北方华创科技集团股份有限公司(以下简称“北方华创”)是由北京七星华创电子股份有限公司(以下简称“七星电子”)和北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司(以下简称“北方微电子”)战略重组而成,是目前国内集成电路高端工艺装备的先进企业。
北方华创秉承七星电子和北方微电子多年高科技研发实力,实现资源整合和优势互补,以科技创新为基点,着眼未来,致力于加快推进北方华创向新型制造业的战略转型;致力于成为国际领先的高端电子工艺装备和精密电子元器件两大基础电子产品服务商;致力于提升人类智能生活品质;致力于实现中国“智造强国”的梦想蓝图。
北方华创主营半导体装备、真空装备、新能源锂电装备及精密元器件业务,为半导体、新能源、新材料等领域提供解决方案。公司现有四大产业制造基地,营销服务体系覆盖欧、美、亚等全球主要国家和地区。
未来的北方华创,将以高端电子工艺装备及精密电子元器件先进企业的姿态登上世界舞台,深耕发展,引领未来,坚持以客户需求为导向的持续创新,助推产业技术进步,带给产业无限可能。
核心事业集群包含:
半导体装备、真空装备、新能源锂电装备、精密元器件,下面我们看看具体的介绍分析.
半导体装备 Semiconductor
等离子刻蚀设备 Etcher
等离子干法刻蚀技术是利用等离子体进行薄膜微细加工的技术。在典型的干法刻蚀工艺过程中,一种或多种气体原子或分子混合于反应腔室中,在外部能量作用下(如射频、微波等)形成等离子体,干法刻蚀技术由于具有良好的各向异性和工艺可控性已被广泛应用于微电子产品制造领域,凭借在等离子体控制、反应腔室设计、刻蚀工艺技术、软件技术的积累与创新,北方华创微电子在集成电路、半导体照明、微机电系统、先进封装、功率半导体等领域可提供高端装备及工艺解决方案。形成了对硅、介质、化合物半导体、金属等多种材料的刻蚀能力,其中应用于集成电路领域较先进的硅刻蚀机已突破14nm技术,进入主流芯片代工厂,其余各类产品也凭借其优异的工艺性能成为了客户的优选。
NMC508M 8英寸铝金属刻蚀机 NMC508M 8 Inch Al Metal Etcher
NMC508M 8英寸铝金属刻蚀机是电感耦合高密度等离子体干法刻蚀机,主要用于200mm硅片的金属铝和钨的刻蚀工艺。NMC508M为多腔室集群设备(Cluster Tool),是一个全自动的、能够进行串行或并行工艺处理的刻蚀系统。该系统主要由传输模块(Transfer Module)、金属刻蚀工艺模块(Metal Etch Process Module)、去胶模块(Strip Process Module)、冷却模块(Cooling station)、电源柜(Remote AC Power Rack)和控制柜(Control Rack)等组成,其中金属刻蚀工艺模块用于进行金属刻蚀工艺,去胶模块用于去除.
应用领域:0.35-0.11µm集成电路.
NMC508C 8英寸硅刻蚀机 NMC508C 8 Inch Si Etcher
NMC508C 8英寸等离子刻蚀机是电感耦合高密度等离子体干法刻蚀机,主要用于200mm硅片的多晶硅硅栅(poly gate)、浅沟槽隔离(STI)和硅的金属钨化物(WSix)刻蚀。NMC508C为多腔室集群设备(Cluster Tool),它是一个全自动化的,能够进行串行或并行工艺处理的刻蚀系统。该系统主要由工艺模块(Process Module)、传输模块(Transport Module)、电源柜(Remote AC Power Rack)和控制柜(Control Rack)组成,其中工艺模块用于为硅片进行工艺提供环境,传输模块用于把硅片安全而准确地传送到指定工位,电源柜用于为系统提供电.
应用领域: 0.35-0.11µm集成电路.
NMC612C 12英寸硅刻蚀机 NMC612C 12 Inch Si Etcher
浅沟槽隔离刻蚀和多晶硅栅极刻蚀是定义半导体器件尺寸的关键工序,微小的形貌和尺寸差异都会影响器件性能。必须精确控制整个晶圆的、晶圆与晶圆之间的、批次 与批次之间的、设备与设备之间的均匀性和一致性。另外,随着技术节点的进步,对刻蚀形貌、关键尺寸、线宽粗糙度和残留物控制的要求越来越严格。为了应对上 述挑战,需要对刻蚀工艺各项参数进行精确控制,对刻蚀机台各模块的性能提出严格的要求。具备可调节密度分布的等离子体源、精确的离子能量控制,多区静电卡 盘技术、多区进气系统等功能,才能应对半导体集成电路刻蚀工艺的要求。
应用领域: 应用于55nm Logic,65nm NOR flash,55nm CIS,90MCU等芯片集成电路制造领域.
NMC612D 12英寸硅刻蚀机 NMC612D 12 Inch Si Etcher
随着半导体工业迈入了28nm以下技术节点,新材料和新器件结构的引入,对各个工艺制程带来了全新的挑战。对刻蚀而言主要是高k介质、金属栅材料以及三维器件结构,这些新材料和结构的引入,对刻蚀机台提出了更高的要求。另一方面,当图形尺寸缩小到14nm以下时,隔离沟槽(STI)刻蚀的深宽比将会达到20:1以上。这时候由于关键尺寸变化所产生的影响将不可忽略,与沟槽深宽比相关联的刻蚀负载效应会导致沟槽刻蚀深度的不均匀性。传统的连续波等离子体刻蚀已经无法满足这一要求。因此,采用脉冲等离子体设计,有效改善负载效应和等离子体损伤,对于14nm刻蚀工艺是十分必要的。
应用领域:集成电路领域.
NMC612M 12英寸氮化钛金属硬掩膜刻蚀机 NMC612M 12 Inch TiN Metal HardMask Etcher
随着器件尺寸的不断缩小,沟槽的深宽比越来越大,对硬掩膜材料提出了更高的要求。传统的双大马士革工艺所采用的氮化硅或氧化层掩膜,由于和低k介电层之 间的选择比不高,会导致在刻蚀完成后出现低k介电层顶部圆弧状轮廓以及沟槽宽度扩大,导致完成的金属线之间的间距过小,容易发生金属连线之间的桥接漏 电或者金属连线之间的直接击穿。因此,传统掩膜已经无法满足在沟槽刻蚀的同时保护沟槽之间低k介质的要求,为了消除这一问题,引入了TiN金属硬掩膜双大 马士革工艺。传统的金属刻蚀机台无法满足TiN刻蚀需求,必须要开发出满足TiN硬掩膜刻蚀要求的新一代金属刻蚀机。
应用领域:集成电路领域.
NMC612G 12英寸刻蚀机 NMC612G 12 Inch Etcher
NMC612G 12英寸刻蚀机是电感耦合高密度等离子体干法刻蚀机,主要用于IC集成电路领域的金属铝刻蚀工艺,以及Micro OLED领域金属和非金属刻蚀工艺。该产品为多腔室集群设备(Cluster Tool),能够进行全自动串行及并行工艺处理。系统主要由传输模块(Transfer Module)、刻蚀工艺模块(Etch Process Module)、去胶模块(Strip Process Module)、电源柜(Remote AC Power Rack)等组成,其中刻蚀工艺模块用于进行金属或非金属刻蚀工艺,去胶模块用于去除金属刻蚀后的残余光刻胶,传输模块用于把晶片安全而准确地传送到指定工位,电源柜用于为系统提供电源。NMC612G刻蚀机提供多种均匀性调试手段,提升工艺均匀性水平。
HSE系列等离子刻蚀机 HSE Series Plasma Etcher
HSE200/230设备是针对MEMS及先进封装领域开发的深硅刻蚀设备,主要用于8英寸及以下MEMS刻蚀,以及8-12英寸先进封装硅刻蚀。设备针对研发/中试线/量产领域可以灵活配置平台方式。HSE200/230采用双等离子源设计,能够实现先进封装领域硅材料高速、高产能的需求,同时保证200mm/300mm晶圆的均匀性控制。同时采用脉冲偏压设计,保证TSV高深宽比及优异的形貌控制。目前HSE 200/230已在客户现场大规模使用,设备稳定性、重复性、产品生产良率等均满足用户需求。
应用领域:先进封装,微机电系统.
BMD P230 等离子去胶机 BMD P230 Descum
随着物联网应用的快速兴起,先进封装的需求急剧增长,成为继LED之后国内半导体市场扩张的又一助力。新兴的封装技术专注于集成和晶圆级封装 (WLP),Copper Bumping技术则能将原来100-200μm的Pitch降低到50-100μm的Pitch,从而成为了先进制程的重要技术。Descum工艺作为 Bumping制程中的重要步骤,具备广阔市场前景。北方华创微电子装备有限公司(NAURA)紧跟市场脚步,基于在Etch领域多年的技术储备和丰富经 验,研发了应用于Bumping线的Descum设备BMD P230。
应用领域:先进封装.
ELEDE® 380G+/G380C刻蚀机 ELEDE® 380G+/G380C Etcher
ELEDE 380系列刻蚀机是LED芯片制作的关键设备, 可以用于正装芯片,倒装芯片,垂直芯片这三种芯片中的电极刻蚀(刻蚀材料GaN, AlGaInP/GaP),隔离刻蚀(刻蚀材料GaN, GaAs),钝化层刻蚀(刻蚀材料SiO2, SiNX),介质反射层刻蚀(刻蚀材料SiO2 和TiO2),金属阻挡层刻蚀(刻蚀材料TiW)。良好的刻蚀均匀性对芯片的亮度和良率至关重要,ELEDE 380系列产品结合独特的线圈设计、下电极设计和托盘设计,实现良好的工艺均匀性控制,满足不同产品制程中的多种刻蚀材料工艺应用,ELEDE 380系列刻蚀机是LED领域标杆产品。
应用领域:半导体照明.
ELEDE® 380E PSS刻蚀机 ELEDE® 380E PSS Etcher
图形化蓝宝石衬底(PSS)是LED制备中的一项关键技术,通过增加LED的内量子效率和提高光提取效率,可以将光效有效提高30~50%,是提升芯片亮度的有效、直接方法,也是大功率高亮度LED的选择。随着AlN技术的引入和芯片价格的持续下滑,PSS衬底向更大的尺寸(1.8μm*2.8μm甚至更大)、更好的均匀性(片内<3%,片间<3%,批间<3%)、更高的产能(单台月产能>7000片)、更低的生产成本(耗材成本、黄光成本)等方向发展,传统干法刻蚀设备由于选择比的局限性,已不能满足要求,LED市场亟待新一代的高性能干法刻蚀设备,更好的满足LED P...
应用领域:
LED照明领域,LED照明领域的图形化蓝宝石衬底刻蚀、纳米级图形化蓝宝石衬底刻蚀.
GSE C200系列等离子刻蚀机 GSE C200 Series Plasma Etcher
GSE C200系列单片刻蚀机采用超高密度等立体源,刻蚀速率高、均匀性好,颗粒控制能力优异,易维护,性能稳定。其在GaN、SiC、SiO2、Al2O3等材料的刻蚀上性能优异、工艺窗口宽,易于同相关工艺整合。
本刻蚀机已在多条产线验证成功,积累了丰富的刻蚀经验,能提高GaN和SiC功率器件的性能,同时保证性价比。
应用领域:
功率器件、失效分析、光通信器件.
NMC508DTE 8英寸硅深槽刻蚀机 NMC508DTE 8 Inch Si Trench Etcher
NMC508DTE设备是针对硅功率器件开发的专用刻蚀设备,主要用于8英寸及以下IGBT、MOSFET及Super Junction中的Deep Trench刻蚀。不同于MEMS工艺的深硅刻蚀,NMC508DTE设备针对的是单步平滑刻蚀工艺,保证功率器件的电压性能。
应用领域:
功率半导体
真空装备 Vacuum Tech
钎焊工艺设备 Brazing Furnace
钎焊是将钎料加热成液态,依靠毛细力作用,填满固体零件之间的间隙,并与之形成冶金结合的一种先进的连接方法,可焊接用一般方法难以连接的材料和结构,广泛适用于多种金属材料和非金属材料。钎焊时不使用助焊剂,可免除焊后清理工序,得到光洁致密、具有优良力学性能和抗腐蚀性能的钎焊接头,特别适用于结构复杂零件的高精度焊接要求。因此,不仅在航空、航天、电子等尖端工业成为必不可少的生产手段,而且在汽车、工具等机械制造领域中也发挥了较大的作用。凭借在真空技术、热工技术、控制技术、钎焊工艺技术、软件技术的积累和创新,北方华创为钎焊工艺提供完整工艺解决方案,形成了对铝、银铜、钛合金、不锈钢、金等材料的钎焊能力,可提供真空钎焊、氢气钎焊、连续式钎焊等多种钎焊工艺手段,其中在真空电子领域中应用的真空钎焊炉,代表着国内真空钎焊炉设备的先进水平,产品出口欧洲、亚洲等国家和地区,成为了主流厂商设备的优选。
NVT-HG型 单晶生长炉 NVT-HG Type Single Crystal Growing Furnace
在传统的直拉法生产单晶材料时,生产设备存在自动化程度低,投料量少、设备功能单元布局不合理等一系列问题,从而导致单晶生产中人工劳动强度大、单位产能与品质低,成本高等一系列问题。随着社会的进步,市场对新一代单晶生产设备转向自动化程度高、投料量大、单位时间产能高、能耗低等方面。针对这些需求,炉压自动控制技术、CCD非接触测量技术、炉体恒温控制技术的发展的进一步要求也是自动化;大炉体,高副室,旋板阀,水冷屏等的技术改进,是提高投料量与产能的必要方式。当投料量与产能达到一定程度时,副室的高度会进一步增加,因此坩埚托盘与提拉头的动平衡问题会日渐突出,如何保证两大低频非规则运动部件的动平衡将会是一大挑战。
NVT-HG型单晶炉可实现生长过程的全自动控制,炉压全自动控制,采用CCD测量技术,此外还以其大装炉量、高生产效率、低能量消耗,为客户带来额外利益。
应用领域:
• 直拉法晶体提纯
• 直拉法多晶生长
• 直拉法单晶生长
• 目前主要用于单晶硅棒的生产制造
适用工艺:
炉压自动控制、CCD非接触测量、自动旋板阀、下排气流线型管路等
热处理工艺设备 Heat Treatment Furnace
真空热处理是材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。真空热处理工艺主要包括淬火、退火、回火、时效等,具有有效的防止金属表面氧化、脱碳,能去除工件表面上的磷屑,并有脱脂、除气等作用。从而使被处理的工件性能得到显著改善,表面光亮净化,材质得到充分利用。加之工件处理过程中,内外温差小,热应力小,工件变形小,且工艺稳定,重复性好,无环境污染,节约能源。北方华创凭借在真空炉领域的设备和工艺开发经验,先后完成了真空退火炉、真空回火炉、高压真空气淬炉等一系列真空热处理设备的开发与销售,满足客户多种热处理工艺要求。基于真空热处理行业的经验,北方华创完成了氢气热处理炉、连续式热处理炉的研制,能够满足客户对特殊工艺和连续式生产的需求。
烧结工艺设备 Sintering Furnace
烧结是在真空或气氛状态下对材料进行烧制或把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。烧结工艺可以有效减少气氛中有害成分(水、氧、氮)对产品的不良影响,稳定气氛环境下,不易渗碳和脱碳;此外真空或气氛环境可改善液相对固相的润湿性,有利于收缩和改善材料的组织,对改善产品质量作用明显。真空烧结成为材料研制方面必不可少的工艺手段。北方华创针对难熔金属、过滤材料、陶瓷材料、硬质合金等行业的工艺特性,成功开发了真空烧结炉、高温还原炉、真空热压烧结炉、热等静压烧结炉、氢气烧结炉、连续式辊道炉等产品,并进入国内外知名材料制造商的供应链体系,实现了在材料行业全面产品布局。
新能源锂电装备 New Energy
锂电新设备新工艺开发与验证中心 Development and Verification Center for New Lithium Equipment and Technology
锂电装备技术的开发必须与生产工艺相结合,适应工艺的变化才能保证电池的质量和性能达到理想程度。北方华创锂电池工艺生产示范线,参考国内外主流生产厂家,完全按照锂电池生产工艺所需环境、配置进行建设,对车间粉尘、露点和温度进行严格控制,配套国内外先进生产、测试、分析设备,聘请国外行业专家进行技术、工艺指导。示范线拥有小批量电池生产能力,提供工艺技术测试验证,掌握行业动态信息,关注锂电市场需求,为北方华创锂电装备提供优秀的技术支持和工艺反馈,为锂电池整线设计方案提供参考。
北方华创助力锂电池工艺的发展,不仅为生产企业提供规模化锂电池极片制造设备,还为实验室、研究院等技术研发机构提供实验室设备。实验室设备占地小,功能性强,操作简单,能较好的适应研发环境。
2013 年北方华创新能源前瞻性地考虑到锂电工艺与锂电设备相互影响、相互提升的状况,建立了锂离子电池装备工程实验室。目前该实验室已被认定为北京市工程实验室,实验室总占地面积5783 平米。生产区域2622 ㎡,其中净化间1197 ㎡,动力间1000 ㎡;测试区域926 ㎡;办公、库房用地1235 ㎡。实验室拥有动力电池电芯、主要原材料、电池组制造工艺技术测试验证能力,具备相应生产工艺条件、测试设备及环境的硬件设施和测试评价方法及人员保障。目前该实验室形成了可对锂离子动力电池整线工艺和关键生产设备同时进行研究和攻关的技术平台。
应用领域:
锂离子电池生产
锂电池整线方案设计 Li-on Battery Manufacturing Turn Key Solution
可为客户提供从粉体、液体上料、制片、装配、注液、化成、检测的全套设备及方案布局.
北方华创1996年开始涉足锂离子电池制造设备领域,也是我国早期进入锂电行业的企业,一直伴随并见证着我国锂离子电池行业的不断发展。北方华创于2013年建立了锂离子电池装备工程实验室,该实验室拥有动力电池电芯、主要原材料、电池组制造工艺技术测试验证能力,具备相应生产工艺条件、测试设备及环境的硬件设施和测试评价方法,因此公司对设备和锂离子电池工艺的理解有着独特的优势。北方华创为客户提供整线电池工艺和设备是基于自身生产示范线工程的建设经验、数据反馈和行业技术专家的支持,做到有的放矢,给客户提供更加优质、省心和放心的服务。
产品优势
锂离子电池生产
精密元器件 Precision Components
北京七星华创精密电子科技有限责任公司(简称“七星华创精密”)是北方华创科技集团股份有限公司的全资子公司之一,主要从事精密电阻器、钽电容器、石英晶体器件、微波组件、模块电源、混合集成电路等高精密电子元器件系列产品的研发与生产,产品广泛应用于自动控制、电力电子、精密仪器仪表、铁路交通等领域。
近年来,通过自主创新开发的金属膜固定电阻器、钽电容器、石英晶体振荡器、电源模块等产品,以优越的性能获得各界客户的信赖,大大降低了客户的使用成本,七星华创精密与时俱进、历久弥新,一次又一次取得了辉煌的科研成就和优良的市场化业绩!
产品系列
电源模块 Power Supply Module
晶体器件 Crystal Device
精密电阻器 Precision Resistor
微波组件 Microwave Module
钽电容器 Tantalum Capacitor
以下做一下总结分析:
1、北方华创作为国内领先的半导体设备公司,其业务包括半导体装备、真空装备、新能源锂电装备和精密元器件四大业务领域。未来公司发展的重点是刻蚀机、PVD 等半导体设备。
2、随着半导体行业的复苏,半导体设备需求也在逐渐高涨,2020年全球半导体设备需求达到 689亿美元,同比增长 15.2%,为历年最高。其中主要推动力就是中国大陆的晶圆厂建设需求猛增,2020年中国大陆半导体设备需求达 181亿美元,成为最大半导体设备市场。为应对半导体制造产能往国内转移、下游市场激增,本土企业积极建厂,未来国内半导体设备依然可以保持较高的需求。
3、半导体设备技术壁垒较高,全球市场被少数几个国际大厂垄断,国内的半导体设备企业还处于发展初期,市场份额较少,还难以与国际大厂竞争。目前我国在刻蚀设备和 PVD 等设备发展较好,而在光刻机、离子注入机等关键设备领域技术差距较大,市占率还不到 1%。
4、对比全球半导体设备龙头,中微公司、北方华创增速明显更高,其原因是中国大陆晶圆厂扩产的同时加大了对国产设备的采购力度。需求方面,2020年 8英寸产能订单集中,产能紧张,下半年 8寸晶圆交期延长至 3~4个月,2021年供给缺口约达 2成左右,产能的持续紧张,导致部分厂商上调了 10%-20%的 8英寸晶圆制造报价。下游需求不断增加时,除了上调价格,晶圆厂也会进行扩建产能。