半导体行业经过半个世纪的发展,已经形成了比较成熟的产业链。在 2020 年京创先进改变行业格局的道路已经开始。
流程及切割方案决定产品优劣
半导体需要的设备比较繁杂,在晶圆制造中,由于光刻、刻蚀、沉积等流程在芯片生产过程中需要 20 到 50 次的反复制作,是芯片前端加工过程的三大核心技术,其设备价值也最高。
半导体硅片的生产流程包括拉晶—>整型—>切片—>倒角—>研磨—>刻蚀—> 抛光—>清洗—>检测—>包装等步骤。其中拉晶、研磨和抛光是保证半导体硅片质量 的关键。涉及到单晶炉、滚磨机、切片机、倒角机、研磨设备、CMP 抛光设备、清洗设备、检测设备等多种生产设备。
切片是指将硅锭切割成一定厚度的硅片,目前主要采用内圆切割及线切割两种方式进行。当前对于 200mm 及以下尺寸的硅片,主要采用带有金刚石切割边缘的内圆切割机来切片;对于 300mm 的硅片,采用线切割机来切片,线切割通过一组钢丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工切片。
内圆切割属于一类传统的硅片加工方法,它的局限在于材料利用率只有 40%~50%,同时由于结构的限制,也无法加工直径大于 200 mm 的硅片;与内圆切割相比,线切割具有切割效率高、刀损小、成本低、切片表面质量好、可加工硅碇直径大、且每次加工硅片数多等。
国产京创先进获东家投资
近日,半导体精密切割设备厂商江苏京创先进电子科技有限公司宣布完成数千万元人民币 A 轮融资,本轮融资由毅达资本领投,老股东顺融资本、前海鹏晨投资继续加码。据京创先进表述,本轮融资将主要用于产品研发,产能扩充以及市场推广等方面。公司此前曾获得来自顺融资本和前海鹏晨投资的天使轮投资。
江苏京创先进电子科技有限公司成立于 2013 年,是一家专业从事半导体级别精密划切设备研发、生产和销售的高新技术企业。公司经过 20 多年的技术积累,率先打破 8 寸、12 寸晶圆划切设备基本被国外厂家垄断的局面,2019 年率先完成了 12 寸全自动划片机的量产出货,2020 年正式进入国内头部封测厂,填补了国内的空白。
京创先进填补国内的空白
目前京创先进已成功研制并量产 AR3000、AR6000、AR7000、AR8000 系列 6-12 英寸精密切割机,AR8200、AR9000 系列 12 英寸全自动精密切割机及系列划切辅助设备。
京创先进研发的 AR9000 型 12 英寸双轴全自动划切设备在国内某封装产线正式并线运行验证,该机型集成了自动上下料传送、自动切割、自动校准、自动清洗干燥、非接触式测高和刀片破损检测等全自动功能,双通道并行传送流程及双主轴自动切割模式,集成化、自动化、智能化技术的应用大幅度提高了生产效率,降低人工成本。
该机型的成功上线,打破了客户对国产切割装备技术含量低、自动化程度不稳定的固有认知,让国产划切设备的身影也能出现在主流封装产线上,标志着大尺寸全自动精密切割机正逐步被国内主流集成电路厂商接受, 也打破国际领先企业在国内行业主流市场的垄断现状。
京创先进产品适用于半导体领域不同材料的复杂精密切割,并广泛应用在半导体集成电路、GPP/LED 氮化镓等芯片、分立器件、LED 封装、光通讯器件、声表器件、MEMS 等芯片划切生产中。目前, 批量 AR9000 正在紧张的生产组装,已与几家知名封装公司达成合作意向,加快市场推广力度。
国产半导体设备替代风口 半导体是国家重要战略行业,而半导体设备作为半导体上游的关键产业环节,与发达国家相比仍存在较大差距,市场一直由国外公司主导。
近年来,随着半导体制造产能向中国转移,半导体设备的需求与日俱增,而进口设备在价格和服务上的劣势,以及国产设备在性能上的提升形成了剪刀差,为国产半导体设备的替代创造了很好的机遇。
半导体级别的精密划片设备是半导体封装领域的关键设备,长期被日本的两家企业 Disco 和 TSK 占据主要市场,市占率高达 90%。划片机技术门槛非常高,越大尺寸的设备越难做。
例如 12 寸的划片机要求在晶圆上刀头全行程的偏差不超过 2um,在常规领域是很难达到的精度。为了达到这一精度,需要在产品的各个细节上刻苦钻研,甚至装配车间的温湿度都要精确控制。对于这样的设备,至少需要一二十年的行业技术积累才能研发出来。
本轮融资领投方毅达资本合伙人刘晋表示:当前国内半导体后道工艺的划切设备渗透率非常低,8 寸、12 寸晶圆划切设备基本被国外厂家垄断,京创先进率先打破这一局面并实现了生产应用。同时,国内的半导体设备正处于由封装向晶圆制备、由小尺寸向大尺寸领域不断突破的阶段,京创先进在半导体设备产业链中具有较强的研发实力、能够直接与国外品牌竞争,是这个领域的佼佼者。
京创先进创始人杨云龙表示,半导体芯片精密切割技术在半导体制程里属于关键制程,对设备的精度和可靠性都有极高的要求,技术门槛比较高。虽然目前京创先进在高端机型取得了市场的认可,但还是要看到与国外竞争对手的差距,要在技术和服务上持续努力,为客户带来更大的价值。
国产替代的路很长,在大尺寸高端替代上京创先进做到了从无到有,现在越来越多的生产线上不在仅仅是进口设备的天下,未来国产替代将不断深化自主创新,不断追赶,努力超越。