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一个590mm的“大号硅环”,凭啥刷屏? 7月20日,韩国一家叫CMTX的半导体零部件厂商,干了一件让行业关注的事。 他们做出来一个直径约590mm、厚度40mm的单晶硅接地环。590mm什么概念?比目前主流12英寸(300mm)晶圆大了快一倍。因为这个环要套在蚀刻腔体上电极的最外层,必须比晶圆大得多。 但尺寸大并不是最炸的点。真正让业内关注的是——这是全球第一家直接给半导体工厂供应超大单晶硅零部件的售后供应商。 这话有点绕。我拆开说。 以前能做这种大尺寸单晶硅零部件的厂商,基本绑定了设备原厂,走的是“设备商→工厂”的渠道。CMTX走的是另一条路——绕开设备商,直接卖给晶圆厂。这等于在原本铁板一块的供应链里,撕开了一个口子。 接地环到底是干嘛的? 先搞清楚这个环是干什么的。 半导体制造里有个工序叫“蚀刻”——在晶圆上刻出微细电路图案。蚀刻在等离子体腔体里进行,里面充满高能等离子体,环境极其恶劣。 接地环就装在这个腔体里,围绕上电极的最外层。它的工作有三项:稳住上电极的电气状态、把积累的静电导走、控制腔体里等离子体的分布。 说白了,这个环直接关系到晶圆能不能刻好、良率高不高。如果它掉链子,整批晶圆可能直接报废。 多晶硅用了那么多年,为什么要换? 传统接地环用多晶硅做。 多晶硅和单晶硅的差别,简单说就像一堆乱放的砖头和整整齐齐码好的砖头。多晶硅内部晶粒朝向各不相同,单晶硅从头到尾一个方向。 这个差别在蚀刻环境里就会被放大。接地环在腔体里和晶圆一样,一直暴露在等离子体中。多晶硅因为晶粒方向不同,各个方向被蚀刻的速度和深度不一样,结果就是表面越刻越粗糙,还容易掉颗粒。 单晶硅结构均匀,各个方向蚀刻特性一致,表面能一直保持稳定。表面更光滑、颗粒更少、良率更高——这就是CMTX这次突破的核心价值。 做这么大一个单晶硅环,难在哪? 听着好像换个材料就行?远没那么简单。 普通单晶硅锭直径也就350mm左右。CMTX要做的是超过600mm直径的晶锭。 直径每增加一点,难度是指数级上升的。晶锭越大,生长时越容易开裂——稍微有点震动、温度波动、或者混进去一丁点杂质,整根晶锭就可能裂掉,只能报废。热场均匀性控制、熔体对流稳定、设备承载能力,每一个都是坎。 CMTX花了大约三年时间,通过子公司CELIC死磕超大单晶硅晶锭技术。目前CELIC有两套大直径晶锭生长系统,未来打算扩到四套,长期目标是八套。 光长出晶锭还不够。把这么大一根单晶硅加工成精度合格的环,需要能处理600mm级产品的精密加工设备,加上精确的尺寸控制、蚀刻和清洗技术。 CMTX什么来头? 这家公司2013年成立,最早做陶瓷和蓝宝石部件,后来扩展到硅部件。真正让它和同行拉开差距的,是垂直整合。 大多数竞争对手从外面买材料回来加工。CMTX通过子公司CELIC自己长晶锭,从材料生产、晶锭生长到加工、蚀刻、清洗,全部自己干。材料自己产,品质自己控,成本自己说了算。CELIC目前每年能生产约200吨单晶和多晶硅锭。 这家公司已经是台积电在韩国唯一的一级供应商,给2-3纳米先进工艺线供货。还拿到了美国美光的“最佳供应商”。 另外有个细节值得一提。美国半导体设备巨头泛林集团2024年告CMTX专利侵权。结果韩国知识产权审判院4起审判全部判CMTX胜诉,认定CMTX产品不侵权,其中两项专利本身还被判无效。能扛住行业巨头的专利诉讼并且全胜,这本身就是实力的证明。 售后市场为什么值得关注? 半导体行业以前买零部件,大多通过设备商——设备商卖设备时搭售零部件,或者指定供应商。 这几年趋势在变。晶圆厂开始直接跟零部件厂商交易,绕过中间环节。谁能在售后市场先站住脚,谁就能吃到这块增量蛋糕。 在韩国原厂市场,Hana Materials已经在给东京电子供大直径单晶硅部件。但售后市场一直没人能提供同等规格的单晶硅产品。CMTX现在第一个做到了。 CMTX计划从接地环开始,逐步扩展到其他超大半导体零部件。如果这条路走通,CMTX在售后市场就是先发优势——客户一旦用上你的产品、验证通过,换供应商的成本很高。 单晶硅会全面替代多晶硅吗? 不一定那么快。 单晶硅性能确实更好,但成本也更高。大尺寸单晶硅锭生长难度大、良率低,这些都会推高成本。 在高端制程、对良率要求极其苛刻的场景,单晶硅接地环的价值很明显——哪怕贵一点,能提升几个百分点的良率就值了。但在成熟制程、成本敏感的产线,多晶硅可能还会用相当长时间。 更大的看点是技术外溢。CMTX既然能把单晶硅做到接地环上,其他腔体里的硅部件——聚焦环、遮挡环、喷淋头——理论上都可以用单晶硅来做。这是一个不小的市场。2025年全球半导体设备用硅基部件市场销售额约13亿美元,刻蚀用硅部件2026年全球市场规模预计19.80亿美元。 最后说几句 CMTX这次做的事,说到底是把一个已经在原厂市场验证过的技术方向,搬到了售后市场,并且第一个跑通了。 技术本身不是全新的——单晶硅代替多晶硅提升性能,这个逻辑在半导体行业不陌生。但能把超大单晶硅晶锭做出来、加工成合格零部件、并且第一个以售后供应商的身份推向市场,这里面有材料技术、有精密加工、有产能布局、有客户关系,缺一环都成不了。 半导体设备零部件的国产化和供应链多元化,这几年一直是热门话题。CMTX这个案例给我们的启发是:与其在红海里卷价格,不如在技术难点上死磕,用硬实力撕开新市场。 当然,CMTX的量产时间还没确定,客户认证还没开始。原型做出来和批量稳定供货之间,还隔着很长一段路。但方向对了,剩下的就是时间问题。
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