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半导体激光切割赛道迎来史上“最热投资年”

发布时间:2022-09-30 01:36:34 来源:球王会电竞平台 作者:球王会电竞app下载

  伴随全球半导体市场的升级,国内设备厂商也迎来新的发展机遇。半导体设备作为国产化的核心领域,对于中国半导体产业链安全具有重大意义。近年来,多重因素影响下,本土设备厂商验证与导入速度也在加快。

  根据 SIA 的统计报告,2019 年中国在晶圆制造设备领域的占比仅为 2%,“卡脖子”问题尤为明显,近几年,面对国际政治不确定性提高的背景,设备国产化成为迫切需求。

  此外,据SEMI数据,2021年全球半导体制造设备销售额激增,相比2020年的712亿美元增长了44%,达到1026亿美元。中国大陆第二次成为全球半导体设备的最大市场,销售额增长了58%,达到296亿美元,半导体设备景气周期有望持续。

  与进口设备相比,国产设备交期相对较好,响应速度更快、配套服务更到位。在全球半导体市场上,近几年半导体制造设备延期交付的现象屡见不鲜。受到关键零部件短缺、疫情影响等因素,半导体设备延期交付的声音此起彼伏,一定程度上也影响了厂商扩产脚步。

  在国内半导体市场,已有南大光电、神工股份、华润微、华峰测控等多家企业发布公告称,因关键设备采购周期延长等因素导致项目建设进度不及预期。

  另一方面,受设备供应压力、中美贸易摩擦影响等多重因素叠加下,国内Fab厂在扩产同时也在积极导入国产设备。截至目前,已有多家国内半导体设备厂商相继发布了22Q1与2021年度财报,国产设备厂商订单今年以来呈现向好局势。

  据统计,今年以来,北方华创、芯源微、拓荆科技、中微半导体、盛美半导体等多家设备商都有多台设备中标。

  在设备国产化热潮来临的同时,资本热钱也在加速涌入半导体设备市场,以助推行业进一步发展。

  据统计,今年以来,在国内半导体设备领域,已有16家公司完成了新一轮融资,融资额超17亿元。

  细数今年以来获得融资的半导体设备企业,“切割”领域成为投资亮点之一,镭明激光、科韵激光、泰德激光、和研科技等都涉及切割领域。而晶圆切割则备受关注。

  在上述企业中,和研科技已成功研发12英寸全自动晶圆划片机,镭明激光是少数同时拥有激光开槽以及激光隐切两项核心技术的公司之一,推出了12英寸晶圆激光开槽机和12英寸晶圆激光隐形切割机。泰德激光独立研发生产的全自动晶圆标记、晶圆切割系统及AOI检测设备也已获得行业客户的认证。科韵激光在2021年底也推出了SiC晶圆隐切等多款半导体和PCB设备。

  在晶圆制造流程中,晶圆切割设备(划片机)是封装设备重要环节。划片机是使用刀片或者通过激光等方式高精度地切割硅片、玻璃、陶瓷等被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和 WLP 切割环节的关键设备。

  切割设备将整片晶圆按照芯片大小分割为单一的芯片,进而封装为商品。因此,晶圆的切割技术对提高成品率和封装效率有着重要影响。

  由于晶圆切割设备相比晶圆制造核心设备,开发难度较低,因此晶圆切割设备成为国产化的重要方向之一。除了技术难度以外,国内封测厂随着技术实力提升,市场话语权不断增强,在国内半导体封测厂积极扩产背景下,也为国产划片机带来了广阔的发展空间。

  但是,全球划片机市场被海外厂商垄断的局面也是现状之一, DISCO 和东京精密占据较大比例的市场,国产厂商份额极低。DISCO 成立于 1937 年,从刀片耗材业务起家,1975 年开发出划片机成功进入精密机械设备领域,集微咨询高级分析师陈跃楠指出, Disco在磨片和切片具有技术优势,全球市占率超过50%。

  晶圆切割主要分为刀片切割和激光切割两大工艺,分别对应砂轮划片机和激光划片机两类划片设备。刀片切割包括一次切割和分步连续切割的方式,效率高,成本低,寿命长,是使用最广泛的切割工艺,尤其在较厚晶圆(100 微米)具备优势。

  2007年,日本DISCO公司开发出可以用激光进行晶圆切割的设备,自此激光切割逐渐发展起来。从技术角度来看,激光切割工艺切割精度高、切割速度快,主要适用于较薄晶圆(100 微米)的切割。

  从制造角度来看,激光和刀片切割殊途同归,前者使用的激光头划切晶圆,后者则使用空气主轴固定刀片划切晶圆。

  作为晶圆切割的细分领域,激光设备为国产设备商的突破点主要原因在于:激光设备主要依靠激光头的移动,DISCO在这方面没有像刀片切割的主轴那样的核心技术,相对而言壁垒低于刀片切割机。

  数年来,已经陆续有国内企业进入激光切割设备领域,且商业落地的脚步逐渐加快。

  如前文所提到的ADT,在光力科技收购ADT公司之前,ADT公司已经研发制造了激光切割机,并销售给台湾一家封测企业。只是由于产品成本过高,没有进一步推广。收购ADT后,光力科技重新开启研究计划,由郑州研发团队正和以色列团队一起研发新的激光切割机。

  2021年12月,迈为股份披露,公司半导体晶圆激光开槽设备获长电科技、三安光电订单,为国内第一家为长电科技等企业供应半导体晶圆激光开槽设备的制造商,并与其他五家企业签订试用订单。

  在今年2月宣布完成数亿元融资的镭明激光,2019年苏州AMD成为其首家客户,当时苏州AMD已经被通富收购。

  除民营企业以外,中国长城、中电科45所等“国家队”选手,也陆续推出了相关产品。

  2020年,电科装备45所牵头承担的激光隐形划切设备及工艺开发项目顺利通过北京市科委验收。突破了激光划切实时测高及动态焦点跟随、运动轨迹控制、分层隐形划切等关键技术,掌握了碳化硅晶圆隐形划切工艺,满足碳化硅晶圆切割需求。

  今年4月,中国长城旗下郑州轨道交通信息技术研究院在研制半导体激光隐形晶圆切割设备的经验和基础上,推出了支持超薄晶圆全切工艺的全自动12英寸晶圆激光开槽设备。该设备除了具备常规激光开槽功能之外,还支持5nm DBG工艺、120微米以下超薄wafer全切割功能、晶圆厂IGBT工艺端相关制程和TAIKO超薄环切等各种高精端工艺。