design Rule）从1y-nm制程的17.1nm降低到1z-nm制程的15.7nm，核心尺寸也从53.53mm2减小到43.98mm2，比之前缩小了约18％。

并且在采用EUV工艺后，其生产的DRAM产品可以明显改善S/A（sense amplifier circuitry 感应电路放大）区域中BLP封装技术的线边缘粗糙度（LER），并减少了桥接/短路缺陷。

三星与美光1z-nm DRAM0.00204µm2的单元尺寸相比，三星的1z-nm DRAM单元尺寸只有0.00197µm2。三星1z-nm DRAM的D/R为15.7nm，美光的则是15.9nm。在这一方面的参数来看，三星采用的EUV工艺制造在最终的产品上有着较为优秀的数据差距。

4.军备竞赛谁是赢家？

我们之前说过，美光在2021年的1月份成为首家突破1α DRAM的厂家，并且没有采用EUV工艺进行制造。而三星则在2020年的1z DRAM生产上就用上了EUV工艺。

美光在此前曾放出消息，后续的1β和1γ DRAM生产上，其1β预计不会采用EUV工艺，将继续在设计及其材料、工艺等一系列的内容中进一步的进行推进。而在1γ上尝试采用EUV工艺进行制造。

三星则是宣布将会在后续的一系列DRAM生产上采用EUV工艺，并且也将在2021年推出基于EUV工艺生产的1α DRAM产品。三星位于韩国平泽的半导体生产工厂将会是未来几年内全球最大的基于EUV工艺生产DRAM的工厂。

△三星官方曾给出的DRAM产品时间节点

根据三星官方的说法，在1α的DDR 5和LPDDR 5的生产上采用EUV工艺，会比此前使用12英寸1x晶片的制造生产率翻一番。

△三星在DRAM方面取得的工艺进步进程

从现阶段的情况来看，作为DRAM生产的巨头，三星与美光正走在遵循这自己此前定下的技术路线进行产品的生产。我们可以看到美光虽然没有采用EUV技术，但是在其他方面仍然通过一系列的改进与优化，达到了工艺制程上的领先，并且在现阶段利用成熟技术的成本优势达到更高的利润。

△美光采用1α制程所制造的产品

三星现阶段使用EUV工艺的生产对比于其他家来说，无疑会增加更高的成本，但是随着时间的推移，其使用成本会进一步的降低，最终实现更高的利润，并且在EUV工艺的使用上存在技术优势。以此也有部分人担忧，美光在1γ上尝试采用EUV工艺进行制造产品后，会不会由于使用经验的不足等原因导致面对竞争对手时出现落后的情况。

但是从现阶段的情况来看，美光、三星以及我们本文中没有提及的SK海力士、南亚科技等巨头等现阶段都是处于不错的盈利水平。例如最近TrendForce的调查显示，在未来三年汽车及5G新基建等产品上会有更高的DRAM产品需求，而在汽车利于对于DRAM需求的GAGR（年复合增长率）就超过了30%。

△汽车方面的未来三年DRAM需求增长

在DRAM产品上的军备竞赛，这些厂家都选择了不同的道路，而由于这一方面属于重资本领域，在未来几年内我们或许还未能看到究竟是哪一方笑到了最后，而这场DRAM制造工艺上的军备竞赛，我们或许要在以后才能知晓最后的答案。

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