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。

在受到西方国的技术封锁、原材料断供等手段之后，我国的芯片市场遭到了前所未有的打击，在这样的情况下，诸多西方媒体纷纷跳出来说着“中国芯片自主研发是妄想”等言论，但事实真就如他们所说吗？

其实随着 我国 科技 方面的不断进步，一个个 科技 难题被攻破 ，我国在芯片领域的发展可谓是突飞猛进，用ASML总裁的话来说就是： “如果继续对中国进行技术封锁，要不了多久中国就能实现芯片自主化。”

在“中国芯”的研发道路上， 不仅光刻机被荷兰ASML垄断，制造芯片的核心材料也是时常遭受“断供威胁”。

芯片的研发制作必然离不开光刻，而在光刻的过程中， 光刻胶和光刻机都是其中必不可少的一员 ，光刻胶的精密度越大则生产出的芯片就越先进。

简单来说，如果没有好的光刻胶，即便我们有最先进的EUV光刻机也是形同虚设， 光刻胶是除了光刻机之外的第二大技术难题。

高精度光刻胶的生产技术牢牢掌握在日本手中，我国只能够生产出一些低精度的光刻胶， 高精度光刻胶的来源主要是进口 ，而据数据显示， 全球市场上高端光刻胶由90%以上是由日本和美国提供，我们也时常因此被“卡脖子”。

就是在西方强国技术封锁的情况下， 我国将光刻胶自主研发提上了日程 ，并在2019年建立光刻胶的生产基地，耗时两年后终于传来了好消息： 光刻胶已经自主研发成功 ，国产光刻胶迎来曙光，为国内半导体行业的发展带来了新的希望，一举摆脱“卡脖子”的窘境。

除了制造芯片的核心材料光刻胶得到突破以外 ，我国在芯片设备研发上也传来了利好消息 ，在全球各大芯片企业研发刻蚀机无法取得突破的同时， 我国的 中微半导体公司率先研制出了3nm刻蚀机 ，并且已经完成了原型机设计、测试工作，如此高精度的刻蚀机可以说在全球都是不可多得的存在。

有人看到这可能会有些迷茫， 刻蚀机的工作原理是什么？它突破有何意义？光刻机有何不同？

其实， 刻蚀机对于“中国芯”的研发来说，也是有着举足轻重的作用 ，刻蚀机和光刻机虽然仅仅一字之差，但是它们分别是芯片制造中两个关键流程所用到的设备。

总的来说， 光刻机就如同我们的车载导航，而刻蚀机则代表着我们的车辆 ，只要跟着导航走就能够安全到达指定地点。

随着3nm刻蚀机的问世，我国的国产芯片水平更上一层楼，同时 它的出现也让不少国人们看到了“中国芯”问世的希望。

但也有部分人表示， 有着高精度刻蚀机没有高精度光刻机，“中国芯”也难以得到实现 ，但事实真就是如此吗？

一直以来，光刻机都是生产高精度芯片的核心设备，而光刻机生产技术一直牢牢掌控在荷兰ASML公司手中，而ASML又因为与美国的协议无法对我国出口光刻机，导致我国半导体领域发展一直萎靡不振。

但是最近，我国最大的光刻机厂商上海微电子传来了好消息： 其公司自主研发的28纳米光刻机已经问世并且通过认证，预计在年底可以正式交付投入使用。

国产光刻机的问世也让许多人发出质疑， 国产光 科技 的工作效率和质量能和ASML公司的光刻机媲美吗？

值得一提的是， 上微电子所研发出的光刻机进度和ASML的DUV光刻机是一样的 ，而DUV光刻机在英特尔手中被用来制造出了10纳米芯片，台积电更是用DUV光刻机量产出了7纳米芯片。

这也就意味着， 我国只要时机成熟，完全可能由现如今的量产28纳米芯片技术跳跃到量产7纳米芯片技术。

除此之外，根据我国目前对于芯片的需求来看，28纳米的芯片已经能够满足大部分市场需求，而上 海微电子研发的这台28纳米光刻机更是让“中国芯”的实现更进一步。

如今看来，在 美国芯片禁令的影响 下，虽说 对于我国半导体事业虽说有一定影响 ，但与此同时 更加快了“中国芯”的发展进程 ，美国这一做法无疑是搬起石头砸自己的脚。

我国先后在 光刻胶、蚀刻机、光刻机 等领域取得突破，所以我国想要突破芯片国产化只是时间问题， 我国的半导体行业也正在飞速发展，等到我国打造出属于自己的芯片产业链，芯片禁令也将成为笑谈！

最后，对于美国在芯片上对我国进行打压的行为，你又有什么不同的看法呢？欢迎你们在评论区与零零柒进行探讨。

---