Китайская индустрия оборудования для полупроводников входит в фазу глубокой адаптации

Когда глобальная полупроводниковая отрасль входит в эпоху после закона Мура, когда спрос на вычислительные мощности ИИ растет экспоненциально, а ограничения США на экспорт полупроводников в Китай продолжают усиливаться, китайская отрасль полупроводникового оборудования стоит на историческом переломном моменте.

За последние десять лет мы стали свидетелями того, как отечественное оборудование преодолело разрыв между разработкой и серийным производством; в ближайшие пять лет решится, сможет ли отечественное оборудование войти в передовые производственные линии, поддерживать логические чипы передовых технологических узлов, удовлетворять требования к стекированию HBM (высокополосной памяти) и достичь настоящей автономности в самых слабых звеньях.

С 31 августа по 2 сентября 2026 года в Вусти, в Тайху международном выставочном центре, открылась 14-я выставка оборудования, материалов и ключевых компонентов для полупроводниковой промышленности (CSEAC 2026). Это отраслевое мероприятие стало редкой возможностью оценить отечественную цепочку поставок оборудования для полупроводников. Мы посетили множество компаний, чтобы ответить на один вопрос: на каком этапе находится отечественное оборудование для полупроводников?

Отечественное оборудование для производственных процессов уже достигло прорыва в крупных категориях. В таких сегментах с наибольшим объемом рынка, как литография, эрозия и осаждение пленок, появились платформенные лидеры, такие как Zhongwei Company и North HuaChuang, которые заняли ведущие позиции в своих нишах как на внутреннем, так и на мировом уровнях.

Чжунвэй как абсолютный лидер в области оборудования для эпитаксиального травления в Китае, в последние годы значительно ускорила свою стратегию платформализации. Во время нынешней выставки CSEAC компания Чжунвэй объявила о запуске нескольких новых высокотехнологичных устройств для микрообработки, разработанных собственными силами, включая Primo XD-RIE70 для травления с соотношением глубины к ширине 90:1, а также серию Performo QuaStar P EC VD (включая Performo QuaStar ON и Performo QuaStar GE), оборудование для атомно-слоевого осаждения металлического молибдена Prefima UnicoreAM, интегрированная система Preforma Uniflash для металлических силицидов и PRISMO PDS8 для массового производства транзисторов на основе карбида кремния с использованием HTCVD. Это уже вторая за полгода высокоплотная презентация новых продуктов компанией Zhongwei после выпуска четырех новых моделей в марте этого года, что обеспечило полное покрытие ключевых этапов: передовых логических технологий, процессов мощных полупроводников, осаждения пленок и точной этчинга, а также укрепило способность компании предоставлять комплексные решения для оборудования в различных сценариях и на всех этапах производственной цепочки. В настоящее время компания Zhongwei имеет более 8800 реакторов, которые уже находятся в массовом производстве у более чем 170 клиентов по всему миру на более чем 220 линиях по производству чипов и LED-устройств, а также имеет исследовательские и производственные базы в пяти регионах.

Шанхайская компания по оборудованию для микроэлектроники продемонстрировала свои передовые сухие KrF-литографические установки, I-line сканирующие проекционные литографические установки и соответствующие ключевые подсистемы. I-line сканирующая проекционная литографическая установка использует источник света с длиной волны 365 нм и достигает разрешения 280 нм; KrF сканирующая проекционная литографическая установка использует источник света с длиной волны 248 нм и достигает разрешения 110 нм. По имеющимся данным, совокупный объем производства клиентов литографического оборудования Шанхайской компании по оборудованию для микроэлектроники превысил 10 миллионов пластин.

Однако локализация оборудования для полупроводниковой промышленности никогда не была простой задачей. Когда мы отводим взгляд от оборудования с наибольшим объемом рынка, мы обнаруживаем другую глубокую зону — оборудование с высокой технической сложностью, но относительно небольшим объемом рынка, которое становится непременной задачей для отечественных производителей. Ионный имплантатор является одним из самых характерных примеров таких устройств.

Ранее основными игроками на внутреннем рынке были Zhongke Xin, Kaishitong и другие, но в последние годы на этот сегмент вышло множество компаний. Хуачуань как эталон отечественной платформы оборудования уже создала наиболее полную в Китае продуктовую матрицу полупроводникового оборудования, охватывающую такие процессы, как эчинг, осаждение пленок, очистка и термическая обработка. На этой выставке Huachuan представила ряд решений, включая такие продукты, как имплантатор ионов с плазменным погружением и имплантатор ионов среднего тока. Jingcheng Electric также расширяет свое присутствие в области передних процессов, включая разрабатываемый имплантатор ионов. Известно, что имплантатор ионов кремния среднего тока, разрабатываемый Jingcheng Electric, в настоящее время проходит проверку у клиентов на нижестоящем уровне.

После перехода на модернизацию бизнеса ALD, компания Sirena Intelligent в последние годы также сделала успехи в разработке оборудования для ионной имплантации. На выставке Sirena Intelligent представила серию высокэнергетических ионных имплантаторов SR11 HEI, серию крупнотоковых ионных имплантаторов SR11 HCI, среднотоковый ионный имплантатор SRII MCI, водородный ионный имплантатор SRII H и серию ионных имплантаторов для карбида кремния. Согласно информации, в настоящее время основные поставки компании сосредоточены на высокэнергетических и крупнотоковых ионных имплантаторах, а имплантаторы для карбида кремния находятся на стадии проверки.

Помимо традиционных предприятий полупроводникового оборудования, появляются новые компании, полностью сосредоточенные на ионных имплантерах. На текущей выставке CSEAC AiN Semiconductor представила серию продуктов, включая Ai-250, Ai-300, Ai-80HC и Ai-200HC.D, сформировав полный спектр оборудования для ионной имплантации, охватывающий средние, большие, высокие энергии и специальные типы, применимый как для кремниевых, так и для карбидосилициевых технологических линий. Их карбидосилициевый высокотемпературный ионный имплантер уже достиг стадии серийного производства и поставок. По данным AiN Semiconductor, текущий уровень локализации ионных имплантеров в Китае составляет менее 15%, а уровень локализации моделей с большим пучком — менее 10%; высокэнергетические имплантеры практически отсутствуют. Более того, самые передовые ионные имплантеры за рубежом запрещены к экспорту в Китай, включая подержанное оборудование, из-за чего китайские заводы по производству вайферов вынуждены использовать устаревшие модели, что серьезно влияет на выход годной продукции и стабильность. Хотя в последние годы на этот рынок входит все больше компаний, число игроков в Китае, способных предложить зрелые продукты, остается небольшим; большинство находятся на этапе предварительной проверки, и лишь немногие компании достигли стадии серийного производства. Еще более важно то, что практически все китайские производители ионных имплантеров пока не достигли прибыльности и находятся на этапе высоких инвестиций в НИОКР.

Глубина «глубокой воды» обусловлена не только небольшим размером рынка, но и невозможностью переноса технологических путей. Эту же фундаментальную технологическую базу — плазменную физику, вакуумные камеры, радиочастотную мощность — используют и этчинг-оборудование, и оборудование для осаждения пленок: опыт, накопленный компанией в области этчинга, можно применить и в оборудовании для осаждения. Однако ионная имплантация кардинально отличается: ее ключевые технологии — ионная оптика, электромагнитный масс-анализ, высоковольтное ускорение — ближе к частицам-ускорителям, чем к традиционному полупроводниковому оборудованию. Технологический опыт, накопленный в области этчинга, практически невозможно перенести на ионную имплантацию.

Несколько лет назад данные показывали, что уровень локализации оборудования для контроля и измерения на переднем этапе производства в Китае составлял менее 10%, что было самым низким показателем среди всех категорий полупроводникового оборудования. Хотя оборудование для контроля и измерения не производит чипы напрямую, оно определяет, является ли вайфер годным или бракованным. В нанометровых технологических процессах любые мельчайшие дефекты, отклонения толщины пленки или потеря контроля над критическими размерами (CD) могут привести к полной потере всей партии вайферов. Поэтому заводы по производству вайферов предъявляют чрезвычайно высокие требования к доверию к оборудованию для контроля и измерения. Однако на этой выставке было замечено другое: в последние годы отечественное оборудование для контроля и измерения постепенно достигло и даже превзошло международный уровень передовых технологий и вышло на серийное производство и поставки.

Китайская компания Zhongke Feice, первая в стране компания в области измерений и контроля, реализовавшая платформенную стратегию, самостоятельно разработала серию продуктов, включающую оборудование для обнаружения дефектов на кремниевых пластинах с наноструктурированным рисунком в режиме яркого поля, оборудование для обнаружения дефектов на кремниевых пластинах с наноструктурированным рисунком в режиме темного поля, оборудование для обнаружения дефектов на бессистемных кремниевых пластинах, оборудование для измерения трехмерной топографии, оборудование для измерения диэлектрических тонких пленок на кремниевых пластинах, оборудование для измерения точности наложения слоев, оборудование для измерения металлических тонких пленок на кремниевых пластинах и оборудование для измерения критических размеров. В областях широкого применения полупроводниковых технологий и промышленного контроля компания также представила оборудование для обнаружения дефектов на OLED-панелях и оборудование для измерения 3D-изогнутого стекла. Согласно информации, эти продукты успешно охватывают несколько ведущих китайских заводов по производству интегральных схем; количество типов оборудования, уже находящихся в серийном производстве или проходящих проверку, составляет более 70% от общего объема рынка оборудования для контроля качества. Представители компании сообщили, что общее количество поставленных устройств всей серии составляет около 1500 единиц, компания обладает зрелым опытом серийной поставки, производительность продукции подтверждена долгосрочными испытаниями ведущими заводами по производству кремниевых пластин, высокая доля замены оборудования KLA достигнута в области высококлассных приборов яркого и темного поля, а некоторые новые линии вообще не закупали оборудование KLA, а напрямую выбрали продукцию Feice.

Yuwei Semiconductor представила свою продуктовую стратегию в четырех областях: производство масок, производство фотомасок, производство чипов и передовые упаковочные технологии. Согласно информации, наиболее быстрые достижения были достигнуты в области оборудования для контроля, связанного с масками (Mask); часть оборудования достигла передового зарубежного уровня и может полностью заменить импортные аналоги, при этом оборудование уже внедрено в ведущих китайских заводов по производству вайферов.

Восточная Цзинъюань представила оборудование для электронно-лучевого измерения и контроля, включая CD-SEM (измерительное оборудование для критических размеров), HV-SEM (высокоэнергетическое электронно-лучевое оборудование), EBI (оборудование для обнаружения дефектов электронным лучом) и DR-SEM (оборудование для повторной проверки дефектов электронным лучом). Устройство EBI может использоваться в логических процессах ≥28 нм и в процессах 3D NAND с ≥200 слоями, обладая током детектирования уровня 100 нА и алгоритмом автоматической классификации дефектов на основе глубокого обучения; HV-SEM применимо для логических процессов ≤14 нм, процессов 3D NAND с ≥200 слоями и передовых узлов DRAM, с энергией приземления до 45 кэВ; повторяемость измерений CD-SEM достигает 0,15 нм, а однородность оборудования — 0,1 нм.

Помимо этих основных устройств для контроля качества, отечественные устройства для контроля качества также достигли прорыва в некоторых новых или нишевых технологических областях, которые, хотя и имеют небольшой объем рынка, крайне важны.

Gaze Technology представила свои продукты, включая оборудование для измерения толщины эпитаксиального слоя на вайфере IR300, толщиномер AP300 и устройство для проверки внутренних напряжений в вайфере ID300. IR300 использует технологию Фурье-инфракрасной спектроскопии (FTIR) для расчета толщины пленки на основе анализа интерференционного сигнала. Согласно информации, локализация подобного оборудования в Китае началась в 2023 году; ранее на внутреннем рынке основными поставщиками были зарубежные бренды, такие как Onto и Semilab, однако сейчас крупные китайские производители крупных кремниевых вайферов в основном перешли на продукцию Gaze.

Вэйчун Полупроводник представил свои оборудование для проверки волокон второго гармонического сигнала серии ASPIRER, оборудование для термической метрологии серии BRAVERY и ультразвуковой сканирующий микроскоп серии CLARITY. Оборудование для обнаружения второго гармонического сигнала основано на принципе лазерного возбуждения и используется для выявления электрических дефектов на интерфейсах и пленках, поверхностных зарядов, характеристик решетки и качества кристаллизации, охватывая множество технологических этапов, включая тонкие пленки, эпитаксию, этching, диффузию, очистку и CMP. Объектами проверки являются волокна без рисунка после каждого из этих этапов. Согласно информации, традиционные методы светлого и темного поля, а также электронно-лучевая проверка могут наблюдать только поверхность волокна и не способны фиксировать информацию о внутренних интерфейсах; на данный момент других зрелых альтернативных методов проверки не существует. Кроме того, при обнаружении второго гармонического сигнала повышение температуры в точке возбуждения составляет всего 2–3 градуса и не вызывает дополнительного повреждения самого волокна. Вэйчун Полупроводник отметил, что рынок традиционных оптических методов измерения толщины пленок, светлого и темного поля уже чрезвычайно перенасыщен и испытывает жесткую конкуренцию, поэтому команда не стала входить в эту сферу. Вместо этого они внедрили принцип обнаружения второго гармонического сигнала в область полупроводниковой метрологии.

Хотя ранее разрыв в качестве отечественного оборудования для контроля и измерения по сравнению с зарубежным был значительным, в последние годы благодаря тому, что клиенты на нижнем уровне открыли процессы верификации и перестали работать в изоляции, общий технологический прогресс в отрасли значительно ускорился. Еще важнее то, что отечественное оборудование для контроля и измерения стало разнообразным: не только достигнуты прорывы в основных типах оборудования, но и активно реализуются стратегии в нишевых, сегментированных и новых направлениях. Тем не менее, специалисты отрасли отмечают, что при новых закупках ведущие заводы по производству полупроводниковых пластин по-прежнему используют импортное оборудование в качестве эталона, а верификация продуктов требует сопоставления с аналогичными зарубежными станками — производительность отечественного оборудования подтверждается путем воспроизведения результатов проверки, полученных на зарубежных станках.

Раньше роль упаковки в полупроводниковой промышленной цепочке заключалась лишь в том, чтобы поместить уже изготовленные чипы в корпус и подключить их, что не требовало высоких технологий и обеспечивало ограниченную добавленную стоимость. Однако всё это было полностью изменено в эпоху ИИ. В пост-моверовскую эпоху передовая упаковка стала ключевым путём для продолжения роста вычислительной мощности. Упаковка больше не ограничивается просто помещением чипа в корпус — она напрямую определяет производительность, энергопотребление и стоимость чипа. А оборудование для соединения является ключевым элементом передовой упаковки. В зависимости от объекта соединения, основные типы делятся на W2W (晶圆对晶圆 — «晶圆» — wafer) и D2W (芯片对晶圆 — «芯片» — die).

Цинхэ Цзинюань специализируется на оборудовании для связывания вайферов и представило такие продукты, как оборудование для связывания при сверхвысоком вакууме и комнатной температуре, оборудование для гидрофильного/W2W гибридного связывания, оборудование для термического анодного связывания, оборудование для C2W/CWW гибридного связывания и др. Среди них оборудование для связывания при сверхвысоком вакууме и комнатной температуре использует ионный пучок при сверхвысоком вакууме для активации поверхности материалов, обеспечивая прочную химическую связь без нагрева или отжига.

Топинь Кэйджи представила оборудование для гибридного связывания пластин Dione 300 и оборудование для термического связывания чипов с пластинами Pleione 300 HS. Dione 300 — это оборудование для гибридного связывания пластина-пластина (W2W), применяемое в передовых процессах трехмерной гетерогенной интеграции. Оборудование Pleione 300 HS для термического связывания не требует связующих материалов или клеев, обеспечивает прямое связывание при комнатной температуре и позволяет использовать известные исправные чипы для связывания, что значительно повышает выход годных изделий.

Синьхуэйляньсинь — еще один важный игрок на рынке оборудования для гибридного связывания, представив серию W2W-оборудования для гибридного связывания CANOPUS и серию D2W-оборудования для гибридного связывания SIRIUS. Синьхуэйляньсинь заявила, что на текущий момент только она и еще один производитель в Китае получили поставки оборудования D2W. Кроме того, Синьхуэйляньсинь также представила соответствующее оборудование для измерения и контроля. Сотрудники отметили, что на этапе разработки оборудования для связывания необходимо многократно проверять параметры, и использование внешнего оборудования не позволяет определить источник проблемы, поэтому компания самостоятельно разработала сопутствующие измерительные и устройства для проверки прочности связывания.

Компания Starlight Technology представила интегрированные решения для литографии и связывания крупных чипов на уровне вайфера. Среди них: оборудование серии ICB для D2D/D2W связывания обеспечивает точность после связывания ±0,3 мкм, оборудование iHC 3000 для гибридного D2W связывания — точность ±0,1 мкм, а оборудование серии IAB для W2W связывания — точность ±2 мкм.

Однако отраслевые эксперты также отметили, что технология W2W давно уже зрелая, и настоящие трудности лежат в области D2W. Фактически, еще в 2008 году технология термического связывания W2W впервые была применена в продуктах CMOS-датчиков изображения для реализации взаимной замены фотодиодов и металлических слоев, что позволило снизить отражение сигналов и перекрестные помехи. В 2017 году Sony представила трехслойный стекированный CIS, в 2018 году Changjiang Memory Technologies — 3D NAND, а в 2019 году IM EC Технология обратного питания последовательно внедрялась с использованием процессов бондинга. В 2022 году была реализована технология бондинга на уровне веб-чипов MicroLED, в 2023 году Samsung включила гибридный бондинг в дорожную карту HBM4, а в 2024 году была представлена вертикально стекированная архитектура VCT DRAM. С другой стороны, текущие оборудование для гибридного бондинга D2W в основном монополизировано голландской компанией BESI; на глобальном уровне только TSMC обладает производственными возможностями по технологии D2W. Хотя отечественные производители представили прототипы оборудования, они практически все находятся на стадии проверки и не имеют зрелых продуктов для серийного производства. Причина сложности D2W заключается не только в самом оборудовании, но и в отсутствии экосистемы отрасли. Во-первых, отсутствует спрос со стороны конечных пользователей: в Китае пока нет клиентов, использующих технологию D2W в серийном производстве, поэтому конечные пользователи не могут четко определить требования к параметрам процесса. Во-вторых, ресурсы для проверки ограничены: ведущие заводы по производству веб-чипов имеют крайне ограниченные ресурсы для исследований и высокостоимостные материалы для веб-чипов, что затрудняет новым участникам получение достаточных возможностей для испытаний на производственных линиях. В-третьих, высокий порог координации между этапами: гибридный бондинг — это не проблема одного оборудования, он требует интеграции с предшествующими процессами, такими как компенсация литографии, и представляет собой системную инженерную задачу, охватывающую несколько этапов. Зарубежные производители гибридного бондинга используют модель межфирменного сотрудничества для интеграции преимуществ различных модулей, и не существует отдельных участников, способных самостоятельно реализовать всю цепочку.

Помимо активной импортозамещения оборудования для полупроводников, ускоряется импортозамещение ключевых компонентов.

По мере постоянного совершенствования передовых технологических процессов в полупроводниковой отрасли, высокоточное оборудование предъявляет все более высокие требования к стабильности работы, нанометровой точности позиционирования и подавлению микровибраций. Улучшение производительности отдельных компонентов уже не может удовлетворить комплексные потребности современных высокоточных технологий. Ранее ключевые компоненты в этой области в основном находились под монополией иностранных производителей. Компания Ge Lan Ruo Precision впервые представила две новые модели активных воздушных амортизаторов — SFE300B и SFL300A, обеспечив первое отечественное прорывное достижение. Кроме того, Ge Lan Ruo Precision разработала высокоточную систему управления движением. Согласно информации, основные характеристики этой серии продуктов в основном соответствуют продуктам зарубежного производителя ACS и могут быть напрямую заменены ими; в дальнейшем необходимо лишь совершенствовать функциональные модули.

Пройдя по экспозиции CSEAC 2026, возникает четкое ощущение: отечественная индустрия полупроводникового оборудования переходит от ключевых прорывов к формированию экосистемы. По мере того как экосистема становится все более совершенной, импортозамещение оборудования входит в глубокую фазу. В сферы, которые ранее практически не затрагивались или вообще не затрагивались, начинают входить новые игроки. Десять лет назад мы переживали из-за вопроса, есть ли отечественные этчеры и очистительные установки; сегодня мы уже можем обсуждать наличие оборудования для всей производственной цепочки — это качественный скачок в развитии промышленной экосистемы.

Но перед нами стоят вызовы глубокого водного слоя: технологические изоляты ионной имплантации, пробел в массовом производстве D2W-соединений, барьер доверия к оборудованию для измерений и контроля… Эти проблемы нельзя решить за счет одиночных прорывов — требуется совместная верификация по всей цепочке поставок, длительные и интенсивные инвестиции в исследования и разработки. Ведь все легкое уже сделано, оставшееся — это твердые кости.

Эта статья взята из официального аккаунта WeChat «Полупроводниковая индустрия и перспективы» (ID: ICViews), автор: Пэнчэн