思锐智能，把握半导体设备发展新机遇

根据麦肯锡预测，2022-2030年，全球半导体行业年复合增长率达6.7%，2030年市场规模将突破10000亿美元大关。其中，半导体设备作为支撑电子行业发展的基石，。随着全球半导体市场的繁荣发展，半导体设备需求也在迅速增长。

据SEMI数据显示，2022年全球半导体设备的出货额创下1074亿美元的历史新高。但由于宏观经济形势的挑战和半导体需求的疲软，预计2023年全球半导体设备市场规模将同比减少18.6%，至874亿美元。


2021-2024年全球半导体设备市场规模走势图（图源：SEMI）

随着全球半导体市场的波动以及行业周期性波动的影响，尽管半导体设备行业在2023年将面临收入下降的挑战。但随着物联网、5G、AI等技术的深化应用以及各国加强对半导体产业链的扶持，长期强劲增长预测保持不变。面对长期向好的行业趋势，半导体设备厂商正在不断加强技术创新，提高产品质量与竞争力，以应对日益激烈的市场竞争。

近年来，国内多家半导体设备企业在关键领域取得了进展，呈现出快速增长的趋势。青岛四方思锐智能技术有限公司（下文简称：思锐智能）就是其中的佼佼者。

8月10日，在无锡召开的第十一届(2023年)半导体设备材料与核心部件展示会上，半导体行业观察受邀到思锐智能的展位进行参观，同时思锐智能董事长聂翔和思锐智能副总经理陈祥龙接受了媒体采访，围绕国产半导体设备的发展机遇，以及思锐智能的产品布局与技术优势进行了分享交流。

ALD业务持续升级

据介绍，思锐智能成立于2018年，总部位于青岛，并在北京设有研发中心，主要聚焦原子层沉积（ALD）设备及离子注入（IMP）设备等关键半导体前道工艺设备的研发、生产和销售，提供具有自主可控的核心关键技术的系统装备产品和技术服务方案，广泛应用于集成电路、第三代半导体、新能源、光学、零部件镀膜等诸多高精尖领域。

其中，思锐智能的ALD技术在全球头部Micro-LED客户端已验证通过；在第三代半导体领域，目前正在与国内外SiC客户共同开发面向SiC应用的ALD解决方案，旨在以ALD业务完成“超越摩尔”的布局。

近日，英诺赛科与思锐智能签订了一项新的ALD设备的采购协议，根据协议，思锐智能将为英诺赛科提供用于GaN晶圆制造前道工艺的Transform系列量产型ALD沉积镀膜设备，支持其8英寸硅基GaN晶圆产线的扩充。

据了解，GaN领域涉及到非常多ALD相关的应用，从栅极的介电层，到成核层，然后从侧壁的钝化层，到后道的先进封装领域都会有ALD的应用，有非常多的ALD应用场景。

思锐智能的Transform系列量产型ALD沉积镀膜设备，是公司近40年ALD技术积累的集大成者，支持配置多个ALD工艺模块，兼容热法及等离子体功能，可为应对不断增长的产能和新的应用而进行升级。

目前思锐智能的Transform系列已进入欧洲、北美、日本和中国大陆及台湾地区知名厂商，并实现重复订单。

不断取得成功的背后，源于思锐智能在成立之初对ALD技术发源地——芬兰倍耐克公司100%股权的收购，整合其海外前沿技术研发资源，开展ALD技术国内外联合研发与国内产业化落地工作，建立了完善的ALD产品体系，覆盖全球众多头部客户并在众多细分领域取得领先的市场竞争地位。目前思锐智能及其子公司拥有300余项相关专利，在ALD技术及应用方面具备雄厚的技术积累。

拓展离子注入新赛道

随着ALD业务转型升级的成功，思锐智能又投身离子注入设备领域展开布局，并取得新突破。

目前，思锐智能离子注入设备产品已经涵盖了高能离子注入机SRII-4.5M/3M（40-4500keV）、SRII-8M（40-8000keV），以及中能大束流离子注入机和低能大束流离子注入机。



以高能离子注入机为例，据现场工程师介绍，思锐智能自主研发的高能离子注入机SRII-8M，采用主流的射频加速技术，覆盖28nm工艺节点，最高能量8MeV，是针对CIS器件等应用开发的机台，能量越高，离子注入越深，图像传感器件的分辨率越高。

思锐智能历经了从单一ALD业务到升级完善“ALD+IMP”双主线的战略布局。对于公司的发展路径和规划，聂翔表示，公司在完成ALD业务的布局之后，审视企业未来发展路径，还是选择聚焦半导体前道设备，而离子注入机是当前除了光刻机之外最亟待突破的领域，难度仅次于光刻机，且市场空间广阔。

思锐智能董事长聂翔

在活动主峰会期间，聂翔以《“芯”挑战化为新机遇  思锐智能再出发》为题进行了分享，他提到，2022年全球半导体设备市场规模为1175亿美元，其中离子注入设备市场规模可达206亿元。



另一方面，从国产化进度来看，离子注入设备国产化率仅为3%，远低于去胶机、刻蚀设备、薄膜沉积设备等环节。因此，在当前国产化的大环境和趋势下，思锐智能结合自身经验和技术属性，立志去突破国内半导体设备产业的一些瓶颈，去找到那些比较难以攻克或“卡脖子”的装备去发力。

具体来看，因为国内离子注入机市场玩家较少，思锐智能率先聚焦于突破注入机中最难的高能机，以高能离子注入机为切入点开展研发，解决国内高端离子注入机”卡脖子“问题，逐步完成硅基及化合物半导体领域全系列机型的布局。

关于思锐智能离子注入机的市场进展，聂翔表示：“目前来看整体机台的表现非常不错，今年年初实现了整机下线，目前已有几家主流的FAB都在用我们的设备做Wafer Demo，且验证效果良好，为公司下一步的产线验证打下了非常好的基础。”同时，随着高能机得到认可，思锐智能也会适时推出低能大束流或者中能大束流设备来满足不同半导体器件的应用需求，包括现在急需的碳化硅市场的应用。

上文提到，离子注入机的难度仅次于光刻机，那么思锐智能是如何完成技术攻克的呢？

“思锐智能走的是一个不同于传统的开发思路或者说逆向工程，而是一个正向设计的路，” 聂翔表示，“我们更好的借助了引进、消化、吸收、再创新的模式，以及一些海外的技术资源和平台，在它的基础上正向的去迭代和开发，就会取得比较好的效果。在这个过程中，我们现在整体上拥有上百位的专业离子注入的行业专家，通过非常庞大的技术队伍去攻关，同时我们也进行了非常重要的实验平台的投入等等。通过国外的技术合作，国内的雄厚团队，包括一些便捷的平台等这些因素的叠加，使得思锐智能能够以相对快的速度完成在离子注入机方面的布局。”

针对离子注入机业务方面的规划，思锐智能聚焦Si基集成电路先进工艺制程，满足HEI 和HCI 的国产化替代需求；同时，迎接以SiC为代表的第三代半导体快速发展趋势，拓展系列SiC离子注入机，致力于具备全系列离子注入机产品开发的能力。

陈祥龙表示，目前中国大陆市场SiC应用主要以中束流注入机为主，原因在于当前SiC产业规模还不大，用中束流工艺是一种相对经济的办法，但缺点在于用中束流去注入大剂量、高能量离子的时候产能产量不会特别高。

思锐智能副总经理陈祥龙

后续随着SiC逐渐进入大规模量产阶段，其未来的发展路径一定会像硅一样，需要更多的机型来提升其效率。从当前行业领先企业的量产线上来看，都引入了一些高能机或者中能大束流的产品。

思锐智能作为行业领先企业，始终关注未来应用趋势，适应SiC未来量产的需求，旨在迎接以SiC为代表的第三代半导体快速发展趋势，拓展系列SiC离子注入机。据悉，思锐智能在其SRII-4.5M/SRII-200机台的基础上，结合Al离子源技术和高温注入技术，发展SiC系列离子注入机，产品预计将于明年下线。

除了在硬件方面的投入之外，软件也是离子注入技术中非常重要的部分。“尤其是类似auto tuning就离不开软件算法，所以说从一开始我们就已经把软件列为我们一个非常重要的部分。”陈祥龙表示，在公司内部，我们汇集了一批基础软件开发、软件与工艺结合，以及工艺方面的离子注入技术专家，聚焦面向量产的自动化系统的优化。总体来看，包括底层数据的积累，对工艺的理解以及软件本身，这三个方面是解决离子注入机面向工业量产自动化最重要的三个部分。

整体来看，思锐智能选择ALD沉积设备与IMP注入设备双轨同发展，凭借先进的技术实力和领先的产品布局，获评了国家级专精特新“小巨人”称号并承担多项省市级重点研发计划和国际合作项目。依托半导体先进装备研发制造中心，思锐智能已成为拥有全球客户拓展能力的中高端半导体装备生产制造商，业务范围覆盖全球40个国家及地区，累计超过500个全球客户。

结语

环顾当下，尽管面临技术和地缘政治的双重挑战和巨大压力，但高速增长的国内市场规模依然为我国半导体产业结构的升级优化提供了重要机遇。

随着半导体设备、材料及零部件等供应链环节重要性凸显，国产化进度进入到动态调整期，制造、设备企业对国内基础材料和零部件企业的支持力度明显提升，验证进度已经开始加快。

近年来，随着国内半导体产业链的建设，一批国产设备企业正在崛起，核心公司已经体现出较强的成长性。国内厂商们加快发展步伐，以思锐智能为代表的不少企业正努力开辟发展新赛道，拓展发展新空间。