拓荊科技股份有限公司(下文簡稱“拓荊”)成立于2010年4月,是由海外專家團隊和中科院所屬企業共同發起成立的國家高新技術企業,專業從事高端半導體薄膜設備的研發、生產、銷售與技術服務。
該公司擁有12英寸PECVD(等離子體化學氣相沉積設備)、ALD(原子層薄膜沉積設備)、SACVD(次常壓化學氣相沉積設備)三個完整系列產品,產品廣泛應用于集成電路前道和后道、TSV封裝、光波導、LED、3D-NAND閃存、OLED顯示等高端技術領域。
拓荊科技三次承擔國家“極大規模集成電路制造裝備與成套工藝科技重大專項(02專項)”。通過多年技術積累,該公司已形成自主知識產權體系,截止到2020年9月底,累計申請專利453項。
2018年9月,由拓荊科技自主研制的12英寸原子層沉積(ALD)設備FT-300T通過了客戶的驗收,標志著國產設備再進一步。
2021年,在國家科技重大專項和省科技重大專項的支持下,拓荊科技SACVD研發團隊自主創新研發,成功研制了國內首臺12英寸/8英寸量產型SACVD設備并實現應用,順利通過生產線成套工藝的考核驗證。
因此在本次中國集成電路創新聯盟組織召開的“2021集成電路產業鏈協同創新發展交流會”上,“量產型SACVD設備研發與應用”項目榮獲第四屆“IC創新獎”技術創新獎!
SACVD設備是芯片制造過程中所需的關鍵設備之一,也是亟須突破解決的“卡脖子”關鍵核心設備。拓荊SACVD設備的研制,不僅體現了國產裝備的技術創新,也體現了國產裝備的創新速度,代表了國產裝備向高端的躍升。
如果說北方華創和中微半導體是國內設備界的“南北雙雄”,這兩家公司在PVD,清洗,擴撒熱處理,CMP拋光,以及刻蝕方面占據龍頭地位,那拓荊則是CVD領域的“絕世高手”!
芯片制造工藝包括光刻,刻蝕,薄膜沉積,清洗,退火,CMP,離子注入等數十道工藝。其中光刻,刻蝕,和薄膜沉積是最核心的三種工藝。
許多薄膜的特性與晶粒尺寸密切相關。膜硬度,電導率和膜應力演化等均與晶粒尺寸相關,工藝難度非常大。因此薄膜沉積是最核心的工藝之一。
而薄膜工藝從實現原理包括,物理氣相沉積(PVD),化學氣相沉積(CVD),熱氧化法等,甚至45nm制程以下還需要用到更先進的原子層沉積(ALD)設備。
沉積對象包括,各類阻擋層,介質層,各種金屬薄膜等,技術難度非常大。
其中PECVD設備常用來沉積二氧化硅,氮化硅等其他氧化物在內的介質層薄膜,這是芯片制造中最關鍵的幾個步奏。金屬互聯層的埋線前需要先在介質層上挖深槽,做深孔,為后續工藝打下基礎,因此薄膜質量有著至關重要的意義。
此外ALD(原子層薄膜沉積),廣泛用于45nm以下其他薄膜材料沉積,比如阻擋層沉積,High-k材料沉積,導電膜沉積等。
ALD在自對準圖形技術中起到關鍵作用,能比當前的光刻技術形成更小的圖形,在這種技術中,薄間隔物被沉積在預先定義的特征上。這層間隔膜必須高度保形并且非常均勻,因為它將限定最終圖形的關鍵尺寸
因此ALD可以制造出與內部形狀高度吻合的薄膜層,而且器件圖形頂部、側面和底部沉積的膜厚度都是相同的。這種極好的保形性是形成高縱橫比和3D結構的關鍵,特別是在內存,NAND閃存這種內部結構比較復雜的工藝上,因此ALD設備有著更加廣泛的應用。
拓荊目前在PECVD設備和ALD設備上有深厚的積累,其設備可以滿足8-12英寸各種薄膜的沉積工藝。
隨著工藝的不斷前進,更小線寬的工藝特征對設備提出了更高的要求,目前全世界僅剩應用材料,泛林,東京電子等幾少數設備巨頭有能力生產制造這種高精尖的半導體沉積設備。在中國半導體國產自主的大潮之下,拓荊則是繼北方華創,中微半導體之后,又一個有可能成長為半導體設備細分領域龍頭的希望之星!
據不完全統計,近幾年包括積塔,華潤微,中芯國際,格科微,惠科微,士蘭微,富芯,紫光DRAM,合肥長鑫,長沙比亞迪,廣東粵芯,等20余條晶圓工廠計劃投資新建及擴產,總金額超過3000億元。
按照行業規律,新建一個晶圓工廠,總投資中的20%為土建,凈化間,廠務系統,以及其他配套設施;其余80%為設備投入,假設這些項目均按計劃建設,那么每年將帶來數百億元的設備訂單!
通常,光刻設備,刻蝕設備和薄膜沉積設備這三種是投入占比最大的設備,其他還包括清洗,去膠,拋光,離子注入,退火,量測等其他設備。
PVD(物理氣相沉積)和CVD(化學氣相沉積)這種兩種是最常見的薄膜沉積設備,其中CVD占到15%左右,比PVD設備還多一些,對應的沉積工藝甚至更復雜一些,技術難度也更高一些。
按此這樣計算,中國CVD設備需求量將隨著晶圓工廠開工建設而大爆發。目前國內各大設備公司訂單火爆,設備交期幾乎都拉長到一年以上,面對旺盛的需求,根本來不及生產。
得益于這波晶圓工廠的建設大潮,包括北方華創,中微半導體,以及拓荊在內幾乎所有的國產半導體設備公司都賺到手軟!
因此有理由相信,拓荊未來將在中國半導體設備領域上占據一席之地,成為細分行業的最優秀的公司!