小杰

中微刻蝕設(shè)備整體結(jié)構(gòu)分布圖

刻蝕機和光刻機大不同

在 5G、AIoT 等新興技術(shù)合力推動下，產(chǎn)業(yè)智能化進程加速，下游應(yīng)用市場需求迸發(fā)，拉動著全球半導(dǎo)體需求放量上漲，反向驅(qū)動上游半導(dǎo)體制造設(shè)備需求和技術(shù)更迭。據(jù)方正證券報告預(yù)計，全球晶圓制造設(shè)備（WFE）市場規(guī)模將達到850 億美元量級。SEMI 預(yù)測2025 年全球刻蝕設(shè)備市場規(guī)模將增長至155 億美元（約合超1000 億元），CAGR 約為5%。

在這樣的背景之下，網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)一些內(nèi)容，報道中微發(fā)布了最新的EUV 光刻機，這是真的嗎？

從技術(shù)上來講， 現(xiàn)在全世界也就ASML 有能力制造EUV 光刻機，且不說國內(nèi)半導(dǎo)體很多領(lǐng)域還在發(fā)展中，就算技術(shù)進展不錯，也沒聽說誰有能力單獨制造EUV 光刻機。

從我們了解的情況進行了一下分析，基本可以確定，大概是某些自媒體為了博流量和熱度，自己也沒什么技術(shù)水平和辨析能力，所以將中微做的刻蝕機當作光刻機拿來吹了一番。而且吹的時候也是邏輯漏洞百出，一方面表示這是中國自主研發(fā)的EUV 光刻機，一方面又在說這是采用了ASML 的技術(shù)。

中微半導(dǎo)體在半導(dǎo)體行業(yè)的地位倒是相當高，盡管不做光刻機，也很早就官方表態(tài)無意進入光刻機領(lǐng)域，不過中微半導(dǎo)體在芯片行業(yè)依然有著舉足輕重的地位，因為他們做的設(shè)備同樣對芯片制造非常重要，那就是刻蝕機。

刻蝕機的結(jié)構(gòu)可以分為主體和附屬設(shè)備兩大部分。其中刻蝕設(shè)備主體包括EFEM（設(shè)備前端）、TM（傳輸模塊）、PM（工藝模塊）三大模塊；附屬設(shè)備則是為以上三大模塊提供保障支持，布局相對獨立于機臺主體。

大家對于芯片制造而言，更多關(guān)注了光刻機，而缺乏對刻蝕機的了解。說到刻蝕機，其實它在芯片制造中的地位同樣非常重要。光刻機、薄膜機、刻蝕機在芯片制造中都是缺一不可的，如果簡單點來形容，光刻機是在硅片上畫圖，那刻蝕機就是將不需要的東西去掉。甚至在之前，美國同樣將刻蝕機作為管控設(shè)備，不允許對中國出口。只不過在中微半導(dǎo)體自主研發(fā)的刻蝕機達到全球先進水平后，這個設(shè)備才解除了管控。

根據(jù)工作原理不同，刻蝕最常見的分類就是干法刻蝕和濕法刻蝕，兩者的區(qū)別在于是否使用溶劑或溶液進行刻蝕。其中，干法刻蝕市場占比超95%。

濕法刻蝕：浸入化學溶液中進行腐蝕去除，這種方法具有成本低、刻蝕速度快和生產(chǎn)率高的優(yōu)勢；但會導(dǎo)致掩膜與刻蝕后的氧化膜不能完全對齊，因此難以保證制程線寬的精細度，導(dǎo)致良率下降。

干法刻蝕：干法刻蝕也被稱為等離子體刻蝕，在半導(dǎo)體刻蝕中占主流地位。等離子體刻蝕機根據(jù)等離子體產(chǎn)生和控制技術(shù)的不同而大致分為兩大類，即電容耦合等離子體（CCP）刻蝕機和電感耦合等離子體（ICP）刻蝕機。CCP 刻蝕機主要用于電介質(zhì)材料的刻蝕工藝，ICP 刻蝕機主要用于硅刻蝕和金屬刻蝕，亦稱為導(dǎo)體刻蝕機。介質(zhì)刻蝕的對象是氧化硅、氮化硅、二氧化鉿等介質(zhì)材料，而導(dǎo)體刻蝕的對象包括硅材料（單晶硅、多晶硅和硅化物等）和金屬材料（鋁、鎢等）。

隨著芯片特征尺寸的減小和鹵素類等離子體能量的逐漸提高，刻蝕工藝腔和腔體內(nèi)部件的耐等離子體刻蝕性能變得越來越重要，而陶瓷材料具有較好的耐腐蝕性能。等離子體刻蝕設(shè)備上采用陶瓷材料制作的部件主要有窗視鏡、氣體分散盤、噴嘴、絕緣環(huán)、蓋板、聚焦環(huán)和靜電吸盤等，這些國產(chǎn)廠商都能夠制造出來。

刻蝕機三強之一也要看清市場

需要知道的是，光刻機和刻蝕機其實是需要同步的，比如要生產(chǎn)7nm 或者5nm 的芯片，不但需要EUV 光刻機，同時刻蝕機也要達到支持7nm 以及5nm 的水準。中微半導(dǎo)體在這部分是比較先進的，2018 年就開始攻克5nm，前兩年已經(jīng)可以商業(yè)化，而最近又攻克了3nm 的刻蝕機。我們估計一些人就是看到了這個，才誤以為中微半導(dǎo)體搞定了EUV 光刻機，的確讓人有點哭笑不得。

事實上從一些靠譜的報道看到，中微的刻蝕機現(xiàn)在出口量也不小，比如說臺積電就在使用中微的刻蝕機，臺積電在美國的芯片代工廠，去年就開始進口中微生產(chǎn)的刻蝕機設(shè)備，甚至于更早臺積電就在中國臺灣使用中微半導(dǎo)體的刻蝕機了。然后就有人又開始想，既然美國不允許我們購買光刻機，那么為啥我們不能封禁刻蝕機的出口呢？

這個問題其實想想就知道，中微刻蝕機的水平很高，但并不是全球獨一無二。要知道目前全球三大刻蝕機廠商，分別是美國泛林半導(dǎo)體、應(yīng)用材料以及日本的東京電子這三家，他們的刻蝕機占據(jù)了全球94% 的市場。中微不是攻克了3nm 的刻蝕機么？但是除了中微之外，包括日本東京電子、美國應(yīng)用材料等，其實也已經(jīng)早早解決了，更別說其他工藝的刻蝕機了。所以我們既然無法形成“壟斷”，那還不如多出口賺外匯呢。

說了這么多，回到我們想說的東西上來，支持國內(nèi)自主研發(fā)芯片沒問題，鼓勵國內(nèi)企業(yè)開發(fā)國產(chǎn)光刻機也沒問題，但是要從技術(shù)的本質(zhì)來思考問題，不要人云亦云。