半导体设备后起之秀 | 中微半导体“杀入”5nm工艺供应链？

半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看，集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶，中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后，但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。

全球半导体设备市场的后起之秀

随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归，我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计（华为海思）、IC制造（中芯国际）、IC封测（长电 科技 ）、蚀刻设备（中微半导体）上出现了一批批优秀的企业。

1、半导体设备

我们的主角中微半导体所在的领域就是半导体设备细分行业，这个行业主要有两种半导体设备，一是光刻机，一个是刻蚀机。中微是以刻蚀机为主要设备的供应商，去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证，将用于全球首条5nm制程生产线。

芯片，这个从前被戏称为：除了水和空气，其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域，美国政府对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方，为什么中微半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢？

主要是我国的短板在于光刻机，与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好，不能弥补这个短板吗？这就是光刻机和蚀刻机的不同，有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大，光刻机是芯片制造的灵魂，而蚀刻机是芯片制造的肉体。

光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面，刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去，然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案（或者没有图案）的部分，留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备，而且这两个过程是连续的。

我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程，世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机，ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说，我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距，高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先，中微半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上，与一些大型的企业差距非常的大，所以在中美贸易战中显得很吃亏。

那我们说完了中微半导体这个单独的行业领域，现在放眼整个行业，来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色？

2、半导体产业

半导体的发展是越来越集成化，越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件，一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺，显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点，导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是制作芯片的基石，没有这一块芯片不可能出现。

可以看到虽然产值低，但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因，没有先进的技术，很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高，但是不能缺少，是高端技术的积累。

大国重器：7nm芯片刻蚀机龙头

在技术含量极高的高端半导体产业中，能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角，而中微半导体是其中一家。中微半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体微观加工设备公司，主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中微这家公司，先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。

尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。

1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士，毕业后进入英特尔中心研究开发部工作，担任工艺程师；1986年加盟泛林半导体，开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机，使得陷入困境的泛林一举击败应用材料，跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商，占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。

以此同时，泛林与日本东京电子合作，东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机，复制其Rainbow设备在日本销售，后来崛起为介质刻蚀的领先公司。

1991年，泛林遭老对手美国应用材料挖角，尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。

为了避免知识产权风险，尹志尧从头再来，用不同于泛林时期开发的技术，研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备，应用材料再次击败泛林，重返行业龙头地位，到2000年，应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。

目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子，都与尹志尧的贡献密切相关。

2004年8月，已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国，创立了中微半导体，并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。

中微从2004年创立时，首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE，到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE，双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品，涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。

从2012年开始中微开始开发ICP刻蚀设备，到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备，同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。

这里面看起来是几个似乎不起眼的数据，但里面蕴含了满满的技术含量。而中微到底是否掌握了5nm刻蚀技术，一时间众说纷纭。如今，中微半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起，组成了国际第一梯队，为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。

受到全球经济疲弱与通胀压力，以及需求下滑走势，部分晶圆代工厂可能有取消扩产计划。除了高度仰赖台积电大单护体的供应链外，对于原本期待至少再旺3年的其他半导体设备产业而言，恐将有所冲击。

半导体设备业者表示，因应设备机台交期未见好转，同时近日市况剧变来得太快，台积电已稍微调整了扩产进度，海外扩产目前仍按既定时程与进度执行，但国内扩厂脚步则稍放缓一些。

值得注意的是，英特尔（Intel）日前也直言俄亥俄州新厂动工时间将延后除了上述两大厂，其他在前2年大举宣布扩产计划的二线晶圆代工厂与IDM厂，也传出开始评估扩产放缓或缩小新产能规模，现已不再紧追设备厂要求出货。

针对市场供需反转疑虑，台积电董事长刘德音于6月股东会上清楚表示，2023年全球经济不明仍需要观察，对台积电而言，扩产是为了长期机会，目前持续与客户讨论如何支持其2023年的需求。

2020年起疫情扩散多国，引爆全球芯片荒，中国、美国、日本、新加坡与欧盟等国等砸下巨额补助金，除了扶植本土半导体供应链外，也力邀台积电等多家业者赴当地设厂，寻求最快速就拥有产能与拥有半导体产业的捷径。

事实上，2021年供不应求的盛况与美好前景，使晶圆代工与IDM厂争相增加产能，以抢食飙升的需求大饼。

2022年初以来供需反转杂音涌现，但晶圆代工或是IDM厂扩产规模并未收敛，尽管设备机器交期长达12~18个月，甚至出现24个月才能交货订单，但众厂自愿或非自愿的计划仍持续进行中，使得市场对于2023年后产能过剩的疑虑未曾消退。

随着近期需求反转来得又急又快，半导体供应链完全来不及反应，高库存低需求迅速引爆砍单与杀价战，近日终于也开始蔓延至上游晶圆代工。

半导体设备业者表示，供不应求荣景终将结束的场景是在预期中的，但没想到来得那么快，原本各厂都对于短期订单与长约的掌握度相当高，都沉浸在过去2年荣景中，不认为自己会面临供需反转、产能过剩危机，但近期已有转变，多家业者不再追着或加价抢设备，且对于更长远的扩产计划已重新评估。

半导体设备业者指出，受到疫情持续与乌克兰问题等影响，各式芯片、零组件材料短缺，加上全球塞港、物流停滞等冲击，半导体设备交期从过去正常6个月，已拉长至18个月后。

但握有先进制程技术与总体产能优势的台积电，为设备厂最大客户，因此在此波扩产中，机器设备与材料等都优先供应台积电，对其他苦等设备交货的晶圆代工厂形成排挤效应，包括联电、力积电、Globalfoundries（GF）与中芯等，各厂扩产时程都将较既定计划延迟。

而英特尔虽大举宣布欧美扩产大计，当中包括未来10年在欧盟投资800亿欧元的巨额计划，但由于供应链对于市占持续萎缩的英特尔重返代工仍多有疑虑，因此设备厂大多也都还是将台积电列为优先供应客户。

过去1年来多家大厂按既定计划宣布新厂动工，且持续加价争抢设备机器，但近月来随着需求反转警讯响起，扩产脚步已见放缓，原本因设备交期延后而影响扩产进度的业者，此时反而觉得松了一口气，甚至也可能重新评估初期扩产规模与未来更进一步的计划。

近日台积电就略调整了扩产进度，国内南京、美国与日本的海外扩产计划，目前仍按既定时程与进度执行，但高雄7、28纳米新厂，以及目标提高特殊制程产能的南科Fab 14扩建P8厂的计划也放缓一些。值得注意的是，英特尔也因美国会芯片法案卡关，直言新厂动工时间将延后。

半导体设备业者表示，由疫前晶圆代工产业生态来看，台积电稳取大宗获利，尽管未来需求持续成长，但绝对不足以养活所有晶圆代工厂及也启动大扩产的IDM厂，因此，若不急踩扩产煞车，产能过剩危机绝对会超出预期。

扩产所带来巨额投资与折旧面临风险，加上全球IC设计业者也开始缩衣节食下，除了台积电或是疫前获利就稳健且拥有抢手8英寸产能的世界先进，其他业者如冲刺先进制程的三星电子、英特尔，以及疫前获利就不佳的业者，都将是艰巨挑战

美国对芯片相关产业的制裁在近些年来已经达到了人所未闻的地步，不仅仅涉及相关的高新产业，并且涉及到与芯片相应的所有产业当中这种制裁的逐渐蔓延，对于中国的芯片制造业以及中国半导体产业的影响，都是一个巨大的打击，但实际上整个半导体供应链的制造能力，虽然芯片是不可或缺的关键环节，但是整个半导体供应链与芯片的关系是有一个递进层面存在的，所以半导体的供应链在高端部分可能会受到影响但在低端部分仍然可以正常运转。

相较于其他国家，美国对芯片企业的制裁除了几个企业之外，几乎中国国内的半导体公司都受到了或多或少的影响，这些公司的主要创作团队基本上都存在于亚太地区，在相应的时间段之内相应的芯片企业的股价都受到了或多或少的影响，不仅仅是对内业务受到了影响，但是对于国外的出口以及收购相关产业都造成了一定的打击。

半导体的产业链能够影响的部分实在是非常之大，就半导体产业的分装和销售来说，基本上都有芯片的影子，出现这种芯片制裁对于半导体产业链的影响几乎可以说是致命的集中光刻机和PVC设备，在高科技行业当中属于尖端材料对加工经度有着具体的要求，这种相应的就对芯片的要求格外的高。

但是我国的半导体起步虽然较其他国家来说已经晚了一点，但发展速度上是其他国家不可比拟的，半导体制造是一个精密科学，企业涉及的范围比较广，芯片制造只是能够为其提供关键的一环，但并不是说缺少芯片就对整个半导体行业的供应产生了极端影响，中国在全球的半导体产业链上处于一个比较低端的位置，在芯片制造工艺方面还存在着相当大的技术差距虽然拥有完整的产业链，但是芯片仍然是需要解决的关键问题。

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