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中国半导体去胶设备行业发展深度分析

中国半导体去胶设备行业发展深度分析

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一、半导体去胶设备行业定义及分类

在半导体制造工艺中,去胶工艺是不可或缺的一环,也是光刻工艺中的最后一步,直接关系到芯片成品的质量与性能。在光刻流程中,去胶设备主要用于曝光工序完成后,将光刻胶从晶圆表面移除,保障晶圆顺利进入下一个制造环节。去胶工艺可分为湿法和干法两类,其中湿法去胶工艺依靠溶剂溶解光刻胶,不适用于铝、铜制程的去胶作业。

湿法去胶按照生产模式,可分为槽式和单片式两种。槽式去胶是将晶圆浸入药液中,通过药液浸泡去除晶圆表面的光刻胶残留,单个槽体一次可容纳多片晶圆,能有效提升设备产能。单片式去胶则是将药液喷洒在晶圆表面,配合晶圆高速旋转冲洗,能精准把控单片晶圆的去胶效果,最大限度减少光刻胶残留。与槽式去胶相比,单片式去胶具备药液浓度精准可控、药液回收复用、多级过滤净化等优势,能保证去胶效果的精准度与稳定性。

单片湿法去胶工艺根据所用化学溶剂的不同,可进一步细分为有机去胶与非有机去胶。有机去胶主要采用有机溶剂,通过使光刻胶溶胀溶解从而实现去胶目的,在实际生产中,有机去胶所采用的专用设备即为单片湿法去胶剥离机,该设备通过将有机药液喷洒在高速旋转的晶圆表面,配合高压或二流体喷淋技术精准去除光刻胶,能够有效保护晶圆下方的金属层结构不受腐蚀。同时,单片湿法去胶剥离机具备药液浓度精准可控、去胶液回收循环过滤再利用以及贵金属收集回收等突出优势,可大幅降低用户运营成本,主要应用于Lift-Off金属剥离、光刻胶去除等工艺场景,并广泛服务于化合物半导体、MEMS、先进封装、功率器件等领域。

二、行业发展环境与国内市场规模增长态势

1. 行业整体发展概况

当前,全球半导体产业产能持续扩张,国内晶圆厂加快推进28nm及以上成熟制程扩产布局,先进封装(Chiplet)技术实现规模化落地,叠加国家半导体装备国产化政策扶持、产业链自主可控需求持续攀升,为湿法去胶机行业筑牢了发展根基。与此同时,下游芯片制造对晶圆洁净度、制程精度、节能环保的要求不断升级,设备企业持续优化药液管控、精密传动、流体稳压等核心技术,行业整体朝着高精度、智能化、低损耗、绿色化方向迭代升级。

2. 中国市场规模及增长率分析

根据博研咨询调研统计,受益于国内半导体产业的持续扩张以及对先进制程技术的需求增加2024年,中国单片湿法去胶机市场规模达到了15.8亿元人民币,其中单片湿法去胶剥离机市场规模约为2.5亿元。从市场需求来看,2024年中国单片湿法去胶机的出货量为3200台,显示出市场对高性能设备的需求正在逐步上升。特别是长江存储、中芯国际等国内领先企业加大了对先进制程的投资力度,直接推动了单片湿法去胶机市场的快速发展。

随着国内半导体产业链的不断完善,尤其是封装测试环节的升级,单片湿法去胶机的需求将继续保持强劲增长。预计2025年,中国单片湿法去胶机市场规模将进一步扩大至16.7亿元,同比增长5.7%;单片湿法去胶剥离机市场也将呈现同步增长态势。

3.国内外市场宏观竞争格局

全球市场长期由海外巨头高度垄断美国泛林半导体(LAM)、美国维易科(Veeco日本迪恩士(DNS)、日本东京电子(TEL)等企业深耕行业多年,凭借深厚的技术积累、成熟的产品体系与稳定的客户资源,掌控着全球高端单片湿法去胶剥离机的主流市场份额。

国内市场过往高度依赖进口,设备采购与运维成本居高不下。近年来,在政策、资本、技术三重加持下,全芯微电子等本土企业加速突围,在药液精准控制、腔体防污染、流体稳定供给等核心技术上实现突破,多款设备通过国内晶圆厂中试及量产验证,逐步打破海外技术壁垒。

三、重点标杆企业

1. 美国泛林半导体(LAM)

泛林半导体(Lam Research)是全球领先的半导体晶圆制造设备及服务供应商,业务覆盖刻蚀、薄膜沉积和清洗/去胶三大领域,客户包括美光、三星、SK海力士、台积电、中芯国际等全球头部晶圆厂。在湿法去胶领域,泛林拥有SP系列、Phoenix系列、EOS系列及Triton系列等多款产品。其中,SP系列提供高性价比湿法清洗与刻蚀解决方案,可温和去除晶圆表面多余材料;Phoenix系列集光刻胶去除、显影、湿法清洗及电化学沉积于一体,支持510×515毫米基板全自动面板级加工;EOS系列在保证高产量的同时实现极低的晶片缺陷率;Triton系列则为单晶圆电镀与湿法工艺提供模块化方案。

2. 美国维易科(Veeco)

Veeco是全球半导体精密制程装备龙头企业,深耕湿法去胶、表面处理设备领域数十年,总部位于北美,依托全球化研发中心布局,设备可适配全球主流5nm-28nm先进制程。产品核心优势体现在一体化精准温控、超低离子污染控制、超长稳定运行周期,成功打入全球一线晶圆厂供应链;市场表现方面,产品单价偏高,毛利率稳居行业顶端,海外营收占比超70%,在中国大陆单片湿法去胶剥离机市场占据领先地位。此外,企业还提供全流程工艺配套技术服务,与客户建立长期战略合作关系。

3. 日本迪恩士(DNS)

迪恩士(DNS)是全球第六大半导体设备厂商。在湿法去胶与清洗领域,迪恩士代表产品包括820L系列、SU-3200系列及MP-3000系列。820L系列采用先进的原位干燥工艺,配备高压湿式喷嘴与车载控制系统,可精准控制温度与压力,有效去除有机薄膜及其他污染物;SU-3200系列为单片晶圆清洗系统,集成半导体级蚀刻罐、双室CPT涂层设备及先进光刻胶显影/去胶模块;MP-3000系列则适用于专业实验室等场景。据Gartner数据,2020年迪恩士以45.1%的市占率位居全球半导体清洗设备市场第一。

4. 宁波润华全芯微电子设备有限公司

宁波润华全芯微电子设备有限公司(ALLSEMI)坐落于浙江宁波余姚,是国内单片湿法去胶剥离设备领域的主要生产商,市场份额稳定位居国内前。企业聚焦去胶剥离机、匀胶显影机、刻蚀清洗机三大核心产品,可提供黄光和湿法整线设备解决方案。全芯微自主研发单片湿法去胶剥离设备,可适配先进封装、MEMS、射频芯片、功率器件等多元应用场景。随着物联网、AI、大数据的快速发展,第二代、第三代半导体发展迅猛,全芯微产能、订单、营收均实现稳步攀升。

在中国半导体产业链自主可控战略持续深化的宏观背景下,去胶设备作为国产化率已取得阶段性突破的细分赛道,正迎来从“可用”向“好用”跨越的关键窗口期。据山西证券研究,半导体设备领域国产化率呈现结构性分化,去胶设备国产化率已达80%-90%,而光刻、量测等高端设备仍低于5%,去胶设备已成为中国半导体装备国产化进程中的领先板块。

 


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