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研究報告

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北京市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)-高端半導(dǎo)體裝備研發(fā)項目可行性研究報告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 晶亦精微    2023-09-14

1、項目概述

項目建設(shè)地點位于北京市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)北投亦莊產(chǎn)業(yè)園,擬通過租賃廠房的方式實施募投項目,租賃建筑面積 5,300.00 m2,計劃總投資額 42,131.47 萬元,建設(shè)周期為 5 年,新增各類設(shè)備 369 臺(套)。

本項目根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢及半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路徑,結(jié)合公司現(xiàn)有技術(shù)積累,將持續(xù)不斷地開發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù),以智能化、精細(xì)化的全局平坦化技術(shù)優(yōu)勢為起點,拓展開發(fā)基于多種技術(shù)手段的高精度、超潔凈亞納米級表面處理技術(shù),通過實施集成電路制造裝備整機智能化開發(fā)子項目、下一代亞納米級集成式表面處理工藝設(shè)備開發(fā)子項目、復(fù)合增效電化學(xué)機械拋光設(shè)備及成套工藝開發(fā)子項目和新型研磨液及研磨介質(zhì)開發(fā)子項目,擴展公司新產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,增加公司在 CMP 設(shè)備行業(yè)的技術(shù)積累,進而提高公司核心競爭力。

2、項目建設(shè)的必要性

(1)提升產(chǎn)品技術(shù)水平,推動半導(dǎo)體裝備國產(chǎn)化替代進程

全球 CMP 設(shè)備市場主要由美國應(yīng)用材料和日本荏原占據(jù),處于高度壟斷狀態(tài)。根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù),上述兩家制造商的 CMP 設(shè)備全球市場占有率超過 90%,尤其在 14nm 以下先進制程工藝產(chǎn)線上使用的 CMP 設(shè)備主要由美國應(yīng)用材料和日本荏原兩家國際巨頭提供。

本項目通過對整機智能化開發(fā)、下一代亞納米級CMP 技術(shù)、復(fù)合增效電化學(xué)機械拋光設(shè)備及成套工藝以及新型研磨液及研磨介質(zhì)開發(fā)的研究,進一步增強公司技術(shù)儲備,提升產(chǎn)品技術(shù)水平,推動我國半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化替代進程。

(2)順應(yīng)半導(dǎo)體裝備行業(yè)精密化和集成化趨勢,提升晶圓平坦化技術(shù)

隨著芯片制程的縮減、晶圓尺寸的增長以及芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜,半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)對于 CMP 設(shè)備的平坦化效果、控制精度、系統(tǒng)集成度和后清洗技術(shù)要求越來越高,CMP 設(shè)備將朝著高精密化與高集成化的方向發(fā)展。

本項目主要通過對離子輔助平坦化技術(shù)、離子束拋光技術(shù)等原子級表面處理技術(shù)的研發(fā)以及對以電化學(xué)機械拋光為主、其他復(fù)合增效方式為輔的平坦化設(shè)備的開發(fā)來攻克電化學(xué)機械拋光終點檢測、復(fù)合增效手段全局平坦化和多種材料 CMP 成套工藝等技術(shù)難點,有助于解決超低壓高效全局平坦化的工藝需求,提升公司 CMP 設(shè)備的精密化和集成化。

(3)構(gòu)建專業(yè)化研發(fā)平臺,吸引專業(yè)人才

自主研發(fā)能力是企業(yè)之間競爭的核心,半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)的研發(fā)能力主要體現(xiàn)在專業(yè)的人才儲備。隨著下游需求的持續(xù)升級換代,公司現(xiàn)有研發(fā)設(shè)備及研發(fā)人員已無法滿足更精密及更高端技術(shù)深度開發(fā)的要求。本項目通過購置先進研發(fā)測試設(shè)備,改善技術(shù)研發(fā)人員的工作條件,構(gòu)建專業(yè)化研發(fā)平臺,吸引和容納更多行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀研發(fā)人員,提升公司整體研發(fā)能力。

3、項目建設(shè)的可行性

(1)國家政策鼓勵半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展

近年來,我國推出了一系列“新一代信息技術(shù)領(lǐng)域”及“半導(dǎo)體和集成電路”的產(chǎn)業(yè)支持政策,加速我國半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化。“十四五”規(guī)劃中明確提出要推動集成電路等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,瞄準(zhǔn)集成電路重點裝備等科技前沿領(lǐng)域,實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。

工信部發(fā)布的《首臺(套)重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄(2019 年版)》中也將化學(xué)機械拋光機作為集成電路生產(chǎn)裝備之一列入該目錄。根據(jù)工信部發(fā)布的《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,到 2030 年集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到國際先進水平,一批企業(yè)進入國際第一梯隊,實現(xiàn)跨越發(fā)展。國家一系列法規(guī)和政策為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了良好的

政策環(huán)境,鼓勵了我國半導(dǎo)體設(shè)備制造企業(yè)自主創(chuàng)新,有力地推動了我國半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為本項目的實施提供了良好的政策環(huán)境。

(2)豐富的人才和技術(shù)儲備,為本項目的實施奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)

截至 2022 年末,公司擁有研發(fā)人員 62 人,占公司總?cè)藬?shù)的比例為 28.05%。研發(fā)團隊是公司技術(shù)水平持續(xù)提升、產(chǎn)品逐漸高端發(fā)展的重要支撐力量,為本次募投項目的技術(shù)研發(fā)提供了人才基礎(chǔ)。公司高度重視核心技術(shù)的自主研發(fā)與創(chuàng)新,通過承擔(dān)、實施各類重大科研項目,公司的技術(shù)創(chuàng)新能力得到了顯著提升。

截至 2023 年 4 月 30 日,公司擁有已授權(quán)專利 83 項,其中發(fā)明專利 80 項,公司豐富的技術(shù)儲備為本項目的實施奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

(3)完善的研發(fā)管理體系,為本項目的順利開展提供有效保障

公司制定了系統(tǒng)化的科研管理與技術(shù)創(chuàng)新機制,在立項評審、項目管理、專家評審、科研經(jīng)費管理、知識產(chǎn)權(quán)管理和創(chuàng)新獎勵等多方面建立了完善的研發(fā)管理體系,為本項目的順利開展提供有效保障。

4、項目研發(fā)內(nèi)容

本項目以面向晶圓生產(chǎn)、集成電路制造、先進封裝等先進電子行業(yè)的亞納米級表面處理前沿技術(shù)作為研究對象,目標(biāo)定位于開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)、行業(yè)領(lǐng)先的亞納米級表面處理裝備及成套工藝產(chǎn)品。

該項目以智能化、精細(xì)化的全局平坦化技術(shù)優(yōu)勢為起點,不斷開發(fā)基于多種技術(shù)手段的高精度、超潔凈亞納米級表面處理技術(shù),擴展公司新產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,具體研發(fā)子項目如下:

(1)集成電路制造裝備整機智能化開發(fā)子項目

研發(fā)周期:60 個月

主要研發(fā)內(nèi)容:針對集成電路制造商產(chǎn)線的大數(shù)據(jù)智能化工廠升級,開發(fā)對接客戶端的大數(shù)據(jù)處理能力,升級整機數(shù)據(jù)挖掘能力,針對多參數(shù)輸入、多指標(biāo)輸出系統(tǒng)開發(fā)人工智能算法,智能化賦能 CMP 整機工藝開發(fā)能力。

(2)下一代亞納米級集成式表面處理工藝設(shè)備開發(fā)子項目

研發(fā)周期:60 個月

主要研發(fā)內(nèi)容:以 CMP 工藝及裝備研發(fā)在薄膜表面處理方面的技術(shù)積累為基礎(chǔ),針對尚未完成產(chǎn)業(yè)化但技術(shù)路線初步成型的第四代半導(dǎo)體材料及下一代高性能芯片制備過程中的表面處理需求,開發(fā)等離子輔助平坦化技術(shù)、離子束拋光技術(shù)等一系列原子級表面處理技術(shù)。

(3)復(fù)合增效電化學(xué)機械拋光設(shè)備及成套工藝開發(fā)子項目

研發(fā)周期:60 個月

主要研發(fā)內(nèi)容:針對電子工業(yè)和精密物理領(lǐng)域?qū)Τ蛪焊咝制教够に嚨男枨螅Y(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品 Cu 高端制程低拋光壓力或無應(yīng)力的要求以及碳化硅等脆硬材料高去除率的工藝要求,開發(fā)以電化學(xué)機械拋光為主、其他復(fù)合增效方式為輔的平坦化設(shè)備,重點攻克電化學(xué)機械拋光終點檢測、復(fù)合增效手段全局平坦化、多種材料電化學(xué)機械拋光成套工藝等技術(shù)難點。

(4)新型研磨液及研磨介質(zhì)開發(fā)子項目

研發(fā)周期:60 個月

主要研發(fā)內(nèi)容:隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品向高集成化、高密度化和高性能化的方向發(fā)展,對表面粗糙度及研磨效率的要求日益提高。本項目旨在完成對銅、碳化硅電化學(xué)機械拋光研磨液的開發(fā),實現(xiàn)在電化學(xué)機械拋光外加電壓的作用下,氧化和腐蝕抑制相協(xié)調(diào),攻克加工過程晶圓表面劃痕多、表面粗糙度增加等缺陷問題,滿足客戶端對 Cu 高端制程及碳化硅高效全局平坦化的工藝需求。

針對傳統(tǒng) CMP設(shè)備存在的拋光液磨料在拋光墊上分布密度不均勻、拋光效果差、利用率低、廢液易污染環(huán)境等缺陷,本項目旨在開發(fā)新型拋光介質(zhì),提高拋光速率,擴大過拋工藝窗口,減少晶圓過拋時的凹陷和過蝕水平,提高產(chǎn)品良率。

5、項目投資估算

本項目擬使用募集資金 42,000.00 萬元。

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