科技股還有行情嗎？從芯片制造再談半導體設備和材料，全產業鏈分析（附名單）
最近的行情主要以震蕩為主，量能也逐漸縮小下來，盤面具有連續賺錢效應的板塊主要是汽車產業鏈和光伏產業鏈。科技股從7月中旬那一波牛市消失開始一直調整，時間和幅度都比較充分瞭， 最近也有企穩的跡象。上周開始股票ETF轉為集中凈申購，股票ETF凈申購規模最高的是華夏國證半導體芯片ETF，達到16.2億份。
這說明已經有資金開始盯上瞭半導體產業鏈瞭，半導體行業的邏輯也是足夠強大，第一，外圍對我國頻頻掐脖子，隻能加速國產替代進程，第二，目前我國的半導體產業同我國在全球產業鏈的地位嚴重背離，半導體沒有核心技術，科技強國難以實現，第三，疫情不會改變全球半導體產業景氣度上升的趨勢，半導體產業核心公司在未來業績有望改善。半導體芯片行業最強的風口當然是半導體材料和設備，因為這是制造芯片的基石。本文將從芯片制造生產線的角度重新梳理一下半導體材料和設備，主要以上市公司為主。
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目前全球市場上芯片線生產主要分為7nm\\14nm\\28nm三種，14nm、7nm搭建的可行性幾乎為零，目前沒有探討的意義，並且28nm仍屬於目前主流制程之一，那麼28nm的生產線需要哪些設備和材料呢？這裡主要探討芯片制造的上遊，下遊的封裝和測試的幾個核心主要是長電、華天、通富微電、精測電子等。
1. 矽片制造：制作芯片的基底，矽片技術基本滿足要求。
半導體矽片是制作芯片的基底，芯片制程越先進，對矽片質量的要求就越高。目前滬矽產業12英寸大矽片已可用於28nm制程的芯片制造，中環股份輕摻雜12英寸大矽片也已經進入28nm的技術節點。
拉晶爐是制作矽片的核心裝置，南京晶能已成為滬矽產業12英寸大矽片生產線的拉晶爐國產供應商，可滿足28nm及以上制程的矽片制作。
晶盛機電承擔國傢科技重大專項“300mm矽單晶直拉生長裝備的開發”，拉晶爐、切割機已供貨中環股份，研磨機已供貨滬矽產業。
2. 熱處理設備有臥式爐、立式爐和快速升溫爐（RTP），技術基本滿足要求。
熱處理主要包括氧化、擴散、退火工藝等環節，熱處理氧化是在矽片表面形成氧化膜，高溫熱擴散是將雜質元素摻入矽襯底中，退火是修復離子註入後矽片的晶格缺陷。
熱處理設備主要是臥式爐、立式爐和快速升溫爐（RTP）。
目前國內的北方華創、Mattson（屹唐半導體）已經能夠生產28nm及以上制程的熱處理設備。
3. 光刻設備有光刻機和塗膠顯影機，目前仍受到限制。
光刻是晶圓生產核心環節，在整個矽片加工成本中占到1/3。
光刻的工藝流程大致是用塗膠機將光刻膠塗覆在矽片表面，然後用光刻機將電路圖形曝光在矽片上，再用顯影機進行顯影，去掉不需要的光刻膠。
光刻主要使用光刻機和塗膠顯影機。
上海微電子是國內技術最先進的光刻機廠商，但目前隻能量產90nm光刻機，據報道，2021年上海微電子將完成28nm國產光刻機的交付。
塗膠顯影機方面，芯源微的前道Barc塗膠設備可以滿足28nm工藝。
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4. 刻蝕環節設備主要是刻蝕機和去膠設備，基本滿足要求。
刻蝕是有選擇地從矽片表面去除不需要材料的過程，被光刻膠覆蓋的矽片部分會受到保護而不被刻蝕，沒有覆蓋的部分將被刻蝕掉。
早期的刻蝕是用液體化學試劑的濕法刻蝕，3μm之後的工藝大多采用等離子體幹法刻蝕。根據被刻蝕材料的種類，刻蝕設備可分為矽刻蝕、金屬刻蝕和介質刻蝕設備三大類。
北方華創的矽刻蝕機在14nm工藝上取得重大進展，中微公司第二代電介質刻蝕設備已廣泛應用於28到7nm後段制程以及10nm前段制程。
刻蝕之後使用去膠設備將表面遺留的光刻膠去除。屹唐半導體的去膠設備已經進入瞭5nm生產線。
5. 離子註入環節主要是註入機，基本滿足要求。
晶圓制造中需要將雜質離子（如硼離子、磷離子）摻入被刻蝕後的特定矽片區域中，從而形成PN結、電阻、歐姆接觸等。離子註入是使帶電粒子（離子）高速轟擊矽片並將其註入矽襯底的方法。
中電科旗下北京中科信的12英寸離子註入機已進入中芯國際生產線，工藝覆蓋至28nm。萬業企業旗下凱世通的離子註入機已突破3nm工藝，主要參數均優於國外同類產品。
6. 薄膜沉積環節主要是PVD、CVD設備，基本滿足要求。
絕緣薄膜（如SiO2）、半導體薄膜（如多晶矽）、導電薄膜（如金屬）是芯片中的重要物質，薄膜沉積是各類薄膜形成的最主要方式。
薄膜沉積工藝分為物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）和外延三大類。PVD多應用於金屬薄膜的沉積，CVD可應用於絕緣薄膜、半導體薄膜和導電膜層的沉積，外延是在矽片表面生長單晶薄膜的工藝。另外，ALD屬於CVD的一種，是目前最先進的薄膜沉積技術。
北方華創的PVD設備已經用於28nm生產線中，14nm工藝設備也已實現重大進展。沈陽拓荊的PECVD設備已在中芯國際40-28nm產線使用，ALD設備也在14nm工藝產線通過驗證。
7. 化學機械拋光環節設備主要是拋光機和拋光墊，目前仍受限制。
晶圓制造需要對矽片表面進行平坦化處理，不然會嚴重影響芯片的結構及良率。化學機械拋光（CMP）結合瞭化學作用與機械作用，使矽片表面材料與研磨液發生化學反應的同時，在研磨頭的壓力作用下進行拋光，最終使矽片表面實現平坦化。
華海清科和中電科45所均參與02專項項目——“28-14nm拋光設備及工藝、配套材料產業化”，研發300mm晶圓28-14nm“幹進幹出”CMP整機設備及結合配套材料的成套工藝。
目前華海清科的拋光機已進入中芯國際生產線，同時中電科45所8英寸設備正在被中芯國際驗證。
拋光墊國內龍頭是鼎龍股份，目前公司八寸和十二寸主流OX/W/Cu/STI/Poly等制程產品佈局較為完善，應用於成熟制程領域的DH3000/DH3002/DH3010系列產品在持續開拓市場，應用於先進制程領域的產品DH3201/DH3410成功投產，並進一步推出DH3110/DH3310豐富產品線
8. 清洗設備已經基本滿足要求。
幾乎所有工藝流程都需要清洗環節，清洗步驟占半導體工藝所有步驟的1/3，最多可達到200次。
清洗機是將矽片表面的顆粒、有機物、金屬雜質等污染物去除，以獲得所需潔凈表面的工藝設備。
北方華創、盛美半導體、至純科技、芯源微的清洗裝備均可實現國產替代，其中盛美半導體是國內唯一進入14nm產線驗證的清洗設備廠商。
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9. 前道、後道量測基本滿足要求。
晶圓制造中的前道量測可分為工藝檢測和晶圓檢測。
工藝檢測設備可對每道工藝後的晶圓進行無損的檢查和測量，以保證關鍵工藝參數滿足指標，保證芯片的成品率。
晶圓檢測設備包括矽片測試設備和晶圓中測設備。矽片測試設備主要包括厚度儀、顆粒檢測儀、矽片分選儀等；晶圓中測設備主要包括探針卡、探針臺和測試機等。
賽騰股份收購日本Optima進入半導體檢測設備領域，Optima客戶包含三星、SK 海力士、臺積電等。中科飛測的幾款前道檢測設備實現國產設備零的突破，進入中芯國際、長江存儲等國內大廠。
後道測量國內主要以長川科技、華峰測控，精測電子等為主。
上述就是半導體芯片制造所需要的半導體材料和設備，目前國內獨立搞一條28nm的生產線還有一定困難，不過目前各個領域發展迅速，最近一兩年應該就可以瞭。
關於半導體產業鏈，個人認為四季度是有機會的，尤其是設備和材料。以上都是個人看法，不作任何投資依據，股市有風險，投資需謹慎，盈虧自負，風險自擔。如果不看好，也煩請不要說風涼話，可以說出你的理由，如果不錯大傢給你點贊。
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