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在外部環(huán)境的綜合作用下，2025年，中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈正經(jīng)受著更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。5月底，美國禁令“砸向”全球 EDA三巨頭（Synopsys、Cadence、西門子EDA），要求向中國斷供芯片設(shè)計(jì)軟件，意欲“卡死”中國高端芯片（5納米以 下）的升級(jí)通道。中國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的發(fā)展，須要各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)同創(chuàng)新，缺一不可，精密運(yùn)動(dòng)控制部件也是其中一環(huán)，在通往半 導(dǎo)體先進(jìn)制造的道路上，這類核心零部件對(duì)于設(shè)備的精密度和穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。

                                                                                         組編 / 編輯部

     根據(jù)SEMI國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)在今年四月份發(fā)布的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，全球半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售額從2023年的1063億美元增長了10%，到2024年，已達(dá)到1171億美元（見圖1）。從地區(qū)來看，中國大陸、韓國和中國臺(tái)灣仍然是半導(dǎo)體設(shè)備支出的前三大市場(chǎng)，其中，中國大陸市場(chǎng)的設(shè)備支出達(dá)到495億美元，同比增長35%，在全球市場(chǎng)中的占比高達(dá)42.3%，這主要得益于積極的產(chǎn)能擴(kuò)張和政府支持，旨在提升國內(nèi)芯片產(chǎn)量能力（見圖2）。

     同時(shí)，SEMI還指出，2024年，全球前道半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)顯著增長，晶圓加工設(shè)備銷售額增長9%，其他前道細(xì)分市場(chǎng)銷售額增長5%。這一增長的原因在于對(duì)尖端和成熟邏輯、先進(jìn)封裝和高帶寬存儲(chǔ)器（HBM）產(chǎn)能擴(kuò)張的投資增加，以及來自中國大陸的投資大幅上升。但另一方面，封裝設(shè)備市場(chǎng)的增長總體偏弱，說明下游封裝行業(yè)發(fā)展緩慢，產(chǎn)能需求不旺（2.5D/3D封裝市場(chǎng)較熱，但占較大比例的傳統(tǒng)封裝領(lǐng)域依舊疲軟）。

供應(yīng)鏈本地化向前道制程滲透

      半導(dǎo)體芯片制造工廠大致上可以分為兩大塊，即：晶圓廠和封測(cè)廠。早期，大部分工控零部件廠商主要集中在半導(dǎo)體后道工藝的封測(cè)環(huán)節(jié)；在當(dāng)前國際形勢(shì)復(fù)雜嚴(yán)峻、不穩(wěn)定不確定因素增多的環(huán)境下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的安全正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，本土AI芯片供應(yīng)商有望加速供應(yīng)鏈自主化進(jìn)程，特別是在半導(dǎo)體制造的前道工藝制程上取得突破。

      中國大陸目前主要的晶圓代工廠商包括中芯國際、華虹半導(dǎo)體、晶合集成、芯聯(lián)集成，以及武漢新芯等；北方華創(chuàng)、中微、拓荊科技、華海清科、至純、盛美、屹唐、合肥御微、中科飛測(cè)、天芯微、邑文科技、上海精測(cè)等都是現(xiàn)階段重要的國內(nèi)半導(dǎo)體前道設(shè)備供應(yīng)商。

      從當(dāng)前情況來看，國內(nèi)在90納米以下先進(jìn)制程的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)部分主要依賴進(jìn)口廠商，如刻蝕、CVD 工藝主要被發(fā)那科、歐姆龍等進(jìn)口運(yùn)動(dòng)控制廠商所占據(jù)，傳片機(jī)構(gòu)主要被布魯克斯、Yaskawa安川等國際廠商所壟斷，伺服控制部件則較多采用的是ACS、Aerotech、Beckhoff、 Elmo、科爾摩根等。

      對(duì)于本土企業(yè)來說，半導(dǎo)體前道設(shè)備領(lǐng)域的市場(chǎng)機(jī)會(huì)開 始顯現(xiàn)，但由于前道業(yè)務(wù)的進(jìn)入難度較大，周期較長，因此半導(dǎo)體前道設(shè)備更多還處于開發(fā)的前期階段，仍在等待批量 進(jìn)入的機(jī)會(huì)節(jié)點(diǎn)，一些較具實(shí)力的工控部件廠商逐漸在前道 工藝設(shè)備段嶄露頭角。
     固高科技多年來在半導(dǎo)體高端制造領(lǐng)域積極探索，協(xié)同 設(shè)備廠商進(jìn)行共同研發(fā)，從公司近期發(fā)布的公開信息來看， 2024年，固高科技在半導(dǎo)體/泛半導(dǎo)體領(lǐng)域的營收占比大概 為14%左右，其中多為封測(cè)等后道設(shè)備業(yè)務(wù)（鍵合、 固晶、 劃片等）。去年起，固高科技在前道晶圓制造先進(jìn)制程中的 測(cè)試與沉積這兩大工藝上已有具體的產(chǎn)品型號(hào)有一定的放 量， 目前正進(jìn)入批量循環(huán)，其他如光刻、清洗等節(jié)點(diǎn)的前道 工藝則還處在測(cè)試驗(yàn)證階段，等待配合客戶完成驗(yàn)證和機(jī)型 上量。固高科技近期推出的捉月系列GTVD驅(qū)控一體機(jī)針對(duì) Spindle傳片機(jī)構(gòu)而定制開發(fā)，其集運(yùn)動(dòng)控制和雙軸伺服驅(qū) 動(dòng)于一體，體積小、功率密度高、集成度高，極大簡(jiǎn)化了電 氣設(shè)計(jì)，提高設(shè)備性能和可靠性，同時(shí)采用固高自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的gLink小千兆等環(huán)網(wǎng)通訊協(xié)議，確保了通訊的高速、穩(wěn) 定及可靠。

前道制程設(shè)備突破仍任重道遠(yuǎn)

     半導(dǎo)體制造工藝復(fù)雜，前道設(shè)備占據(jù)了整體半導(dǎo)體設(shè) 備市場(chǎng)的80%以上份額，可以說，市場(chǎng)潛力巨大，但展望 未來，則是挑戰(zhàn)大于機(jī)遇，供應(yīng)鏈本地化開發(fā)進(jìn)入“深水 區(qū)”。對(duì)此，有資深專業(yè)人士分析道，就中國半導(dǎo)體前道設(shè) 備來講目前有兩大趨勢(shì)，一是競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)形成，二是合縱 連橫式發(fā)展將成為主流。

     前者的原因是——做前道設(shè)備，尤其做先進(jìn)工藝設(shè)備必 須要和一流客戶緊密合作，但在當(dāng)前的國際貿(mào)易環(huán)境和產(chǎn)業(yè) 形勢(shì)下，中國設(shè)備公司很難和包括中國臺(tái)灣公司在內(nèi)的國際 先進(jìn)12英寸廠家緊密合作；這時(shí)候中國設(shè)備公司要想在先 進(jìn)工藝上取得突破，就必須和中國大陸僅有的幾家做先進(jìn)工 藝的主體結(jié)為緊密合作關(guān)系，因此說前道設(shè)備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格 局已經(jīng)形成。而后者——合縱連橫的原因則是，設(shè)備公司的 競(jìng)爭(zhēng)正朝著平臺(tái)化發(fā)展，在國際市場(chǎng)，單項(xiàng)冠軍可以活得很 好，但在中國的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)體系中，單項(xiàng)冠軍很難生存，必須 要平臺(tái)化成為全能型企業(yè)，而在這個(gè)過程中，設(shè)備公司之間 的并購整合會(huì)是接下來的重要趨勢(shì)。

     尤其是在當(dāng)前受到海外技術(shù)封鎖與出口管制的影響下， 中國半導(dǎo)體前道設(shè)備供應(yīng)鏈本地化的需求急升，迫切要求半 導(dǎo)體工藝向更小制程（FinFET、GAA）、更高性能、更先進(jìn) 的設(shè)備（如高精度光刻機(jī)、納米級(jí)檢測(cè)設(shè)備等）方向升級(jí)迭 代。另一方面，近年來國內(nèi)設(shè)備公司和國際設(shè)備公司之間的 交流和互動(dòng)也越來越少，實(shí)現(xiàn)從消化、吸收到創(chuàng)新，最終再 到內(nèi)生、源頭式創(chuàng)新模式，可能會(huì)是接下來本土半導(dǎo)體設(shè)備 廠商要經(jīng)歷的一個(gè)艱辛過程，工控核心零部件企業(yè)必須要緊 跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展，與前道工藝段設(shè)備廠商攜手，共同破局創(chuàng)新

      例如，在半導(dǎo)體前道工藝制程、量檢測(cè)、先進(jìn)封裝等領(lǐng) 域，相關(guān)裝備對(duì)運(yùn)動(dòng)控制精度的要求近乎苛刻，需要借助壓 電陶瓷平臺(tái)的宏動(dòng)微調(diào)模式靈活切換、無遲滯、零漂移、斷 電自鎖、可兼容無磁、真空、高潔凈度環(huán)境以及亞納米級(jí)超 高位置穩(wěn)定性能等顯著優(yōu)勢(shì)，來實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制造設(shè)備、量檢 測(cè)工具向更高通量、更高精度、更高分辨率的下一代制程工 藝不斷突破。PI普愛納米的PIHera?XY壓電陶瓷平臺(tái)就是一 款代表產(chǎn)品，其能夠在緊湊空間內(nèi)將亞納米級(jí)分辨率、高穩(wěn) 定性與靈活行程完美地結(jié)合在一起，為半導(dǎo)體、光子學(xué)及顯 微成像等行業(yè)提供納米級(jí)精密定位與對(duì)準(zhǔn)高性能解決方案。

半導(dǎo)體設(shè)備專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證

     向半導(dǎo)體制造前道工藝段延申的過程中，深入了解每 個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)特點(diǎn)和市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)是非常必要的。前道 工藝設(shè)備涵蓋了眾多高端技術(shù)，如光刻、刻蝕、CVD化學(xué)氣 相沉積、PVD物理氣相沉積、CMP化學(xué)機(jī)械拋光、清洗、熱 處理、離子注入以及涂膠顯影等等，且由于制程不同也導(dǎo)致 設(shè)備種類繁多，技術(shù)難度極高。在國內(nèi)，中微、北方華創(chuàng)、 拓荊這樣的大平臺(tái)是該領(lǐng)域的主要參與者，核心零部件廠商 需要與這類設(shè)備商緊密配合，共同推動(dòng)國產(chǎn)裝備的躍升。
     保障設(shè)備能夠達(dá)到納米級(jí)別精密度產(chǎn)出，以及在此基 礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)超高良品率和長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，是對(duì)于構(gòu)成半導(dǎo) 體設(shè)備成千上萬的零部件的基本要求，其中，符合半導(dǎo)體 專業(yè)設(shè)備的相關(guān)資質(zhì)認(rèn)證成為了一道準(zhǔn)入“門檻”。例如， SEMIF47認(rèn)證是針對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備在電壓暫降條件下的性能與 可靠性進(jìn)行的一項(xiàng)專業(yè)認(rèn)證。該標(biāo)準(zhǔn)旨在確保設(shè)備在電網(wǎng)電 壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，能夠維持穩(wěn)定運(yùn)行，避免因電壓暫降導(dǎo)致的 生產(chǎn)線中斷或產(chǎn)品質(zhì)量問題。SEMIF47認(rèn)證對(duì)于保障半導(dǎo)體 產(chǎn)品質(zhì)量、提升設(shè)備制造商的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義，是 保證半導(dǎo)體制程設(shè)備在電壓瞬降等惡劣條件下仍能保持穩(wěn)定 性和可靠性的重要規(guī)范。
      據(jù)了解，目前， 鳴志（MOONS'）M5交流伺服系統(tǒng)已通 過SGS-CSTC標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Laboratory of SGS-CSTC Standards Technical Services）的權(quán)威測(cè)試，并順利通過 了SEMI F47-0706《半導(dǎo)體制程設(shè)備電壓暫降抗擾度規(guī)范》 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，成為少數(shù)符合SEMI F47標(biāo)準(zhǔn)的國產(chǎn)伺服產(chǎn)品（見 圖3)。為了保障半導(dǎo)體設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，鳴志M5交流伺 服系統(tǒng)帶有STO（安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉）功能，硬件級(jí)保護(hù)機(jī)制可

     在電壓異常時(shí)瞬間切斷功率輸出，避免設(shè)備損壞，同時(shí)通過 UL Solutions SIL3/PLe/Cat4功能安全認(rèn)證，符合IEC 61508 等國際標(biāo)準(zhǔn)；支持3.5kHz高速響應(yīng)，基于26位高精度編碼 器與先進(jìn)算法，速度環(huán)帶寬達(dá)行業(yè)領(lǐng)先水平，確保在電壓恢 復(fù)后迅速重載運(yùn)行，減少生產(chǎn)停頓。
     在電路設(shè)計(jì)上，鳴志M5交流伺服系統(tǒng)支持AC220V/400V 寬電壓輸入，功率范圍為50W-7500W，可適應(yīng)不同區(qū)域和 復(fù)雜電力環(huán)境，增強(qiáng)系統(tǒng)的兼容性；并內(nèi)置動(dòng)態(tài)擾動(dòng)補(bǔ)償功 能，可實(shí)時(shí)抑制因電壓波動(dòng)導(dǎo)致的電機(jī)換向誤差，確保在電 壓暫降期間維持軌跡精度，這些使得M5交流伺服系統(tǒng)適用于光刻機(jī)、刻蝕設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）設(shè)備等對(duì)電源 穩(wěn)定性要求極高的半導(dǎo)體制造設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景。

先進(jìn)封測(cè)：混合鍵合趨勢(shì)值得關(guān)注

     除此之外，在封測(cè)環(huán)節(jié)，值得關(guān)注的是，混合鍵合（Hybrid Bonding）被認(rèn)為是生產(chǎn)先進(jìn)芯片所需的最新封裝技術(shù)，三 星、SK海力士、臺(tái)積電、美光和鎧俠都準(zhǔn)備將混合鍵合技 術(shù)應(yīng)用于其芯片生產(chǎn)，它也是半導(dǎo)體后道封測(cè)的芯片貼裝 （Die Attach）環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵、最核心的設(shè)備。
     根據(jù)荷蘭芯片設(shè)備商BESI的報(bào)告，目前混合鍵合已成 功用于數(shù)據(jù)中心和其他高性能計(jì)算應(yīng)用的高端邏輯器件的 商業(yè)化生產(chǎn)，隨著IDM、代工廠和分包商越來越多地將該技 術(shù)用于HBM4/5、ASIC邏輯設(shè)備、共封裝光學(xué)和消費(fèi)者移動(dòng) /計(jì)算應(yīng)用，預(yù)計(jì)混合鍵合在未來三年內(nèi)將出現(xiàn)顯著的增 長。BESI預(yù)測(cè)，2025-2026年將迎來混合鍵合在存儲(chǔ)芯片 的使用，到2030年混合鍵合市場(chǎng)（不包括共同包裝的光學(xué) 和復(fù)雜的CMOS傳感器應(yīng)用）中性預(yù)期將達(dá)到1,400套（見 圖5），由于混合鍵合設(shè)備的平均售價(jià)顯著高于TCB鍵合系 統(tǒng)，每臺(tái)鍵合設(shè)備的成本在200萬至250萬歐元之間，由此 測(cè)算出對(duì)應(yīng)的2030年市場(chǎng)空間將達(dá)到28億至35億歐元。
     混合鍵合是將兩片以上不相同的Wafer或Die通過金屬 互連的混合鍵合工藝，來實(shí)現(xiàn)三維集成，省去了傳統(tǒng)芯片 連接中所需的凸點(diǎn)（Bump），使得電路路徑變得更短，從 而提高性能和散熱特性?；旌湘I合可分為晶圓對(duì)晶圓W2W 和芯片對(duì)晶圓D2W，設(shè)備供應(yīng)商主要為奧地利EVG、德國 SUSS、荷蘭BESI等公司；國內(nèi)部分，拓荊科技、邁為股份 等代表的國產(chǎn)廠商在混合鍵合、臨時(shí)鍵合等領(lǐng)域持續(xù)取得突 破，逐步縮小技術(shù)差距，國產(chǎn)化進(jìn)程加速。

     有廠商表示，混合鍵合是實(shí)現(xiàn)高密度堆疊的核心路徑， 該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在低粗糙度的磨平方法、高精度的對(duì)準(zhǔn)方法 （亞微米級(jí)別）、晶圓翹曲的控制方法和銅焊盤凹陷的控制 方法等，這些對(duì)于設(shè)備的精密度和穩(wěn)定性提出了極高的要 求；同時(shí)，隨著堆疊層數(shù)的增加，對(duì)內(nèi)部Cu-Cu鍵合狀態(tài)的 檢測(cè)需求以及對(duì)內(nèi)部缺陷的檢測(cè)訴求也日益增多。
   據(jù)了解，面向半導(dǎo)體混合鍵合設(shè)備領(lǐng)域，目前，上海隱 冠半導(dǎo)體憑借多年的精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可提供高速、 高精度的粗微動(dòng)架構(gòu)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于晶圓快速到位，可提供 高速、高精度的氣浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；對(duì)于超精密晶圓對(duì)位，可提 供納米級(jí)定位精度的壓電定位平臺(tái)；對(duì)于Z軸，可定制磁浮 式音圈電機(jī)、主動(dòng)式水冷音圈電機(jī)、磁力彈簧等核心零部件 解決方案，有效提高Z軸的精度，降低Z軸發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)，通過隱 冠高度模塊化的設(shè)計(jì)，更便于客戶以低擁有成本來實(shí)現(xiàn)極大 的配置靈活性。