La industria china de equipos semiconductores entra en la fase de aguas profundas

Cuando la industria mundial de semiconductores entra en la era posterior a la ley de Moore, cuando la demanda de potencia de cómputo para IA aumenta exponencialmente y cuando las restricciones estadounidenses a la exportación de semiconductores a China se mantienen estrictas, la industria china de equipos semiconductores se encuentra en un punto de inflexión histórico.

En la última década, hemos presenciado cómo los equipos nacionales lograron el salto desde el desarrollo hasta la producción en masa; y en los próximos cinco años, se decidirá si los equipos nacionales podrán ingresar a líneas de producción avanzadas, respaldar chips lógicos de procesos avanzados, satisfacer las demandas de apilamiento de HBM (memoria de ancho de banda alto) y lograr la verdadera autonomía en los eslabones más débiles.

Del 31 de agosto al 2 de septiembre de 2026, la decimocuarta exposición de equipos, materiales y componentes clave para la industria de semiconductores (CSEAC 2026) se inauguró en el Centro Internacional de Exposiciones Taihu de Wuxi. Este importante evento de la industria se convirtió en una ventana única para observar la cadena de suministro de equipos semiconductores nacionales. Desde equipos de proceso, equipos de medición y inspección hasta equipos de empaquetado avanzado, visitamos a múltiples empresas en un intento por responder a una pregunta: ¿Hasta qué punto ha llegado el desarrollo de los equipos semiconductores nacionales?

Los equipos de fabricación nacional ya han logrado avances en categorías de gran volumen. En los sectores de equipos con los mayores mercados, como litografía, grabado y deposición de películas delgadas, ya han surgido líderes pluripotenciales como SMIC y NAURA, cada uno liderando a nivel nacional e incluso posicionándose entre los mejores del mundo en sus respectivos segmentos.

CMC, como el líder absoluto en equipos de grabado en el país, ha acelerado notablemente su estrategia de plataforma en los últimos años. Durante la presente CSEAC, CMC anunció el lanzamiento de varias nuevas máquinas de procesamiento microscópico desarrolladas internamente, incluyendo el Primo XD-RIE70 a 90 con relación de aspecto extremadamente alta de 70 a 90 y la serie Performo QuaStar P EC VD (incluyendo Performo QuaStar ON y Performo QuaStar GE), equipo de deposición atómica de molibdeno metálico Prefima UnicoreAM, sistema integrado de siliciuro metálico Preforma Uniflash y PRISMO PDS8 para producción en masa de dispositivos de potencia de carburo de silicio HTCVD. Este lanzamiento sigue a la presentación de cuatro nuevos productos en marzo de este año, representando otra concentración de lanzamientos de nuevos productos por parte de Zhongwei en un período de seis meses, logrando una cobertura completa de los procesos clave como la fabricación lógica avanzada, la tecnología de semiconductores de potencia, la deposición de películas delgadas y la grabación precisa. Esto completa la capacidad de Zhongwei para ofrecer soluciones integrales de equipos de procesos en múltiples escenarios y toda la cadena. Actualmente, Zhongwei cuenta con más de 8.800 cámaras de reacción en producción masiva en más de 170 clientes internacionales y nacionales, en más de 220 líneas de producción de chips y LED, y ya ha establecido centros de investigación y producción en cinco regiones.

Shanghai Micro Electronics Equipment presentó su litografa seca KrF de etapa frontal, su litografa de barrido y proyección I-line y sus productos de sistemas centrales relacionados. La litografa de barrido y proyección I-line utiliza una fuente de luz de 365 nm de longitud de onda y alcanza una resolución de 280 nm; la litografa de barrido y proyección KrF utiliza una fuente de luz de 248 nm de longitud de onda y alcanza una resolución de 110 nm. Se sabe que la producción acumulada de los clientes de los equipos de litografía de Shanghai Micro Electronics supera los 10 millones de obleas.

Sin embargo, la nacionalización de los equipos semiconductores nunca ha sido algo fácil de lograr. Cuando desviamos la mirada de los equipos con el mercado más grande, descubrimos otra zona de aguas profundas: aquellos equipos de alta complejidad técnica pero con un mercado relativamente pequeño, que se han convertido en huesos duros que los fabricantes nacionales deben masticar; la máquina de inyección de iones es uno de los tipos más representativos.

Anteriormente, los principales actores domésticos incluían Zhongke Xin y Kaishitong, pero en los últimos años, múltiples empresas han ingresado a este sector. Huaxiang Chuangwei, como referente de la plataforma de equipos nacionales, ha construido la matriz de productos de equipos semiconductores más completa del país, abarcando desde grabado y deposición de películas delgadas hasta limpieza y tratamiento térmico. Durante esta feria, Huaxiang Chuangwei presentó una serie de soluciones que incluían productos como máquinas de inyección iónica por inmersión de plasma y máquinas de inyección iónica de flujo medio. Además, Jingsheng Electric también se ha expandido hacia equipos de etapas preliminares, incluyendo su máquina de inyección iónica en desarrollo. Se sabe que la máquina de inyección iónica de flujo medio para silicio desarrollada por Jingsheng Electric actualmente se encuentra en validación por clientes aguas abajo.

Tras impulsar la transformación y actualización de su negocio en ALD, Sire Intelligent ha avanzado en el desarrollo de equipos de inyección iónica y logrado avances significativos. En la feria, Sire Intelligent presentó la serie SR11 HEI de inyectores de iones de alta energía, la serie SR11 HCI de inyectores de iones de gran haz, el inyector de iones de haz medio SRII MCI, el inyector de iones de hidrógeno SRII H y la serie de inyectores de iones para carburo de silicio. Según se informó, las entregas actuales de Sire Intelligent se centran principalmente en inyectores de iones de alta energía y de gran haz, mientras que los inyectores de iones para carburo de silicio ya se encuentran en fase de validación.

Además de estas empresas tradicionales de equipos semiconductores, han surgido nuevas empresas enfocadas exclusivamente en inyectores de iones. AIN Semiconductor presentó en esta CSEAC sus series de productos Ai-250, Ai-300, Ai-80HC y Ai-200HC.D, formando ya una matriz completa de equipos de inyección iónica que cubre flujos medios, flujos altos, alta energía y aplicaciones especiales, abarcando dos líneas de proceso: silicio y carburo de silicio. Su inyector de iones de alta temperatura para carburo de silicio ya ha logrado la producción en masa y la entrega comercial. Según AIN Semiconductor, la tasa de nacionalización general de inyectores de iones en China actualmente es inferior al 15%, y para los modelos de flujo alto es inferior al 10%, mientras que los equipos de alta energía prácticamente no existen en el mercado nacional. Además, los inyectores de iones más avanzados a nivel internacional ya están prohibidos para exportación a China, y ni siquiera se pueden adquirir equipos usados; las fábricas de obleas nacionales solo pueden utilizar equipos obsoletos, lo que afecta gravemente la tasa de rendimiento y la estabilidad. Aunque en los últimos años más empresas han ingresado a este sector, el número total de actores en China capaces de ofrecer productos maduros sigue siendo limitado, y la mayoría aún se encuentra en etapas iniciales de validación, con solo unas pocas empresas logrando la producción en masa y la entrega comercial. Más crucial aún, casi todas las empresas chinas de inyectores de iones aún no han alcanzado la rentabilidad y se encuentran generalmente en una fase de alta inversión en I+D.

La profundidad del sector se debe no solo al tamaño reducido del mercado, sino también a la imposibilidad de transferir las rutas tecnológicas. Las máquinas de grabado y los equipos de deposición de películas delgadas comparten una base tecnológica común que incluye física de plasma, cámaras de vacío y potencia de radiofrecuencia; la experiencia acumulada por una empresa en el campo del grabado puede reutilizarse en equipos de deposición. Sin embargo, las máquinas de inyección iónica son completamente distintas: su tecnología central se basa en óptica iónica, análisis electromagnético de masa y aceleración de alta tensión, lo que las acerca más a los aceleradores de partículas que a los equipos tradicionales de fabricación de semiconductores. La experiencia tecnológica adquirida en grabado casi no puede transferirse a las máquinas de inyección iónica.

En años anteriores, los datos mostraban que la tasa de nacionalización de los equipos de inspección y medición en la etapa frontal en China era inferior al 10%, siendo la más baja entre todas las categorías de equipos semiconductores. Aunque los equipos de inspección y medición no producen chips directamente, determinan si un oblea es un producto合格 o un desecho. En procesos a escala nanométrica, cualquier pequeño defecto, desviación en el grosor de la película o pérdida de control en las dimensiones críticas (CD) puede provocar el descarte de todo el lote de obleas. Por lo tanto, las fábricas de obleas tienen un umbral de confianza muy elevado para estos equipos. Sin embargo, en esta feria se observó otro aspecto: en los últimos años, los equipos nacionales de inspección y medición han ido alcanzando e incluso superando los estándares internacionales avanzados, logrando la producción y entrega en masa.

Zhongke Feice, como la primera empresa nacional en implementar una estrategia de plataforma en el campo de inspección y medición, ha desarrollado independientemente una serie de productos, incluyendo equipos de inspección de defectos en obleas con patrones nanométricos en campo brillante, equipos de inspección de defectos en obleas con patrones nanométricos en campo oscuro, equipos de inspección de defectos en obleas sin patrón, equipos de medición de morfología tridimensional, equipos de medición de películas dieléctricas en obleas, equipos de medición de precisión de alineación, equipos de medición de películas metálicas en obleas y equipos de medición de dimensiones críticas. Además, en los campos de semiconductores generales e inspección industrial, ha lanzado equipos de inspección de defectos en paneles OLED y equipos de medición de vidrio curvado 3D. Según se indica, estos productos ya han cubierto a múltiples fabricantes líderes nacionales de circuitos integrados, y las categorías de equipos ya en producción o en proceso de validación representan más del 70% del volumen total del mercado de equipos de control de calidad. Los empleados indicaron que el volumen acumulado de equipos entregados alcanza aproximadamente 1.500 unidades, con una experiencia madura en producción y entrega, y que el rendimiento de los productos ha sido validado a largo plazo por las principales fábricas de obleas. Los equipos avanzados de campo brillante y oscuro ya han logrado una sustitución en alta proporción en cuatro grandes fábricas de obleas, y algunas líneas de producción nuevas no han adquirido equipos de KLA, sino que han adoptado directamente los productos de Feice.

Yuwei Semiconductor presentó su distribución de productos en cuatro áreas: fabricación de sustratos de máscara, fabricación de máscaras, fabricación de chips y empaquetado avanzado. Según se informó, sus equipos de inspección relacionados con la máscara (Mask) han avanzado más rápidamente, y algunos ya alcanzan el nivel más alto internacionalmente, permitiendo sustitución total; estos equipos ya se han incorporado a las principales fábricas de obleas del país.

Dongfang Jingyuan exhibe equipos de medición y detección de haces de electrones, incluyendo CD-SEM (equipo de medición de dimensiones críticas), HV-SEM (equipo de haz de electrones de alta energía), EBI (equipo de detección de defectos por haz de electrones) y DR-SEM (equipo de reinspección de defectos por haz de electrones). El equipo EBI es aplicable a procesos lógicos ≥28 nm y procesos 3D NAND ≥200 capas, con una corriente de detección de nivel 100 nA y algoritmos de clasificación automática de defectos basados en aprendizaje profundo; el HV-SEM es aplicable a procesos lógicos ≤14 nm, procesos 3D NAND ≥200 capas y procesos DRAM de nodos avanzados, con una energía de impacto hasta de 45 keV; la repetibilidad de medición del CD-SEM alcanza 0,15 nm y la uniformidad del equipo llega a 0,1 nm.

Además de estos equipos principales de detección de flujo, los equipos de detección fabricados en el país también han logrado avances en algunos campos tecnológicos emergentes o especializados, que, aunque tienen mercados pequeños, son cruciales.

Gaze Technology presentó productos como el equipo IR300 para medir el grosor de las capas epitaxiales de obleas, el medidor de grosor AP300 y el equipo ID300 para detectar tensiones internas en obleas. El IR300 utiliza tecnología de infrarrojo de Fourier (FTIR), calculando el grosor de la capa mediante el análisis de señales de interferencia. Según se informa, la nacionalización de este tipo de equipos comenzó en 2023; anteriormente, el mercado doméstico estaba dominado por marcas extranjeras como Onto y Semilab, pero actualmente los principales fabricantes chinos de obleas de silicio grandes ya han pasado casi en su totalidad a utilizar productos de Gaze.

Weichong Semiconductor exhibió sus equipos, incluidos la serie ASPIRER para inspección de obleas de segunda armónica, la serie BRAVERY para medición de ondas térmicas y la serie CLARITY para microscopio de ultrasonido de barrido. Entre ellos, el equipo de detección de segunda armónica, basado en el principio de excitación láser, se utiliza para detectar defectos eléctricos en interfaces y capas, carga superficial, propiedades de la red cristalina y calidad cristalina, cubriendo múltiples etapas de procesamiento como películas delgadas, epitaxia, grabado, difusión, limpieza y CMP, y es aplicable a obleas sin patrón. Según se indica, los métodos convencionales de inspección óptica de campo claro/oscuro y de haz de electrones solo pueden observar la superficie de la oblea y no pueden capturar información sobre interfaces internas; actualmente no existen otras soluciones de inspección alternativas maduras. Además, durante el proceso de detección de segunda armónica, el aumento de temperatura en el punto de excitación es solo de 2-3 grados, lo que no causa daño adicional al cuerpo de la oblea. Weichong Semiconductor indicó que los segmentos tradicionales de medición de grosor de capas y inspección óptica de campo claro/oscuro ya están altamente saturados y experimentan una intensa competencia interna, por lo que el equipo decidió no ingresar a estos segmentos. En su lugar, introdujeron el principio de detección de segunda armónica en el campo de la medición y inspección semiconductora.

Aunque anteriormente la brecha entre los equipos de inspección domésticos y los extranjeros era generalmente amplia, en los últimos años, debido a que los clientes finales han abierto sus procesos de validación y ya no trabajan en aislamiento, el avance tecnológico general de la industria se ha acelerado notablemente. Más importante aún, los equipos de inspección domésticos han florecido en diversidad, logrando avances no solo en los equipos principales, sino también en nichos, segmentos especializados y nuevas áreas emergentes. Sin embargo, los profesionales de la industria también indican que, al adquirir nuevos equipos, las principales fábricas de obleas aún mantienen los equipos importados como referencia estándar, y la validación de los productos requiere compararlos mediante match con equipos similares extranjeros, verificando el rendimiento de los equipos domésticos replicando los resultados de inspección de los equipos extranjeros.

Anteriormente, el papel del empaquetado en la cadena de suministro de semiconductores se limitaba a envolver y conectar chips ya fabricados, con un bajo nivel tecnológico y un valor añadido limitado. Pero todo esto se ha revolucionado por completo en la era de la IA. En la era post-Moore, el empaquetado avanzado se ha convertido en la vía clave para continuar el crecimiento del poder de cómputo. El empaquetado ya no se trata simplemente de envolver, sino que determina directamente el rendimiento, el consumo de energía y el costo del chip. Los equipos de unión son precisamente el elemento clave del empaquetado avanzado. Según el objeto de unión, se dividen principalmente en dos categorías: W2W (wafer a wafer) y D2W (die a wafer).

Qinghe Crystal se especializa en equipos de unión de obleas, y presentó productos como equipos de unión a temperatura ambiente en ultra alto vacío, equipos de unión híbrida hidrofílica/W2W, equipos de unión anódica por compresión térmica y equipos de unión híbrida C2W/CWW. Entre ellos, el equipo de unión a temperatura ambiente en ultra alto vacío utiliza un haz de iones en ultra alto vacío para activar la superficie del material, logrando enlaces químicos sólidos sin necesidad de calentamiento o recocido.

Topsil Technology presentó el equipo de unión híbrida de obleas Dione 300 y el equipo de unión fundida de chip a oblea Pleione 300 HS. El Dione 300 es un equipo de unión híbrida oblea a oblea (W2W), diseñado para procesos avanzados de integración heterogénea tridimensional. El equipo de unión fundida Pleione 300 HS no requiere medios ni adhesivos de unión, permite una unión directa a temperatura ambiente y puede seleccionar chips conocidos como buenos para participar en la unión, aumentando significativamente la tasa de rendimiento.

Xinhui Lianxin es otra fuerza importante en el campo de equipos de unión híbrida, presentando la serie CANOPUS de equipos de unión híbrida W2W y la serie SIRIUS de equipos de unión híbrida D2W. Xinhui Lianxin indicó que actualmente solo ella y otro fabricante nacional han entregado equipos D2W. Además, Xinhui Lianxin exhibió equipos relacionados de medición y detección. El personal indicó que, debido a que el desarrollo de equipos de unión requiere validaciones repetidas de parámetros y que el uso de equipos externos no permite identificar la fuente de los problemas, la empresa ha desarrollado internamente equipos complementarios de medición y detección de intensidad de unión, entre otros.

Starlight Technology Equipment presenta soluciones integradas de litografía y unión a nivel de oblea. Los equipos de unión D2D/D2W de la serie ICB logran una precisión post-unión de ±0,3 μm; el equipo de unión híbrida iHC 3000 D2W logra una precisión post-unión de ±0,1 μm; y los equipos de unión W2W de la serie IAB logran una precisión post-unión de ±2 μm.

Sin embargo, los profesionales también indican que el proceso W2W ya está maduro, y la verdadera batalla difícil está en D2W. De hecho, ya en 2008, la unión por fusión W2W se aplicó por primera vez en productos de sensores de imagen CMOS, logrando la intercambiabilidad entre el fotodiodo y la capa metálica para reducir la reflexión de señal y la interferencia cruzada. En 2017, Sony lanzó el CIS apilado en tres capas, en 2018, Yangtze Memory Technologies lanzó el 3D NAND, y en 2019, IM EC La tecnología de alimentación trasera ha implementado sucesivamente procesos de unión. En 2022, se implementó la tecnología de unión a nivel de oblea MicroLED; en 2023, Samsung incluyó la unión híbrida en la hoja de ruta de HBM4; y en 2024, se lanzó la arquitectura VCT DRAM apilada verticalmente. Por otro lado, actualmente, los equipos de unión híbrida D2W están dominados principalmente por BESI de los Países Bajos; a nivel mundial, solo TSMC posee capacidad de producción en masa de la tecnología D2W. Aunque las empresas nacionales han lanzado prototipos, casi todos se encuentran en fase de validación y carecen de productos maduros listos para la producción en masa. La dificultad de D2W no radica solo en el equipo en sí, sino también en la falta de un ecosistema industrial. En primer lugar, falta impulso en la cadena de suministro: actualmente no hay clientes nacionales que realicen producción en masa con tecnología D2W, por lo que la demanda aguas abajo no puede definir con precisión los parámetros del proceso. En segundo lugar, los recursos de validación son escasos: las principales fábricas de obleas tienen recursos limitados para investigación y desarrollo, así como materiales de obleas de alto valor, lo que dificulta que los nuevos entrantes obtengan oportunidades suficientes de validación en línea. En tercer lugar, el umbral de coordinación interetapas es elevado: la unión híbrida no es un problema exclusivo de un solo equipo, sino que requiere integración con procesos aguas arriba como la compensación de litografía, constituyendo un sistema interetapas. Las empresas extranjeras de unión híbrida adoptan modelos de colaboración entre proveedores para integrar módulos especializados en cada etapa, sin existir actores independientes que realicen toda la cadena de valor por sí solos.

Además de la nacionalización de los equipos de semiconductores, que avanza rápidamente, la nacionalización de componentes clave también se está acelerando.

A medida que los procesos avanzados de semiconductores continúan mejorando, los equipos de alta precisión exigen mayores estándares en estabilidad operativa, precisión de posicionamiento a nivel nanométrico y capacidad de supresión de microvibraciones. Ya no es suficiente con mejorar el rendimiento de componentes individuales para satisfacer las demandas complejas de los procesos de precisión actuales. Anteriormente, los componentes clave relacionados estaban principalmente monopolizados por fabricantes extranjeros. Ahora, Granruo Precision lanza por primera vez dos nuevos productos de amortiguación activa de tipo flotación gaseosa: el SFE300B y el SFL300A, logrando una ruptura pionera en la nacionalización. Además, Granruo Precision ha desarrollado un sistema de control de movimiento de alta precisión. Según se indica, el rendimiento clave de esta serie de productos es esencialmente equivalente al de la empresa extranjera ACS, permitiendo una sustitución directa; posteriormente, solo se requerirá iterar y perfeccionar los módulos funcionales.

Al recorrer la feria de CSEAC 2026, una impresión clara es que la industria de equipos semiconductores nacionales está pasando de avances clave a la construcción de un ecosistema. A medida que el ecosistema se vuelve más completo, la nacionalización de los equipos entra progresivamente en fases más profundas. Jugadores están entrando en áreas que antes eran poco o nada exploradas. Hace diez años, aún nos preocupábamos por si teníamos o no equipos nacionales de grabado o limpieza; hoy, ya podemos discutir si contamos con equipos de toda la cadena de suministro: se trata de una transformación cualitativa del ecosistema industrial.

Pero los desafíos en las aguas profundas también están frente a nosotros: la isla tecnológica de las máquinas de inyección iónica, el vacío en la producción en masa de la unión D2W, el umbral de confianza para los equipos de medición y inspección... Estos no se pueden resolver con avances aislados; requieren validación colaborativa en toda la cadena de suministro y una inversión continua y intensa en I+D. Después de todo, lo fácil ya se ha hecho; lo que queda son huesos duros.

Este artículo proviene del canal oficial de WeChat "Semiconductor Industry纵横" (ID: ICViews), autor: Pengcheng