來更新一下半導體ALD沉積、PVD沉積設備公司，天虹科技(6937.TW)

來更新一下半導體ALD沉積、PVD沉積設備公司，天虹科技。天虹屬於半導體前段設備公司。幾個月前才剛上市。

天虹，主係從事半導體設備機台與半導體設備零備件產品之研究開發、製造及銷售，主要設備機台產品有物理氣相沉積設備(PVD)、原子層沉積設備(ALD)、鍵合機(Bonder)與解鍵合機(Debonder)等薄膜製程設備，設備零備件主要包含精密金屬件（不鏽鋼、鋁、銅、鎳、鈦等及其他合金等材料）、高真空波紋管、精密陶瓷件（Robot Blade、Collar Ring、Cover Ring 等）、精密石英件、多功能硬碟備份模組及高階工程塑膠件（Water Manifold、Gas Manifold 等）等產品。 天虹公司的機台設備產品目前主要係應用於半導體前段製程的薄膜製程，半導體前段製程；  公司其他產品有維修服務及其他勞務工程。

天虹業務發展重點將著重於如何擴大在車用晶片市場，也是所謂化合物半導體碳化矽(SiC)及氮化鎵(GaN)相關應用的設備市場佔有率。目前天虹科技開發的物理氣相沉積設備(PVD)、原子層沉積設備(ALD)、晶圓鍵合機及解鍵合機(Bonder/Debonder)都在化合物半導體領域，扮演關鍵製程的角色。可以藉由貼近市場的機會打破過去客戶使用歐美日系設備的習慣。

天虹科技目前之商品(服務)項目： 

A.物理氣相沉積設備(PVD) 

運用在半導體製程中，主要是用來沉積金屬層及金屬氮化物，可以運用在前段半導體、後段先進封裝、光電產業及化合物半導體產業。主要沉積的金屬包含鈦(Ti)、銅(Cu)、鋁(Al)、鋁銅(AlCu)、鋁矽(AlSi)、鈦鎢(TiW)、金(Au)、 銀(Ag)、鎳(Ni)、鎳釩(NiV)、鉭(Ta)、氮化鋁(AlN)、氮化鉭(TaN)及氮化鈦(TiN)。 可以製作低應力、高均勻度的平面沉積，也可以利用偏壓(Bias power)及長拋濺射法(Long throw sputter)針對十倍以內高深寬比(AR<10)的結構完成連續性 的階梯覆蓋，同時完成阻障層及晶種層(Barrier layer & Seed layer)的工作。相關應用是先進半導體產業所必須使用的技術。 

B.原子層沉積設備(ALD) 

運用在半導體製程中，是利用單原子層，一層一層鍍膜在元件表面的半導體製程方法，具有接近 100%的階梯覆蓋率，同時可形成非常緻密的膜層來達到期待的電性特性。主要以沉積絕緣層為主，包含氧化鋁(Al2O3)、氧化矽 (SiO2)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)、氮化鋁(AlN)及氮化矽(SiNx)，可以用熱反應來完成原子層沉積的動作，也可以搭配電漿輔助來完成。相關應用也是先進半導體產業所必須使用的關鍵技術之一。 天虹科技同時也利用原子層沉積的技術，運用在奈米等級量子點粉體的包覆，藉此提高量子點在環境中阻氧阻水氣的抵抗能力，藉此協助量子電視顯示技術的成長，達到更高的可靠度及使用壽命。 

C.晶圓鍵合機及解鍵合機設備(Bonder/Debonder) 

大幅度運用在化合物半導體製程中，主要是將待減薄的晶圓利用鍵合的技術，貼合另一片承載晶片，來提供晶圓足夠的機械強度，以避免晶圓在減薄過程中或減薄後的晶圓在後續製程時，產生破片之情形。關鍵技術在於對位的精準度、鍵合後的平坦度及鍵合後兩層晶片之間不可以有氣泡及其他雜質。待減薄晶片背面製程完成之後，再透過解鍵合機，使減薄後的製程晶片與提供支撐的承載晶片脫離。解鍵合的關鍵在於如何使減薄後的晶片可以順利脫離承載晶片而不破片，期間溫度的控制及解鍵合的速度是關鍵參數。鍵合及解鍵合設備在半導體製程技術中，只要有晶圓減薄的需求，都會有機會運用到，尤其是相關碳化矽(SiC)的運用中更是關鍵。 

D.半導體設備零備件及相關服務(Spares & Service) 

主要提供半導體製程設備上的關鍵零組件、相關維修及翻新，同時可以進一步提供性能及性價比提升的相關改良改進方案以及客製化的調整，同時也提供設備遷廠、遷廠後再度裝機及設備平時預防保養的相關服務。

截至目前天虹科技零備件產品種類已累積逾一千種，包含精密金屬件（不鏽鋼、鋁、銅、鎳、鈦等及其他合金等材料）、高真空波紋管、精密陶瓷件（Robot Blade、Collar Ring、Cover Ring 等）、精密石英件、多功能硬碟備份模組及高階工程塑膠件（Water Manifold、Gas Manifold 等） 等產品。

其他產品主係維修服務及其他勞務工程。維修服務包含零備件及機台維修，天虹科技係以零組件維修起家，經長年經驗的累積，除自行具備維修技術，也熟識半導體產業中提供各式各樣維修服務的供應商並了解其強項。天虹科技維修件品項類型包含半導體機台使用之加熱器類、真空閥件類、晶圓傳送機構類、壓力控制器機構類、電子控制、電路板及靜電吸附晶圓承載盤等項目；其他勞務工程包含專業半導體機台之拆除、移裝及除汙等單次性服務工程。

全球半導體設備支出

在全球設備支出的方面，和半導體市場有相同趨勢，在經歷 111 年的盛況後，根據 112 年 7 月份國際半導體產業協會(以下簡稱 SEMI)發布的全球半導體設備業預測報告，預估半導體設備在 112 年將衰退 18.61%的 YoY，主要來自於製程相關機台將衰退 18.78%。而 113 年半導體設備業則有望迎來復甦，預估將以 14.40%的年增率成長，其中尤以製程相關機台的 14.82%成長率為三大類別設備中最顯著的

而在進一步分析設備支出的區域，可以看到在 111 年雖然總體只有 5%的小幅增長，以地區來看，中國、臺灣和韓國都是設備支出金額的領先集團。中國在晶圓代工、記憶體部門、化合物半導體的持續投資下，110 年開始即為半導體設備投資最高的國家，雖然 111 年減少 5%，但持續維持領先地位，臺灣則得利於先進邏輯晶圓代工的持續投資，設備支出強勁，在 111 年仍維持+8% 的持續成長，韓國在 110 年因記憶體投資復甦和邏輯投資增加推波助瀾下， 大幅的增加投資，但在 111 年則因記憶體開始供過於求，而縮減投資達 14%。 和 110 年相比，屬於落後的北美、歐洲及其他地區都有開始積極投入的趨勢， 歐洲甚至有 93%的增加，足見各國開始重視半導體生產的重要性。近年數位轉型加速及新興應用人工智慧（artificial intelligence，以下簡稱為 AI）、高效能運算(High Performance Computing，以下簡稱 HPC)、第五代行動通訊技術 （5th generation mobile networks 或 5th generation wireless systems，以下簡稱 5G）、車用應用趨勢更為明確，帶動先進製程/封裝/化合物半導體需求強勁， 亦帶動相關資本支出及設備需求。半導體產業受到總體經濟局勢、通膨等因素影響與挑戰，供應鏈受到消費性產品需求不佳而陸續進入庫存調整，但半導體設備營收仍然穩健成長，這也可以預期在 112 年全球設備支出雖有減少，顯示是因應 110 年的擴張投資的暫時性調整。

根據 SEMI 最新公告 112 年第一季全球半導體設備出貨達 268 億美元， 較去年同期成長約 9%，較 111 年第 4 季則微幅降低 3%，主要反映長期策略投資的基本面仍然火熱，以支持 AI、HPC、5G、車用應用等新興應用的重大技術發展。

全球晶圓產能擴張動能與化合物半導體之發展

觀察全球晶圓製造產能區域分布 ， 資策會市場情報中心 (Market Intelligence Center，簡稱 MIC)指出 111 年全球半導體產能達約當 12 吋產能 1100 萬片，韓國、臺灣、中國大陸及日本占比分別約為 22%、20%、18%及 14%，中國大陸、臺灣、韓國、日本、東南亞，亞洲地區晶圓製造產能合計占 比約 74%。以地區來看，中國、臺灣和韓國都是設備支出金額的領先集團。 中國由於受到美國出口管制的壓力下，透過政府投資，挹注大量資金在晶圓代工、 記憶體部門、化合物半導體的持續投資下，111 年即開始在整體半導體設備市場中躍居首位，112 年更是以 27.4%的市場份額穩居第一，台灣則是先進邏輯晶圓代工的持續投資，以 23.6%為全球第二大的半導體設備市場，韓國則在記憶體投資復甦和邏輯投資增加推波助瀾下，也在 12 吋設備中明顯領先全球， 佔全球市場 19.8%。

化合物半導體係運用碳化矽(SiC)及氮化鎵(GaN)作為製作半導體元件的材料，主因為碳化矽(SiC)半導體元件具備耐高壓、高功率、高效率的特性，適用於電動車、充電樁、綠能發電與工業設備等；而氮化鎵(GaN)半導體元件則擁有耐高溫、高頻操作、高效率的性質，適合用在高頻通訊設備、基地台與手機快充充電器等。

在台灣電子設備協會所出版的 2023 年台灣電子設備產業白皮書中提到， 依據 Yole(市調公司)預估 2021 到 2027 年氮化鎵 GaN 功率元件市場複合成長率是 59%，而碳化矽 SiC 功率元件在 2021 到 2027 年市場複合成長率則是 34%。

半導體設備產業上、中、下游之關聯性

半導體產業主要由上游 IC 設計廠商開始發展，接著中游 IC 製造、晶圓製造及相關製程與檢測設備等廠商相互配合及分工，將晶圓廠做好的晶圓，以光罩印上電路基本圖樣，再依靠各工段之製程設備，如氧化、擴散、蝕刻、沉積及離子植入等方法，將電路及電路上的元件，在晶圓上製作出來。天虹科技為半導體製程設備製造商與製程設備上的關鍵零組件供應商，即為中下游廠商。最後，由下游廠商進行 IC 封裝，即將晶圓切割後的晶粒，用塑膠、陶瓷或金屬包覆，藉以保護晶粒免受碰撞及污染，且易於裝配，並達成晶片與電子系統的電性連接與散熱效果。茲將其上、中、下游關聯性列示如下：

天虹科技為半導體製程設備製造商與製程設備上的關鍵零組件供應商，涵蓋半導體產業的中下游。在傳統的矽製程中，公司提供給晶圓製造廠商作為其金屬導線的製程機台，以及其他各項製程如蝕刻、擴散、薄膜等製程之關鍵零組件之維修及保養，為各大晶圓廠的長期合作夥伴。 

在封裝製程中，公司提供進行晶圓封裝廠商作為其層狀結構的球下金屬層 Under Bump Metallization(以下簡稱 UBM)金屬的製程機台，以及其他各項製程之關鍵零組件之維修及保養，是各大封裝廠的長期合作夥伴。 

在化合物半導體製程中，公司提供晶圓製造廠商在鍵合、解鍵合及正面 PVD、 背面 PVD 金屬製程及 ALD passivation(保護層)製程之機台，以及其他各項製程之關鍵零組件之維修及保養，是崛起中的各化合物半導體製程製造廠家之共創未來的合作夥伴。

天虹科技，是一家半導體ALD沉積、PVD沉積設備公司。2022年ROE為22%，毛利率為47%，資產負債率為38%。以2022來說，公司銷售以機台產品佔30%，零備件產品佔49%，其它佔21%。銷售區域以台灣佔59%，中國佔30%，新加坡佔9%，美洲佔1%。

台灣半導體設備業主要是聚焦在濕製程設備開發。天虹科技目標開發自有商業品牌設備，同時希望避開國內已成熟的濕製程領域，在產業上達成分工。天虹科技目標是朝高真空電漿製程設備上發展自有品牌的設備，並且為了提高自我的掌控度，在開發機台時，設定國產化零組件的目標， 在每一種機型超過 70%可以使用在地化生產 MIT 的零件，同時達成自行開發作業軟體。

天虹開發設備可應用於矽基半導體、光電半導體、先進封裝與化合物半導體等產業，惟矽基半導體設備市場為國外大廠壟斷，天虹科技主力於化合物半導體設備， 客製化服務提供客戶需求之設備機台，深受客戶青睞。根據工研院研究指出，在電動車、光通訊、5G、AIot、智慧醫療等產業的蓬勃發展下，預估 2025 年全球碳化矽市場規模將達 18 億美元，化合物半導體在性能優勢下，將逐漸替代部分矽基元件市場，

競爭

半導體產業中尤以半導體設備扮演最重要的角色，概略可分為前段製程設備與後段封測設備。前段製程主要設備包括微影設備、蝕刻設備、薄膜沉積設備、離子注入設備、清洗設備、機械拋光設備以及擴散設備等，而後段封測設備主要包括分選機、測試機與切割機等，然而，上述半導體設備市場大多由國際廠商所壟斷，其中包含艾斯摩爾(ASML)、科林研發(Lam Research)、東京威力科創(TEL)與應用材料(AMAT)等。

根據國際半導體產業協會(SEMI)資料所示，2023 年第一季全球半導體設備出貨金額為 268 億美元，相較去年同期成長 9%，雖較 2022 年第四季下降 3%，惟近期 AI 的突破性發展，HPC 的需求大幅上升，加上汽車與物聯網應用穩定增加，全球對於半導體設備需求將持續成長。

市場佔有率

天虹科技業務範圍涵蓋半導體製程設備暨關鍵性零備件，設備多屬高度客製化， 量化基礎不一；零備件種類多元，且無相關市場統計資料，故無一致性基礎比較市場占有率。若依據 112 年 4 月 12 日 SEMI 資料顯示，111 年全球半導體設備銷售金額達1,076億美元，以天虹科技111年度半導體設備零備件及設備營收換算， 市占率約 0.05%，顯示未來將仍有大幅成長的空間，同時天虹科技所發展的設備屬於關鍵製程設備，若是能夠局部完成進口替代，除了為臺灣半導體產業強化根基之外，同時也可協助臺灣設備業的體質提升，讓設備業也可以有機會成為臺灣的另一座護國神山。

成長性

半導體產業是未來高科技產業推動的關鍵助手，半導體設備的需求隨著半導體技術的精進與新技術產能的擴充，呈現逐年增加的趨勢，成長是絕對可期。然而，半導體設備產業需要掌握到半導體技術的趨勢，才能夠在技術汰換的過程中，所開發的設備產品是可以追得上技術的需求，而不是被新技術所淘汰。

物理氣相沉積(PVD)技術是所有半導體製程中(前段半導體、後段半導體、化合物半導體、光電產業)的關鍵，也是一定必須的技術，短時間內看不到新的技術可以取代。原子層沉積(ALD)技術是新一代的半導體製程技術，在未來線寬越來越細、薄膜品質要求越來越高時，原子層沉積成為非常關鍵的解法，市場成長機會眾目以待。

晶圓鍵合及解鍵合(Bonder&Debonder)技術在目前及未來晶片減薄的製程工作上扮演著救火隊的角色，日後如果因為散熱以及降低阻抗的需求，晶圓要越磨越薄， 晶圓鍵合及解鍵合就越來越關鍵，目的是要提供減薄的晶片足夠的機械強度，除了要能克服減薄時的挑戰，也要能支持減薄後的後製程溫度及應力的嚴苛需求，應用面隨半導體製程的精進，需求也越來越多。同樣，在光阻的使用道數越來越多時，去光阻的需求也越來越多，這也是天虹科技為何著墨 Descum 設備的開發， 除了希望切入急速成長的市場之外，也希望利用 Descum 的開發來建立天虹科技在蝕刻設備開發的經驗，對未來切入蝕刻市場做準備。

未來研發計畫

天虹科技幾乎是一年推出一項新產品，從 PVD、ALD、Bonder、Debonder、Powder ALD，到目前的 Carbon PVD、Descum，及後續的電漿拋光 Plasma polish 以及未來的原子層蝕刻技術 Atomic Layer Etching (以下簡稱 ALE)，每一新設備之推出都獲得客戶及市場之肯定。目前的機台設備客戶涵蓋矽基半導體製程，化合物半導體製程，光電製程等領域。

公司亦持續開發新產品，在 PVD 及 ALD 領域持續深耕，除了發展 Carbon PVD 外，持續進行不同應用的發展，如薄膜電阻製程 TFR（Thin Film Resistor）、量子點 QD （Quantum dot）、矽晶穿孔製程 TSV（Through Silicon Via）、玻璃穿孔製程 TGV （Through Glass Via）等相關不同領域之應用。

Carbon PVD 是應用在 SiC 製程中的退火 anneal 前的碳保護層 carbon cap， 目前有兩家策略合作夥伴完成規格制定，機台已進行製作，後續將進行製程開發及驗證；Descum 則為先進封裝製程用來進行去膠去殘膠與強化異質接面接合力的設備，天虹科技將與國內開發機構共同進行 Descum 製程之研發，以及利用此平台驗證及修正 plasma polish 之設計。量子點粉體包覆是用來為量子點粉體提供包覆之保護，已與合作夥伴共同開發製作原型機，將進行製程之開發及驗證。 

12 吋 TFR 是進行薄膜電阻的重要製程，目前已與策略合作夥伴就原型機之設計規格洽商，計畫將於 114 年底進行量產；PVD 雙面鍍膜技術與高深寬比填洞能力皆為玻璃、載板、或晶圓所進行之 TGV、TSV 所設計，由於此技術是較為高端之應用，且需通過世界級大廠驗證，預計將於 114 年底到 115 年初可進行量產；8 吋及 12 吋之 Bonder 應用主要是應用於 8 吋 SiC 製程及矽基之 MOSFET/IGBT，此部份之市場效應需考量 8 吋 SiC 之量產時間，12 吋 Bonder/Debonder 之需求，則需考量晶圓薄化步驟中之 Taiko 製程是否已足夠滿足薄化廠之需求，目前仍處於調研階段，持續評估市場需求以及客戶需求之設計概念。

電漿研磨技術將是 descum 設備之延伸製程，利用電漿研磨以替代現有 SiC 晶圓切割後之研磨製程，除了可以大幅減少因研磨液所產生之排廢問題，對環境友善以外，更可大幅降低 SiC 之產出成本；Metal ALD 和 Low K 新製程材料是 ALD 平台的延伸製程開發，在現有機台基礎上，針對如四二甲胺基鈦 TDMAT 或是四氯化鈦 TiCl4 等前驅物應用之製程，目前氮化鈦 TiN 已有機台可進行製程開發，未來可以在先進半導體製程中應用，而 Low K 新製程材料則是應用在更高端的領域上，未來的單層平面二維絕緣物應用在三奈米以下之製程元件，目前是由世界龍頭半導體廠搭配材料合作進行開發；高精度之鍵合技術則是未來計畫投入混合鍵合 hybrid bonding 之起手式，透過此案將與鍵合機之世界大廠同台競技。