Industri Peralatan Semikonduktor China Memasuki Fasa Dalam

Apabila industri semikonduktor global memasuki era pasca Hukum Moore, apabila permintaan kekuatan komputasi AI meningkat secara eksponen, dan apabila larangan ekspor semikonduktor Amerika ke China terus diperketat, industri peralatan semikonduktor China kini berada di titik balik sejarah.

Dalam dekad lalu, kita telah menyaksikan peralatan tempatan melangkah dari perintis hingga pengeluaran berskala besar; manakala dalam lima tahun ke depan, ia akan menentukan sama ada peralatan tempatan mampu memasuki lini pengeluaran canggih, menyokong cip logik proses canggih, memenuhi keperluan tindihan HBM (High Bandwidth Memory), dan mencapai autonomi sejati di bahagian yang paling lemah.

Pada 31 Ogos hingga 2 September 2026, Pameran Ke-14 Peranti, Bahan dan Komponen Inti Semikonduktor (CSEAC 2026) telah dibuka di Pusat Pameran Antarabangsa Taihu, Wuxi. Peristiwa industri ini menjadi jendela langka untuk memantau rantai pasokan peranti semikonduktor tempatan. Dari peranti proses, peranti pengukuran dan pengesanan, hingga peranti pengepakan canggih, kami mengunjungi pelbagai syarikat untuk mencuba menjawab satu soalan: Sejauh manakah peranti semikonduktor tempatan telah maju?

Perkakas proses tempatan telah mencapai terobosan dalam kategori besar. Di bidang perkakas dengan pasaran terbesar seperti lithography, etching, dan thin-film deposition, telah muncul pemain utama platform seperti Zhongwei Company dan North Hua Chuang, masing-masing memimpin di bidang terspesialisasi secara domestik dan bahkan berada di antara yang terkemuka di dunia.

Zhongwei Company, sebagai pemimpin mutlak dalam peralatan etching domestik, telah mempercepat strategi platformisasi dalam beberapa tahun terakhir. Semasa CSEAC kali ini, Zhongwei Company mengumumkan pelancaran pelbagai peralatan pemprosesan mikro tinggi endapan yang dikembangkan secara dalaman, termasuk Primo XD-RIE70 hingga 90:1 rasio kedalaman-lebar yang sangat tinggi, siri Performo QuaStar P EC VD (termasuk Performo QuaStar ON dan Performo QuaStar GE), peralatan deposisi lapisan atom logam molibdenum Prefima UnicoreAM, sistem integrasi silisida logam Preforma Uniflash, dan PRISMO PDS8 untuk produksi berskala besar HTCVD untuk peranti kuasa karbida silikon. Ini merupakan pelancaran semula produk baru yang padat dalam tempoh enam bulan, menyusul pelancaran empat produk baru pada Mac tahun ini, mencapai cakupan menyeluruh terhadap proses inti seperti logik canggih, proses semikonduktor kuasa, deposisi filem nipis, dan pengikisan tepat. Kini, Midu telah menghimpun lebih daripada 8,800 reaktor yang sedang beroperasi secara komersial di lebih 170 pelanggan di dalam dan luar negara, serta lebih 220 lini pengeluaran cip dan LED, serta telah membina pusat penyelidikan dan pengeluaran di lima kawasan.

Shanghai Micro Electronics Equipment menunjukkan mesin lithografi kering KrF hulu, mesin lithografi pemindai projeksi I-line, dan produk sistem komponen utama berkaitan. Mesin lithografi pemindai projeksi I-line menggunakan sumber cahaya panjang gelombang 365nm dengan resolusi mencapai 280nm; mesin lithografi pemindai projeksi KrF menggunakan sumber cahaya panjang gelombang 248nm dengan resolusi mencapai 110nm. Menurut maklumat, jumlah keluaran pelanggan peralatan lithografi Shanghai Micro Electronics telah melebihi 10 juta keping.

Namun, penggantian peralatan semikonduktor tempatan tidak pernah mudah untuk dicapai. Apabila kita mengalihkan pandangan dari peralatan dengan pasaran terbesar, kita akan mendapati kawasan air dalam yang lain. Peralatan yang mempunyai kekompleksan teknikal tinggi tetapi saiz pasaran relatif kecil kini menjadi tulang yang harus digigit oleh pembuat peralatan tempatan, dan mesin penyuntik ion adalah antara kategori yang paling mewakili.

Sebelum ini, pemain utama dalam negara termasuk Zhongke Xin dan Kaishitong, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, banyak syarikat telah memasuki laluan ini. Huaxin North sebagai contoh piawai peralatan tempatan telah membina rangkaian produk peralatan semikonduktor paling lengkap di negara ini, mulai daripada etching, pengendapan filem, hingga pembersihan dan perlakuan haba. Di pameran kali ini, Huaxin North mempamerkan serangkaian penyelesaian yang termasuk peralatan ion implantasi plasma immersion dan ion implantasi aliran sederhana. JingSheng Mechanical & Electrical juga meluaskan ke peralatan hulu, termasuk ion implantasi yang sedang dibangunkannya. Menurut maklumat, ion implantasi silikon aliran sederhana yang dibangunkan oleh JingSheng Mechanical & Electrical sedang dalam pengesahan oleh pelanggan bawahannya.

Selepas mendorong transformasi dan peningkatan perniagaan ALD, Sire Intelligent juga telah memperluas ke peralatan ion implantasi dalam beberapa tahun terakhir dan mencapai terobosan. Di tempat pameran, Sire Intelligent mempamerkan siri mesin ion implantasi tenaga tinggi SR11 HEI, siri mesin ion implantasi aliran besar SR11 HCI, mesin ion implantasi aliran sederhana SRII MCI, mesin ion implantasi hidrogen SRII H, dan siri mesin ion implantasi silikon karbida. Menurut maklumat, penghantaran Sire Intelligent kini berfokus terutama pada mesin ion implantasi tenaga tinggi dan mesin ion implantasi aliran besar, manakala mesin ion implantasi silikon karbida sedang dalam fasa pengesahan.

Selain perusahaan-perusahaan peralatan semikonduktor tradisional ini, muncul pula perusahaan-perusahaan baru yang sepenuhnya fokus pada mesin ion implantasi. AIN Semiconductor memperkenalkan serangkaian produk seperti Ai-250, Ai-300, Ai-80HC, dan Ai-200HC.D di CSEAC kali ini, yang telah membentuk matriks peralatan ion implantasi yang mencakup seluruh spektrum—aliran menengah, aliran besar, energi tinggi, dan khusus—dengan aplikasi pada dua jalur proses utama: silikon dan silikon karbida. Mesin ion implantasi suhu tinggi silikon karbida mereka bahkan telah mencapai produksi massal dan pengiriman. Menurut AIN Semiconductor, tingkat substitusi domestik keseluruhan mesin ion implantasi di Tiongkok saat ini belum mencapai 15%, dengan tingkat substitusi domestik untuk model aliran besar kurang dari 10%, dan model energi tinggi hampir sepenuhnya belum tersedia. Selain itu, mesin ion implantasi paling canggih di dunia kini dilarang diekspor ke Tiongkok, bahkan peralatan bekas pun tidak dapat dibeli. Pabrik wafer domestik hanya dapat menggunakan peralatan model lama, yang secara serius memengaruhi tingkat hasil dan stabilitas. Meskipun dalam beberapa tahun terakhir lebih banyak perusahaan memasuki bidang ini, jumlah pemain domestik yang mampu menawarkan produk matang masih sedikit, sebagian besar masih berada di tahap verifikasi awal, dan hanya sejumlah kecil perusahaan yang telah mencapai produksi massal dan pengiriman. Lebih penting lagi, hampir semua produsen mesin ion implantasi di Tiongkok belum mencapai keuntungan, dan umumnya masih berada di tahap investasi R&D yang tinggi.

Kawasan dalam tidak hanya dalam kerana pasaran yang kecil, tetapi juga kerana jalur teknologi yang tidak boleh dipindahkan. Mesin pengikisan dan peralatan pengendapan lapisan nipis berkongsi dasar teknologi inti yang sama seperti fizik plasma, ruang vakum, dan kuasa frekuensi radio; pengalaman yang dikumpulkan oleh sebuah syarikat dalam bidang pengikisan boleh digunakan semula pada peralatan pengendapan. Namun, mesin penyuntikan ion benar-benar berbeza—teknologi intinya ialah optik ion, analisis jisim elektromagnetik, dan pecutan voltan tinggi, yang lebih dekat dengan akselerator zarah berbanding peralatan proses semikonduktor tradisional. Pengalaman teknikal dari mesin pengikisan hampir tidak boleh dipindahkan ke mesin penyuntikan ion.

Beberapa tahun lalu, data menunjukkan bahawa kadar penggantian tempatan untuk peralatan pengesanan dan pengukuran di hujung depan di dalam negara kurang daripada 10%, iaitu yang paling rendah di antara semua kategori peralatan semikonduktor. Walaupun peralatan pengesanan dan pengukuran tidak menghasilkan cip secara langsung, ia menentukan sama ada wafer itu adalah produk yang lulus atau rosak. Dalam proses nanometer, sebarang kecacatan halus, penyimpangan ketebalan lapisan, atau kegagalan kawalan dimensi kritikal (CD) boleh menyebabkan seluruh lot wafer dibuang. Oleh itu, pabrik wafer mempunyai tahap kepercayaan yang sangat tinggi terhadap peralatan pengesanan dan pengukuran. Namun, pameran ini memperlihatkan sisi lain, di mana peralatan pengesanan dan pengukuran tempatan dalam beberapa tahun terakhir telah secara beransur-ansur menyamai atau bahkan mencapai tahap canggih antarabangsa, serta berjaya menghasilkan dan menghantar dalam jumlah besar.

Zhongke Feice, sebagai syarikat pertama di China yang mencapai pelaburan platform dalam bidang pengukuran dan pemeriksaan, telah mengembangkan secara mandiri serangkaian produk termasuk peralatan pemeriksaan cacat wafer nano cahaya terang, peralatan pemeriksaan cacat wafer nano cahaya gelap, peralatan pemeriksaan cacat wafer tanpa pola, peralatan pengukuran bentuk 3D, peralatan pengukuran film dielektrik wafer, peralatan pengukuran ketepatan pelapisan, peralatan pengukuran film logam wafer, dan peralatan pengukuran dimensi kritis. Di bidang semikonduktor luas dan pengujian industri, syarikat ini juga melancarkan peralatan pemeriksaan cacat panel OLED dan peralatan pengukuran kaca melengkung 3D. Menurut maklumat, produk-produk ini telah berjaya menjangkau pelbagai kilang semikonduktor utama di China, dengan jenis peralatan yang telah diproduksi secara besar-besaran dan sedang dalam pengesahan mewakili lebih daripada 70% jumlah pasaran peralatan kawalan kualiti. Kakitangan menyatakan bahawa jumlah keseluruhan peralatan yang telah diserahkan mencapai sekitar 1,500 unit, dengan pengalaman penghantaran produksi besar yang matang. Prestasi produk telah disahkan secara jangka panjang oleh kilang wafer terkemuka, dengan peralatan cahaya terang dan gelap tinggi dari empat kilang wafer utama telah berjaya menggantikan sebahagian besar peralatan KLA, dan beberapa lini pengeluaran baharu tidak membeli peralatan KLA tetapi terus menggunakan produk Feice.

Yuwei Semiconductor menunjukkan penempatan produknya dalam empat bidang: pembuatan substrat mask, pembuatan mask, pembuatan cip, dan pengepakan canggih. Menurut penerangan, perkembangan peralatan pemeriksaan yang berkaitan dengan mask paling pesat, dengan sebahagian peralatan telah mencapai tahap terkemuka luar negara dan boleh menggantikan sepenuhnya; peralatan ini telah memasuki kilang wafer terkemuka di dalam negara.

Dongfang Jingyuan mempamerkan peralatan pengukuran dan pemeriksaan sinar elektron, termasuk CD-SEM (peralatan pengukuran dimensi kritis), HV-SEM (peralatan sinar elektron berenergi tinggi), EBI (peralatan pemeriksaan cacat sinar elektron), dan DR-SEM (peralatan pemeriksaan semula cacat sinar elektron). Peralatan EBI boleh digunakan untuk proses logik ≥28nm dan proses 3D NAND ≥200 lapisan, dengan arus pemeriksaan pada tahap 100nA dan algoritma pengkelasan cacat automatik berdasarkan pembelajaran mendalam; HV-SEM boleh digunakan untuk proses logik ≤14nm, proses 3D NAND ≥200 lapisan, dan proses DRAM nod canggih, dengan tenaga pendaratan sehingga 45 keV; ketepatan pengulangan pengukuran CD-SEM mencapai 0.15nm, dan keseragaman peralatan mencapai 0.1nm.

Selain peralatan pengesanan arus utama ini, peralatan pengesanan buatan tempatan juga mencapai terobosan dalam beberapa bidang teknologi baru atau terspesialisasi, yang walaupun pasarnya kecil, sangat penting.

Gaise Technology mempamerkan produk-produk seperti peralatan pengukuran ketebalan lapisan epitaxial wafer IR300, alat pengukur ketebalan lapisan AP300, dan peralatan pengesan tekanan dalaman wafer ID300. IR300 menggunakan teknologi Inframerah Fourier (FTIR), yang mengira ketebalan lapisan melalui analisis isyarat interferens. Menurut maklumat, proses pelokalan peralatan jenis ini bermula pada 2023; sebelum ini, pasaran domestik didominasi oleh jenama asing seperti Onto dan Semilab, tetapi kini pengilang silikon wafer besar di China telah beralih hampir sepenuhnya kepada produk Gaise.

WeiChong Semiconductor mempamerkan peralatan mereka termasuk siri ASPIRER untuk pengesanan wafer harmonik kedua, siri BRAVERY untuk pengukuran gelombang haba, dan siri CLARITY untuk mikroskop pemindai ultrasonik. Peralatan pengesanan harmonik kedua berdasarkan prinsip jangkaan laser, digunakan untuk mengesan kecacatan elektrik antara muka dan lapisan, cas permukaan, ciri kisi, dan kualiti kristal, mencakupi proses seperti lapisan nipis, epitaksi, pengikisan, penyebaran, pencucian, dan CMP. Objek pengesanan adalah wafer tanpa corak selepas proses tersebut. Menurut penerangan, pengesanan medan terang-gelap dan pengesanan sinar elektron hanya mampu mengamati permukaan wafer dan tidak mampu menangkap maklumat antara muka dalaman, serta tidak ada penyelesaian pengesanan alternatif yang matang pada masa ini. Selain itu, peningkatan suhu pada titik jangkaan semasa pengesanan harmonik kedua hanya 2-3 darjah, tanpa menyebabkan kerosakan tambahan pada wafer. WeiChong Semiconductor menyatakan bahawa bidang pengukuran ketebalan lapisan dan pengesanan optik medan terang-gelap sudah sangat sesak dan bersaing ketat, oleh itu pasukan mereka tidak memilih untuk memasuki bidang tersebut. Sebaliknya, mereka memperkenalkan prinsip pengesanan harmonik kedua ke dalam bidang pengukuran dan pengesanan semikonduktor.

Walaupun dahulu perbezaan antara peralatan ujian kuantiti tempatan dan luar negara biasanya besar, namun dalam beberapa tahun terakhir, kerana pelanggan hulu membuka proses pengesahan dan tidak lagi bekerja secara tertutup, kemajuan teknologi keseluruhan industri telah dipercepatkan. Lebih penting lagi, peralatan ujian kuantiti tempatan kini berbilang jenis, tidak hanya mencapai terobosan dalam peralatan utama, tetapi juga menetapkan posisi dalam segmen niche,细分, dan emergen. Namun, ahli industri juga menunjukkan bahawa apabila kilang wafer terkemuka membeli peralatan baru, mereka masih akan mengekalkan peralatan import sebagai piawai pembanding, dan pengesahan produk perlu dilakukan dengan membandingkan hasil ujian peralatan tempatan dengan peralatan luar negara yang sepadan, untuk mengesahkan prestasi peralatan tempatan melalui replikasi hasil ujian peralatan luar negara.

Dahulu, kedudukan pembungkusan dalam rantai pasukan semikonduktor hanyalah membungkus cip yang telah dibuat dan menghubungkannya, dengan kandungan teknologi yang rendah dan nilai tambah yang terhad. Namun, semua ini telah diserang habis-habisan di era AI. Di era pasca-Moore, pembungkusan canggih menjadi laluan utama untuk meneruskan pertumbuhan kuasa pengiraan. Pembungkusan tidak lagi sekadar membungkus, tetapi secara langsung menentukan prestasi, penggunaan kuasa, dan kos cip. Sementara itu, peralatan pengikatan merupakan elemen penting dalam pembungkusan canggih. Berdasarkan objek pengikatan, ia terutamanya dibahagikan kepada dua kategori: W2W (wafer ke wafer) dan D2W (cip ke wafer).

Qinghe Crystal berfokus pada peralatan wafer bonding, dan memperkenalkan produk-produk seperti peralatan bonding suhu ruang vakum ultra-tinggi, peralatan bonding hibrida hidrofilik/W2W, peralatan bonding anodik tekanan-panas, dan peralatan bonding hibrida C2W/CWW. Di antaranya, peralatan bonding suhu ruang vakum ultra-tinggi menggunakan sinar ion vakum ultra-tinggi untuk mengaktifkan permukaan bahan, memungkinkan ikatan kimia yang kuat tanpa pemanasan atau perlakuan anil.

Jingwei Technology membawa peralatan hybrid bonding wafer Dione 300 dan peralatan fusion bonding chip-to-wafer Pleione 300 HS. Dione 300 adalah peralatan hybrid bonding wafer-ke-wafer (W2W) yang digunakan dalam proses integrasi heterogen 3D canggih. Sementara itu, peralatan fusion bonding Pleione 300 HS tidak memerlukan media bonding atau perekat, mampu mencapai bonding langsung pada suhu ruangan, dan dapat memilih chip yang telah dikenal berkualitas tinggi untuk dilibatkan dalam proses bonding, sehingga secara signifikan meningkatkan tingkat hasil.

XinHui LianXin adalah kekuatan penting lain dalam bidang peralatan hybrid bonding, menampilkan serangkaian peralatan hybrid bonding W2W CANOPUS dan serangkaian peralatan hybrid bonding D2W SIRIUS. XinHui LianXin menyatakan bahawa saat ini hanya pihaknya dan satu lagi pengeluar di dalam negara yang telah menghantar peralatan D2W. Selain itu, XinHui LianXin juga mempamerkan peralatan pengukuran dan pemeriksaan yang berkaitan. Kakitangan menyatakan bahawa kerana peringkat pembangunan peralatan bonding memerlukan pengesahan berulang parameter, penggunaan peralatan luar tidak dapat mengenal pasti sumber masalah, oleh itu syarikat mengembangkan peralatan pengukuran dan pemeriksaan kekuatan bonding sendiri.

Peralatan teknologi Bintang Langit menunjukkan penyelesaian terintegrasi untuk litografi dan pengikatan chip skala wafer. Di antaranya, peralatan pengikatan D2D/D2W siri ICB mencapai ketepatan ±0.3μm selepas pengikatan, peralatan pengikatan hibrid iHC 3000 D2W mencapai ketepatan ±0.1μm selepas pengikatan, dan peralatan pengikatan W2W siri IAB mencapai ketepatan ±2μm selepas pengikatan.

Namun, para praktisi juga menyatakan bahawa proses W2W telah matang, dan pertempuran sebenar berada di D2W. Sebenarnya, sejak tahun 2008, ikatan lebur W2W telah digunakan pertama kali dalam produk sensor imej CMOS, untuk menukar kedudukan dioda fotonik dan lapisan logam, mengurangkan pantulan isyarat dan gangguan silang. Pada tahun 2017, Sony melancarkan CIS bertingkat tiga, pada tahun 2018, Yangtze Memory Technologies melancarkan 3D NAND, pada tahun 2019, IM EC Teknologi penghantaran kuasa belakang telah diterapkan secara berturut-turut melalui proses bonding. Pada tahun 2022, teknologi bonding wafer MicroLED diterapkan; pada tahun 2023, Samsung memasukkan hybrid bonding ke dalam jalan HBM4; pada tahun 2024, arsitektur DRAM VCT stack vertikal diluncurkan. Di sisi lain, peralatan hybrid bonding D2W saat ini didominasi oleh BESI dari Belanda, dan di seluruh dunia, hanya TSMC yang memiliki kemampuan produksi massal proses D2W. Meskipun produsen domestik telah meluncurkan prototipe, hampir semuanya masih berada dalam tahap verifikasi dan belum memiliki produk matang yang siap untuk produksi massal. Kesulitan dalam D2W tidak hanya terletak pada peralatannya sendiri, tetapi juga pada kurangnya ekosistem industri. Pertama, tidak ada permintaan dari hilir; saat ini tidak ada pelanggan domestik yang memproduksi massal dengan proses D2W, sehingga pihak hilir tidak dapat menentukan kebutuhan parameter proses secara spesifik. Kedua, sumber daya verifikasi sangat terbatas; sumber daya R&D pabrik wafer terkemuka dan bahan wafer bernilai tinggi sangat terbatas, sehingga pemasok baru sulit memperoleh peluang verifikasi lini produksi yang memadai. Ketiga, ambang batas kolaborasi lintas tahap sangat tinggi; hybrid bonding bukan hanya masalah peralatan tunggal, tetapi memerlukan integrasi dengan kemampuan proses hulu seperti kompensasi litografi, menjadikannya sebagai rekayasa sistem lintas tahap. Perusahaan hybrid bonding luar negeri semuanya menggunakan model kolaborasi antar perusahaan untuk mengintegrasikan modul-modul unggulan di setiap tahap, tanpa ada entitas tunggal yang mampu menyelesaikan seluruh rantai secara mandiri.

Selain penggantian peralatan semikonduktor tempatan yang sedang berjalan pesat, penggantian komponen utama tempatan juga sedang dipercepat.

Seiring dengan peningkatan berterusan dalam proses semikonduktor canggih, peralatan presisi tinggi menuntut piawaian yang lebih tinggi dalam hal kestabilan operasi, ketepatan penempatan nanometer, dan kemampuan penekanan getaran mikro. Peningkatan prestasi komponen tunggal sudah tidak lagi mencukupi untuk memenuhi keperluan kompleks dalam proses presisi semasa ini. Pada masa lalu, komponen inti terkait terutamanya dikuasai oleh pengeluar luar negara. Kini, Grano Precision melancarkan dua produk pengekang getaran aktif jenis aerostatik baharu, SFE300B dan SFL300A, mencapai lompatan pertama dalam pengeluaran tempatan. Selain itu, Grano Precision juga telah membangunkan sistem kawalan pergerakan presisi tinggi. Menurut maklumat, prestasi utama siri produk ini hampir sepadan dengan pengeluar luar negara ACS, boleh digunakan sebagai pengganti langsung, dan hanya memerlukan pengembangan modul fungsi seterusnya.

Setelah mengunjungi pameran CSEAC 2026, satu kesan jelas ialah: industri peralatan semikonduktor tempatan sedang bergerak dari terobosan kunci ke arah pembinaan ekosistem. Seiring dengan semakin sempurnanya ekosistem, penggantian peralatan tempatan semakin memasuki fasa yang lebih mendalam. Bidang-bidang yang sebelumnya kurang dilibatkan, bahkan tidak dilibatkan sama sekali, kini dibanjiri oleh pemain baru. Sepuluh tahun lalu, kita masih bimbang sama ada ada mesin etching dan mesin pencuci tempatan; hari ini, kita sudah boleh membincangkan sama ada ada peralatan seluruh rantai pasokan—ini adalah perubahan kualitatif dalam ekosistem industri.

Namun, cabaran di kawasan dalam juga hadir di hadapan kita. Pulau teknologi mesin ion implantasi, kekosongan pengeluaran berskala besar untuk pengikatan D2W, ambang kepercayaan peralatan pengukuran dan pengesanan... semuanya ini tidak dapat diselesaikan hanya dengan terobosan tunggal; ia memerlukan pengesahan kolaboratif sepanjang rantai pasokan, serta pengeluaran rintisan yang berterusan dan intensif. Setelah segala yang mudah telah dilakukan, yang tinggal hanyalah tulang-tulang keras.

Artikel ini berasal daripada akaun微信公众号 "Semiconductor Industry纵横" (ID: ICViews), penulis: Pengcheng