国内设备生产厂家也在一些领域取得了一些突破。北方微电子的ELEDE330系列的干法蚀刻机在国内大约占到了60%的市场份额,而苏州德龙和深圳大族激光也联手抢到了约80%的订单,而沈阳芯源的直线型和型芯匀胶机也走进了国内大多数芯片厂的生产车间。此外,多加MOCVD厂家开始推出样机,并正在从实验室走向工厂,开始正式转化为产品。
1、 划片机
2008年以前我们使用的激光划片机只有Newwave、Opto、JPSA,进口设备一统天下,根本没有国产设备的身影。而2008年5月份以后,市场上陆续出现了德龙、大族、华工。在他们几年地不懈的努力下,到2011年,市场上的主流紫外划片设备已基本都是国产设备的天下。设备单价大幅度下降,设备产能大幅提升。
|
厂家
|
价格(美元) |
划片效率 |
市占率 |
2008年5 月以前 |
Newwave |
35-40万 |
3-5片/小时 |
85% |
Opto |
30-35万 |
1-3片/小时 |
5% |
|
JPSA |
45-50万 |
5-6片/小时 |
10% |
|
2008- 2011年 |
德龙 |
22-25万 |
12片/小时 |
55% |
大族 |
25-28万 |
12片/小时 |
35% |
|
DISCO |
38-40万 |
12片/小时 |
10% |
近几年紫外划片机市场变化情况
2011年之后,随着芯片厂对芯片亮度的不懈追求,传统紫外切割逐渐显露出很多不足。隐形划片机逐渐走进了人们的视野。
深圳大族和苏州德龙也陆续推出了隐形切割机。由于隐形切割专利被日本滨松的掌握。很快,德龙就被专利困住,大族激光乘此机会紧急购买日本专利,并迅速进入市场。德龙寻求突破口,对国际专利的垄断格局,隐形切割设备的生产和芯片的生产得到了彻底解放。
厂家
|
价格(元) |
划片效率 |
市占率 |
德龙激光 |
170-180万 |
20-22片/小时 |
45% |
大族激光 |
170-200万 |
18-20片/小时 |
35% |
QMC |
200-220万 |
22-24片/小时 |
15% |
DISCO |
240-280万 |
16-18片/小时 |
5% |
隐形切割机市场变化情况
2、 干法蚀刻机
北方微电子10年开始正式在LED上推干法蚀刻设备,到2011年开始在新增的刻蚀机市场上占有一定比例,在12年推出了330的升级版330plus,在13年又陆续推出了采用静电卡盘的330S+、330SGE+。NMC GaN ICP设备凭借较为先进的技术工艺水平、客户端的稳定运行,较快的服务响应时间,2013年一举取得超过60%的市场份额。
3、 匀胶显影设备
沈阳芯源是匀胶显影设备的代表。2009年起,芯源开始投入LED使用的直线型及星型匀胶及显彰机的推广。基于其与台湾设备较优惠和价格及相对迅速地响应时间,同时受惠于国家11.5及12.5重大科技专项支持,设备陆续在国内各大芯片厂家得到使用,到2013年底,LED领域国内的客户份额达到了60%以上。
4、 MOCVD
2011年以来,国产MOCVD发展迅速,多家设备由实验室开始逐步进入实质性的生产。
时间 |
事件 |
2013年10月18日 |
理想能源MOCVD设备 江苏璨扬光电有限公司的外延工厂正式投入试量产 |
2013年09月11日 |
天龙光电宣布公司已经销售两台MOCVD设备 |
2013年07月11日 |
天龙光电子公司首台大规模生产型LED MOCVD设备ProMaxy®已于 2013年6月在江苏汉莱科技有限公司顺利通过生产评估验收。 |
2013年03月19日 |
中微半导体设备(上海)有限公司正式发布了具有自主知识产权的 MOCVD——Prismo D-Blue,并首次进入半导体照明市场。 |
2013年01月10日 |
深圳市捷佳伟创公司采用中山大学自主技术,制造国内首台量产型 ZnO基MOCVD设备,已进入工艺认证完成阶段。 |
2012年12月27日 |
广东昭信集团二代量产型MOCVD设备通过鉴定,比第一代设备在产出率和可靠性等方面都有显著提升,而价格仅为进口设备的一半。 |
2012年12月12日 |
江苏中晟半导体设备有限公司的全资子公司中晟光电设备(上海)有限公司于成功发运首台大型国产MOCVD设备给客户。 |
2012年12月06日 |
理想能源设备有限公司MOCVD设备成功下线。这是在第一代原型机的基础上开发出第二代量产型MOCVD设备。 |
圆融与MOCVD厂家的合作
中晟光电设备有限公司是一家较早从事MOCVD设备研发及生产的企业。目前和圆融在MOCVD国产化方面展开了合作,在江西圆融有2个反应腔,处于调试阶段,后续将增加为4个反应腔合一的整体结构。
中晟MOCVD单个反应腔的容量为66片(2英寸),顶盖距离托盘的距离为5cm,设备整体设计较为精良,操作方便,中文界面,有利于操作人员工作。
目前设备正处于调试阶段,初步的结果较理想,正在做进一步的调试研发。希望未来在维护周期方面可以延长,提高设备的利用率。
中微半导体设备(上海)有限公司是一家专业从事半导体设备研发及生产的企业,主要产品有半导体集成电路介质膜刻蚀设备、MOCVD设备等。目前在江西圆融有2个MOCVD的反应腔,1个已经投入量产,产品性能可以达到我公司的内部标准,性能指标与Veeco机台表现接近,另外1个反应腔在调试过程中,后续也将增加为4腔。
中微MOCVD单个反应腔的容量为54片(2英寸),顶盖距离托盘的距离为9cm,维护周期约为30~40天。
由于是新的设备,在调试过程中也发现了一些可提升的空间,希望在今后可以通过设计、部件等方面的优化将使设备更加完善。
5、 其它设备
其它设备如研磨机、清洗机、甩干机、蒸镀机、裂片机、点测机、分拣机等,其中虽有部分国产设备,但七成以上的设备均为台湾或进口设备。如点测机分选设备中电45所及深圳矽电也在积极推进,但整体比例国产设备市场份额不超过10%。
此外这些设备除研发资金较高,研发周期较长,技术更新快之外,市场推广难。国产设备没有量产的检验及反馈后的改进,因此在稳定性上略有不足,也造成芯片厂家对国产化设备信心不足。很多企业在送样机进行Demo较为顺利,一到批量推广就面临重重困难。
6、 圆融使用情况
国产设备列表
编号 |
设备 |
厂商 |
数量 |
1 |
MOCVD |
中微 |
2 |
2 |
MOCVD |
中晟 |
2 |
3 |
ICP |
北方微电子 |
3 |
4 |
匀胶机 |
沈阳芯源 |
3 |
5 |
划片机 |
德龙 |
7 |
6 |
划片机 |
大族 |
4 |
7 |
合金炉 |
青岛海迪科 |
2 |
二、设备国产化前路漫漫
1、 星星之火
(1) 星火燎原之势
2003年以来,外延芯片厂家的生产车间基本上都是进口设备,但是随着国内设备厂家的不懈努力,从最开始的甩干机、退火炉、清洗台、显微镜等简单设备到激光切割机、干法蚀刻机、匀胶显影设备在很多企业已经得到应用,服务于生产中。
(2) 国产设备出现后的影响力
国产设备的出现,由于地域的关系和厂家的服务态度,直接导致进口设备厂家的服务态度好转、价格下调,特别是国产MOCVD设备的出现(虽然现在还没有形成气候),使得进口MOCVD设备价格大幅下降,服务态度大幅度提升。生产企业直接受益。
(3) 重大装备国产化的希望之星
目前国内多家企业已经生产出来MOCVD设备,并且有多家外延芯片企业正在试用,重大装备国产化的希望之星已然诞生,正在逐渐形成星火燎原之势。
2、 发展建议
(1)通过整合、合并,提高竞争力和抗风险能力
设备研发制造,研发周期长,技术更新快,需要持续投入,对于中小型企业来说风险较高。建议相同或相近的设备制造厂家通过联合、并购、重组等各种方式,抱团取暖,避免重复投入,集中优势资源,提高设备的性能和竞争力。努力做到大而专,避免小而全。
(2)进入芯片厂家方式可以多样化
以合作共同研发、Demo、融资租赁等方式。
(3)发挥地域和服务优势
国产化不只是要提供优质的设备,同时要提供与之配套的备件、原材料、服务以及技术解决方案。深入了解客户的需求。
(4) 在新的领域突破
摆脱一直跟在国外设备后面跑的问题,做到先入为主,占领新的制高点。
三、 企业的心声
(1) 在前几年各地政府对于MOCVD设备的引进给予了相应的补贴,使得MOCVD设备的拥有量大幅度增加。在这种不利的条件下,国产MOCVD设备厂家经过一段蛰伏期生产出可用于产业化的MOCVD设备,并且有企业正在试用。希望国家相关部门出台政策加以扶持和正确引导,鼓励使用国产设备,其中包括采购费用补贴,或税收减免或采用专项扶持等,尽快实现重大装备国产化的目标。
(2) 国产设备特别是MOCVD设备是LED产业链中的核心高端装备。研发投资额耗费巨大,若企业没有长期、持续的投入,很难在短期有立竿见影的经济效益。国产设备也是产品,10台、50台、100台甚至更多,希望生产厂家要有充分的思想准备和经济实力以及如何解决长期投入带来的投资压力。
(3) 作为外延芯片企业愿意和设备厂家共同努力,推进设备国产化进程。正是因为有了你们的付出使得进口设备厂家放下身段,降低价格,通过我们的使用促进了设备国产化,形成了正能量的良性循环。
(4) 最后希望在设备厂家和使用企业的共同努力下,在政府相关部门的支持下,共同推进重大装备国产化的目标,让LED照明全行业越来越多的国产设备出现,为行业发展做贡献。(本文系根据圆融光电总经理康建演讲报告整理)