国产半导体设备“破冰”，事关5nm工艺，河南研究院立功了

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在当今世界 科技 全球化的发展中，经济的发展越来越智能化、数字化。各行各业的部门运营都离不开电子设备，而芯片作为电子设备的运转核心，是相当重要的组成部分。

可以说芯片对于机器的重要性，相当于大脑对于人类的重要性一样，确定人类失去生命体征的信息不是心跳停止，而是脑死亡，机器也是一样，没有芯片，机器也就失去“活性”。

但由于电子产业在近两年来的快速发展，芯片的供应已经跟不上市场需求的剧增，全球迎来了“缺芯”局面。对此很多芯片工厂纷纷加大产程。

大家知道芯片的制造对于高端光刻机的依赖是很大的。尤其是7nm制程以下的芯片，如果没有EUV光刻机是几乎无法实现量产，而EUV的制造工艺则为ASML公司所垄断。

但由于“芯片规则”的修改，ASML的光刻机有一部分用到了美方的技术，由于技术限制ASML无法对我们自由出货。在2019年我国就向ASML公司耗资十亿人民币订购了一台EUV光刻机，但由于各种原因，这台光刻机到现在都未能在我国落地。

在目前全球缺芯的大背景下，我们的芯片供应自然也是紧缺的，在这档口芯片供应又被“卡了脖子”，我们的处境更是艰难。

虽然ASML表示除了EUV光刻机外其他的光刻设备都能对我们自由出货，但这远远不够。

越是精密的设备对于芯片的精密度要求就越高。如手机需要的芯片至少是7nm制程以下，不仅要求体积小，还要求高性能，运行稳定，有优秀的信息连接和反馈效率。

从我们的手机市场来看，我们对于7nm制程以下芯片的需求量是巨大的，半导体设备国产化已经迫在眉睫。

这有多重要从华为的遭遇就能看得出来，自从5G芯片被断供之后，作为主营业务的手机销售一落千丈，不仅已经推出的手机开始缺货，新的5G手机也迟迟无法发布。

但说实话，EUV光刻机的制造不是凭借努力钻研或者大量投资就能实现的。我们从来不怕困难不怕吃苦，我们国家的经济实力也有目共睹，如果能用钱解决的事那都不叫事。

难点在于EUV光刻机关键的零部件就多达十多万，其中还包含一些电子特气。给ASML提供光刻设备零部件的企业就多达5000多家，遍布世界40多个国家。

如此强大的供应链整合能力目前除了ASML还没有谁能做到。这也是为什么ASML的高层会说，即使把光刻机的设计图纸放出来也没人能造出来。虽然听起来太过自信，但也不是全无道理。

芯片的制造过程包含了刻蚀、光刻、离子注入和清洗等多种工艺，这些过程都需要相应的设备来完成，并不只是需要光刻机。

我国在这些方面都一直在努力。目前我们28nm制程芯片的生产工艺已经很成熟了，完全可以满足国内需求，主要就是7nm以下的高端芯片问题还未解决。

根据媒体4月7日消息，郑州轨道交通信息技术研究院成功研发出了全自动12寸晶圆激光开槽设备。除了具备常规的激光开槽功能之外，还能够支持120微米以下超薄wafe的全切工艺，以及支持5nm DBG工艺。

这套设备采用的是模块化设计，能够支持纳秒、皮秒、飞秒等不同脉宽的激光器。完全自主研发的光学系统，光斑宽度及长度都能够自由调节，超高精度运动控制平台技术与其完美结合，极大减少了设备对材质、晶向、厚度以及电阻率的限制难题。

全兼容的工艺使产品的破损率得到了有效的控制，良品率得到了很大的提升。

轨交院的研发团队对这项技术难题的攻克，表示了我们在5nm芯片工艺上取得了重大突破，晶圆加工工艺达到了新高度。证明了我国在晶圆激光切割领域的强大研发实力。

完全的自主研发系统更是实现了高度自主化，无惧技术限制。

未来的芯片精度只会越来越高，现在国内很多芯片厂商为了摆脱技术限制开始研发新的芯片封装工艺。这项切割技术的研发也将助力国内的“小芯片”封装工艺，帮助这些芯片厂家提升工艺水平。

这对于我国先进制程的芯片发展具有里程碑式的意义。

对于我们的国产化芯片设备制造技术大家有什么想法呢？欢迎在评论区互相交流。

第一名：华为海思

说到国产芯片厂商就不得不说到华为，华为主要的芯片设计研发中心，是由华为集成电路设计中心转变成的海思半导体。目前华为大部分的手机、平板电脑的芯片，都使用的是自主研制的麒麟芯片，且华为自己研发的CPU也开始在笔记本电脑上使用了。海思还有别的系列芯片，如巴龙芯片、升腾芯片、鲲鹏芯片。

第二名：清华紫光

清华紫光是30年前清华大学创办的一家校办企业起步，现今已经变成了国内最大的综合性集成电路企业，也是全球第三大手机芯片企业，拥有世界先进的集成电路研制技术。

第三名：豪威科技

豪威科技简称OV，是一家专注于电子影像处理的芯片技术企业。提供简单、完备的影像传感器及复杂的影像处理电路和主机视频接口集成到单芯片上的解决方案。主要的技术是以手机和平板的照相处理为主，在国内拥有一定的地位。

第四名：中兴微电子

中兴微电子是中兴旗下的芯片研制企业，于2003年成立的芯片研制中心，主要服务对象自然是中兴。其芯片大部分涉及监控芯片和路由器等领域，拥有很多的技术专利。

第五名：中电华大

2002年成立的中电华大，是专业从事智能卡和WIFI芯片设计的综合性IC设计企业，其芯片的范围涉及笔记本电脑，数字电视和多媒体网关、机顶盒、工业控制等设备。

MIC 产业分析师预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓，甚至可能与 2022 年持平。

目前半导体产业受到终端市场影响，终端厂商及芯片供应商的库存水位持续升高，供应链已经提前开始库存去化，如果市况没有改善，2022 下半年半导体各产业将会面临不同程度的冲击。不过相较全球半导体成长放缓，中国台湾的半导体产业受到稳定的 IC 封测与 IC 制造营收支撑，整体成长将优于全球。

即便 2023 年全球半导体产业的成长可能大幅趋缓，但是先进封装的需求将持续上升，全球封测产业市场规模也将持续成长。其中，全球前十大半导体专业封测代工（OSAT）厂商中，有 6 家为中国台湾厂商、3 家为中国大陆厂商，反映出中国台湾与中国大陆在全球封测产业之地位。而除了 OSAT 厂商外，晶圆制造大厂如台积电（TSMC)、三星（Samsung)、英特尔（Intel）亦积极布局先进封装技术，加大先进封装资本支出。

半导体发展趋缓

全球半导体市场持续向上成长，但是预期 2023 年市场成长可能趋缓（图 1)。资策会 MIC 产业分析师杨可歆指出，2021 年半导体产业欣欣向荣，因为各应用领域的芯片需求大幅增加，供应链上游到下游都出现供货紧缺的现象。半导体供不应求的情况，带动出货量与价格成长，市场规模与厂商营收也都向上成长。因此，2021 年全球半导体市场的年复合成长率是 26.2%，产值达到 5559 亿美元。

2022 年初，半导体产业在高基期的基础上预测全年发展，预估 2022 年全球半导体市场将有 10% 以上的成长。但是随着 2022 年第一季度乌克兰问题爆发，以及三月开始中国因为新冠疫情封城，全球的消费性市场受到冲击。加上疫情红利逐渐退去，远程工作设备的需求消失，以及通货膨胀影响消费意愿等问题，连带影响 2022 年全球半导体市场的成长幅度。因此，2022 年的半导体市场 YoY 预估从 10% 下修到 8.9%。而年成长预期虽然下调，2022 年全球半导体市场因 2021 年的需求动能延续，且 2022 上半年各领域的需求有所支撑，仍维持正成长，预期 2022 年全球半导体的产值可达到 6056 亿美元。

针对 2023 年的半导体产业预估并不乐观，因为战争及通货膨胀等外部环境负面因素尚未排除，加上消费市场买气不佳，拉货力道疲软。尤其供应链从终端、系统厂到半导体芯片产销、供应等厂商，目前都面临库存水位过高的问题。在市况不明朗及库存水位过高的情况下，预期 2023 年半导体市场的成长会大幅趋缓，甚至可能与 2022 年持平。

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