
半导体设备:前道环节国产化率及厂商梳理
前言:据SEMI 26年4月最新数据,2025年全球半导体设备出货额达1351亿美元,同比增长15%,创历史新高。
一. 半导体制造工序
1.1 前道工艺(晶圆制造)
(1)目的:在空白晶圆上完成晶体管、金属互连线路构建,生成具备电路功能的裸芯片(Die)。
(2)主要步骤:薄膜沉积→光刻显影→刻蚀→离子注入→CMP抛光,需重复上百次循环来完成芯片结构的层层构建。
1.2 后道工艺(封装测试)
(1)目的:将前道产出的合格裸芯片封装为标准化成品,并完成功能、可靠性测试,确保符合出厂要求。
(2)主要步骤:晶圆中测(CP)→晶圆减薄→晶圆切割→固晶贴装→引线键合→塑封成型→成品终测(FT)。

二. 前道环节与设备
2.1 薄膜沉积
(1)目的:在晶圆表面沉积绝缘层、金属层、半导体层等功能薄膜,为后续图形转移提供基底材料。
(2)设备:PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相沉积)、ALD(原子层沉积)。
(3)全球格局:应用材料、泛林、东京电子三家合计90%份额。
(4)国内头部:北方华创(PVD)、拓荆科技(CVD/ALD)。
2.2 光刻与显影
(1)目的:在沉积后的薄膜表面,通过光刻胶涂覆、曝光、显影,将电路图案转移至光刻胶,为后续刻蚀标记出区域。
(2)设备:光刻机(将掩膜版图形转移到光刻胶)、涂胶显影机(涂布光刻胶并显影曝光)。
(3)全球格局:光刻机-阿斯麦(ASML)一家独大,其余包括尼康、佳能;涂胶显影机-东京电子一家独大。
(4)国内头部:上海微电(光刻机)、芯源微(涂胶显影机)。
2.3 刻蚀
(1)目的:去除未被光刻胶保护的薄膜区域,从而在晶圆留下电路结构。
(2)设备:干法蚀刻机(等离子体刻蚀)、湿法蚀刻台(化学溶液腐蚀)。
(3)全球格局:应用材料、泛林、东京电子三家合计90%份额。
(4)国内头部:中微公司。
2.4 离子注入
(1)目的:将硼、磷等掺杂离子注入晶圆半导体层,改变材料电学特性,形成晶体管的源漏极、PN结等结构。
(2)设备:离子注入机、退火炉。
(3)全球格局:Axcelis、应用材料、住友重工三家合计95%份额。
(4)国内头部:先导基电(凯世通)。
2.5 化学机械抛光
(1)目的:通过机械研磨、化学腐蚀,实现晶圆表面原子级平整度。
(2)设备:CMP抛光设备。
(3)全球格局:应用材料、日本荏原两家合计90%份额。
(4)国内头部:华海清科。
2.6 检测与量测
(1)目的:实时监控工艺质量,检测晶圆表面缺陷、验证电路尺寸精度与电学性能。
(2)设备:缺陷检测设备(AOI)、临界尺寸扫描电镜(CD-SEM)、膜厚量测仪等。
(3)全球格局:科磊(KLA)全球份额超75%。
(4)国内头部:中科飞测(晶圆缺陷检测设备)、精测电子(量测设备)。
2.7 清洗
(1)目的:全流程高频次执行,无损伤去除晶圆表面颗粒、金属污染、有机物等杂质。
(2)设备:湿法清洗设备、等离子清洗设备。
(3)全球格局:迪恩士(Screen)全球市占率超50%。
(4)国内头部:盛美上海。
SH 中微公司
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