因?yàn)榈鼐壵蔚雀鞣N因素的影響，半導(dǎo)體設(shè)備的關(guān)注度在過去幾年飆升。

作為芯片供應(yīng)鏈上的重要一環(huán)，芯片設(shè)備對(duì)于芯片的重要性毋庸置疑。尤其是隨著芯片工藝的持續(xù)演進(jìn)，對(duì)芯片設(shè)備提出的要求更是與日俱增。然而，從市場(chǎng)格局來看，制造芯片的這些設(shè)備大多都是控制在海外企業(yè)手里。當(dāng)中不少設(shè)備更是由少數(shù)幾家企業(yè)把持。在這種情況下，留給晶圓廠可議價(jià)的空間就不多了。

更有甚者，隨著近年來地方保護(hù)主義盛行，發(fā)展芯片設(shè)備就成為很多地區(qū)的迫切需求。尤其是在國(guó)內(nèi)，更是責(zé)無旁貸。近年成立的新凱來，以成為世界一流的半導(dǎo)體設(shè)備提供商為目標(biāo)，力爭(zhēng)成為這個(gè)賽道的主要參與者。

成立于2022年的新凱來總部位于深圳，在上海、北京、西安、武漢、成都、杭州等國(guó)內(nèi)城市以及海外設(shè)有研發(fā)中心，建立了基礎(chǔ)材料工藝-零部件-裝備的端到端研發(fā)體系。公司致力于先進(jìn)半導(dǎo)體工藝裝備、量檢測(cè)裝備的開發(fā)與制造，打造可靠的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和平臺(tái)，成為世界一流的半導(dǎo)體裝備提供商和客戶最信賴的伙伴。

在今年Semicon China同期舉辦的IC產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際論壇-制造設(shè)備與制程分論壇上，新凱來工藝裝備產(chǎn)品線總裁杜立軍發(fā)布了題為《半導(dǎo)體工藝裝備的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的演講，分享了他對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的看法以及新凱來已經(jīng)推出的領(lǐng)先半導(dǎo)體設(shè)備和未來展望。

與此同時(shí)，新凱來還在今年的Semicon China現(xiàn)場(chǎng)一口氣發(fā)布了三十款左右新品，涵蓋了量檢測(cè)、EPI、ETCH、CVD、PVD和ALD等多個(gè)領(lǐng)域。

一代工藝，一代材料，一代裝備

芯片是人類歷程中一顆璀璨的明星，這是一個(gè)任何人都不會(huì)否定的事實(shí)。而在過去數(shù)十年的發(fā)展中，芯片能夠越做小，且能越做越強(qiáng)，背后就少不了晶體管架構(gòu)升級(jí)帶來的幫助。從Planar到FinFET，再到GAA，晶體管的結(jié)構(gòu)越來越立體，尺寸越來越小，但芯片承載的晶體管數(shù)量從數(shù)十億躍升至數(shù)百億，這就給芯片的制造工藝帶來前所未有的挑戰(zhàn)。

杜立軍在演講中也提到：“每一代半導(dǎo)體器件的演進(jìn)，圍繞著PPAC的性能指標(biāo)的提升。隨著行業(yè)進(jìn)入到先進(jìn)工藝時(shí)代，半導(dǎo)體制造行業(yè)主要圍繞著晶體管的尺寸微縮和RC delay這兩個(gè)方面來解決問題。”

例如在EPI工藝方面，隨著工藝的演進(jìn)，催生了更小尺寸、更高深寬比和更高濃度需求，這就給外延工藝的選擇性、擴(kuò)散及形貌管控帶來新挑戰(zhàn)；在ETCH工藝方面，所面對(duì)的精細(xì)化、多向性和高縱深要求與日俱增；來到介質(zhì)薄膜沉積工藝方面，也面臨材料多元化、高臺(tái)階覆蓋率和高刻蝕選擇比的難題；金屬互連工藝的演進(jìn)也要求擁有更小的關(guān)鍵尺寸和更高的RC挑戰(zhàn)；金屬CVD技術(shù)也給新材料和高選擇性沉積提出了迫切需求；ALD（HKMG）技術(shù)的演進(jìn)，也避免不了更小CD、更高成膜質(zhì)量及臺(tái)階覆蓋率挑戰(zhàn)。

上述種種都是芯片先進(jìn)工藝演進(jìn)不能忽視的問題。

杜立軍在演講中則總結(jié)說，針對(duì)上述問題，主要有三個(gè)解決路徑，分別是新材料、先進(jìn)光刻+非光補(bǔ)光和3D架構(gòu)。

“然而，因?yàn)檫@些技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)在先進(jìn)工藝演進(jìn)中，給流程工藝通道增加20%，進(jìn)而給良率和設(shè)備的工藝窗口等帶來新的考驗(yàn)。”杜立軍接著說。“于是，我們需要圍繞著更高的能量控制精度（等離子體/自由基精準(zhǔn)控制）、更快的硬件響應(yīng)速度（氣體/能量控制快速切換）和更大的工藝窗口（腔體環(huán)境快速穩(wěn)定）來打造新裝備技術(shù)。”杜立軍強(qiáng)調(diào)。“新凱來也迎難而上，打造多基礎(chǔ)能力，支撐裝備創(chuàng)新，迎接挑戰(zhàn)。”

杜立軍透露，圍繞著工藝窗口這一系列問題，除了從架構(gòu)上發(fā)力以外，還可以考慮如何利用人工智能調(diào)優(yōu)來提升效率。而要實(shí)現(xiàn)這些，則需要從硬件和算法上投入。這正是新凱來打造了一個(gè)覆蓋原子的物理模型到腔式化學(xué)反應(yīng)模型仿真軟件的原因。在軟件以外，新凱來還在射頻源、濾波器等器件上發(fā)力，力求從底層硬件入手，加速面向未來的半導(dǎo)體裝備設(shè)計(jì)。

“在半導(dǎo)體設(shè)備方面，新凱來在系統(tǒng)架構(gòu)、硬件、器件和算法方面全面布局。”杜立軍表示。

他進(jìn)一步指出：新凱來的設(shè)計(jì)理念是“一代工藝，一代材料，一代裝備。”

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，新凱來構(gòu)建了培源（等離子體）、熱管理、流體控制、裝備智能化、光源等10多個(gè)基礎(chǔ)LAB，為半導(dǎo)體工藝持續(xù)演進(jìn)筑牢穩(wěn)固根基。當(dāng)然，作為一家志存高遠(yuǎn)的設(shè)備新貴，新凱來還堅(jiān)持正向設(shè)計(jì)的運(yùn)營(yíng)思維，進(jìn)行全鏈路垂直整合以提供擴(kuò)散、刻蝕、薄膜等系列半導(dǎo)體先進(jìn)工藝裝備以及光學(xué)、物理、X射線、功率檢測(cè)等系列量檢測(cè)裝備。

這種腳踏實(shí)地的運(yùn)營(yíng)方式，讓成立三年多的新凱來取得了累累碩果。

在產(chǎn)品方面，杜立軍在演講中介紹說，新凱來的擴(kuò)散、刻蝕和薄膜三大類產(chǎn)品已支持量產(chǎn)，應(yīng)用覆蓋了先進(jìn)邏輯和存儲(chǔ)。除此以外，在這次展會(huì)上，新凱來還帶來了多款量檢測(cè)裝備，這無論對(duì)于新凱來還是中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備來說，都是一個(gè)了不起的豐碑。

四大類，三十款左右設(shè)備

從上面的介紹我們可以看到，新凱來在本屆Semicon China上帶來的四大類（擴(kuò)散、刻蝕、薄膜和量檢測(cè)）產(chǎn)品展示涵蓋了EPI、RTP、ETCH、CVD、PVD、ALD、光學(xué)量檢測(cè)、PX量測(cè)和功率檢測(cè)應(yīng)用在內(nèi)的三十款左右設(shè)備。

首先看擴(kuò)散類產(chǎn)品，新凱來帶來了EPI和RTP設(shè)備各三臺(tái)。其中，EPI產(chǎn)品系列命名為“峨眉山”，RTP系列命名為“三清山”。

據(jù)介紹，新凱來推出的“峨眉山”系列是12英寸單片減壓外延生長(zhǎng)設(shè)備，采用創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計(jì)，全面覆蓋邏輯及存儲(chǔ)外延等應(yīng)用場(chǎng)景，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。此次帶來的該系列前三款產(chǎn)品分別是針對(duì)鍺硅外延、磷硅外延以及溝道&超晶格&埋層外延，能為相應(yīng)的客戶提供更好的支持。

“三清山”系列的頭三款產(chǎn)品則是針對(duì)不同應(yīng)用的RTP設(shè)備。當(dāng)中“三清山1號(hào)”是12英寸單片柵極氧化/氮化設(shè)備，覆蓋氧化/氮化/退火等邏輯及存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景，具備精準(zhǔn)溫度控制和等離子體控制能力，支撐先進(jìn)工藝持續(xù)演進(jìn)。在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?yàn)闇\溝槽氧化，柵氧生長(zhǎng)，高K材料退火，鈦硅化物退火，ALD柵氧致密化等生產(chǎn)流程提供可靠的支持。

三清山2號(hào)則是12英寸單片超快尖峰退火設(shè)備，能覆蓋尖峰退火/超快尖峰退火等邏輯及存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景，具備大行程磁懸浮升降運(yùn)動(dòng)控制及背照式退火能力，支撐先進(jìn)工藝持續(xù)演進(jìn)。具體而言，則能為輕摻雜源漏退火，源漏退火，高K材料蓋帽層退火等提供支持。

三清山3號(hào)則是12英寸單片均溫/尖峰退火設(shè)備，能覆蓋均溫退火/尖峰退火等邏輯及存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)景，為深N阱退火，源漏退火，鈷硅化物退火，鎳硅化物退火等具備低熱預(yù)算調(diào)控及超低溫退火能力的工藝提供支持，支撐先進(jìn)工藝持續(xù)演進(jìn)。

來到刻蝕產(chǎn)品線的武夷山系列，首批發(fā)布的同樣也包括三款產(chǎn)品，分別是12英寸精細(xì)介質(zhì)刻蝕設(shè)備武夷山1號(hào) MASTER、12英寸精細(xì)硅/金屬刻蝕設(shè)備武夷山3號(hào)以及12英寸高選擇性刻蝕設(shè)備武夷山5號(hào)。

首先看武夷山1號(hào) MASTER，這是一款電容耦合等離子體（CCP）干法刻蝕設(shè)備，腔室采用全對(duì)稱架構(gòu)設(shè)計(jì)，整機(jī)可配置6個(gè)工藝腔（PM），滿足先進(jìn)節(jié)點(diǎn)各類精細(xì)介質(zhì)刻蝕場(chǎng)景需求。具體而言，這款設(shè)備能夠?yàn)檠趸?、氮化硅、氮氧化硅等材料提供接觸孔刻蝕、硬掩膜刻蝕和雙大馬士革工藝等支持。

武夷山3號(hào)為電感耦合等離子體（ICP）干法刻蝕設(shè)備，采用全對(duì)稱、高流導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計(jì)，整機(jī)可配置6個(gè)工藝腔（PM），滿足先進(jìn)節(jié)點(diǎn)各類精細(xì)硅及金屬刻蝕場(chǎng)景需求。具體而言，則能為硅、鍺硅、氧化鈦等材料提供柵極刻蝕、多重圖形和鰭刻蝕等工藝支持。

武夷山5號(hào)則為自由基干法刻蝕設(shè)備，氧化硅及硅選擇性刻蝕組合解決方案，采用單腔設(shè)計(jì)，整機(jī)可配置6個(gè)工藝腔（PM），能夠?yàn)楣?、鍺硅、氧化硅和氮化硅等材料提供偽柵去除、無定形硅去除以及源漏極回刻等工藝支持，滿足先進(jìn)節(jié)點(diǎn)高選擇性刻蝕場(chǎng)景需求。

在本屆Semicon China上，新凱來還帶來了涵蓋了PVD、ALD和CVD在內(nèi)的三個(gè)系列共八款薄膜設(shè)備。其中，PVD設(shè)備命名為普陀山系列，首批推出了三款設(shè)備。ALD則命名為阿里山系列，首批同樣包括了三款產(chǎn)品。命名為長(zhǎng)白山系列的CVD產(chǎn)品則推出了兩款新品。

首先看專注于PVD的普陀山系列產(chǎn)品。據(jù)介紹，普陀山1號(hào)是12英寸金屬平面膜沉積設(shè)備，適用于邏輯、存儲(chǔ)及先進(jìn)封裝等主流半導(dǎo)體金屬平面膜應(yīng)用場(chǎng)景，鍍膜均勻性高，同時(shí)具備高產(chǎn)能與高穩(wěn)定性。

普陀山2號(hào)則是12英寸中道金屬接觸層及硬掩膜沉積設(shè)備，適用于邏輯、存儲(chǔ)等主流半導(dǎo)體中道金屬接觸層及硬掩膜等應(yīng)用場(chǎng)景，顆粒缺陷低，同時(shí)具備高性能與高穩(wěn)定性。

12英寸后道金屬互連沉積設(shè)備普陀山3號(hào)則適用于邏輯、存儲(chǔ)和先進(jìn)封裝等主流半導(dǎo)體后道金屬互連場(chǎng)景，架構(gòu)領(lǐng)先，填孔品質(zhì)優(yōu)異，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

來到ALD方面，則包括了阿里山1號(hào)、阿里山2號(hào)和阿里山3號(hào)三款產(chǎn)品。其中，阿里山1號(hào)是12英寸高保形性介質(zhì)薄膜原子層沉積設(shè)備，搭配五邊形平臺(tái)和Twin腔領(lǐng)先架構(gòu)，覆蓋先進(jìn)邏輯/存儲(chǔ)前中后段介質(zhì)薄膜應(yīng)用場(chǎng)景，滿足圖形化，超薄薄膜，超高深寬比gap fill需求，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

阿里山2號(hào)則是12英寸介質(zhì)刻蝕阻擋層薄膜沉積設(shè)備，具備單腔4-Station領(lǐng)先架構(gòu)，適用于氮化鋁和氧化鋁等材料的先進(jìn)邏輯刻蝕阻擋層薄膜應(yīng)用場(chǎng)景，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

阿里山3號(hào)則是12英寸高深寬比金屬柵極原子層沉積設(shè)備，可全面覆蓋邏輯和存儲(chǔ)金屬原子層沉積應(yīng)用場(chǎng)景，具備創(chuàng)新架構(gòu)和領(lǐng)先性能，多種工藝高度集成，金屬柵極全場(chǎng)景覆蓋，支持向先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

長(zhǎng)白山系列則是新凱來的PECVD產(chǎn)品線。當(dāng)中，長(zhǎng)白山1號(hào)是12英寸介質(zhì)薄膜沉積設(shè)備，具備單腔4-Station領(lǐng)先架構(gòu)，全面覆蓋邏輯及存儲(chǔ)介質(zhì)薄膜多種工藝，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)；長(zhǎng)白山三號(hào)是12英寸高保形性&選擇性金屬薄膜沉積設(shè)備，全面覆蓋邏輯和存儲(chǔ)金屬化學(xué)氣相沉積應(yīng)用場(chǎng)景，具備創(chuàng)新架構(gòu)和領(lǐng)先性能，多種工藝高度集成，支持向未來先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，新凱來還帶來了包括明場(chǎng)缺陷檢測(cè)BFI（岳麓山）、暗場(chǎng)缺陷檢測(cè)DFI（丹霞山）、表面缺陷檢測(cè)PC（蓬萊山）、空白掩模缺陷檢測(cè)MBI（莫干山）、套刻量測(cè)DBO（天門山）和IBO（天門山）、原子力顯微鏡量測(cè)AFM（沂蒙山），X射線類量測(cè)的XPS（赤壁山-XP）、XRD（赤壁山-XD）和XRF（赤壁山-XF）以及RATE-CP、RATE-KGD和RATE-FT等在內(nèi)的多款量檢測(cè)設(shè)備。這些產(chǎn)品也都陸續(xù)量產(chǎn)，完成驗(yàn)證，或者進(jìn)入客戶端驗(yàn)證。

從數(shù)據(jù)來看，半導(dǎo)體設(shè)備大有可為。但對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)來說，機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，這也是一個(gè)產(chǎn)業(yè)共識(shí)。杜立軍先生在今天的演講中開頭中更是直接發(fā)出靈魂拷問：“中國(guó)的半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)，到底能給我們的半導(dǎo)體發(fā)展貢獻(xiàn)怎樣的份額？我們能以怎樣的技術(shù)力量推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)一起進(jìn)步？這是我們永恒追求的命題。”

“對(duì)物理極限的探索，是半導(dǎo)體人永恒的追求，也是星辰大海，新凱來秉承以技術(shù)為本的初心，展望和合作伙伴聯(lián)合創(chuàng)新、協(xié)同共贏，為客戶提供一個(gè)新的選擇。”杜立軍說。“致力于先進(jìn)半導(dǎo)體工藝裝備、量檢測(cè)裝備的開發(fā)與制造， 打造可靠的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和平臺(tái)，成為世界一流的半導(dǎo)體裝備提供商和客戶最信賴的伙伴，是新凱來追逐的目標(biāo)。” 杜立軍重申。

 （來源：新凱來，半導(dǎo)體行業(yè)觀察供稿）