可行性分析

北方華創(chuàng)的硅刻蝕機在14nm工藝上取得重大進展，中微公司第二代電介質刻蝕設備已廣泛應用于28到7nm后段制程以及10nm前段制程。

刻蝕之后使用去膠設備將表面遺留的光刻膠去除。屹唐半導體的去膠設備已經(jīng)進入了5nm生產(chǎn)線。

5. 離子注入環(huán)節(jié)主要是注入機，基本滿足要求。晶圓制造中需要將雜質離子（如硼離子、磷離子）摻入被刻蝕后的特定硅片區(qū)域中，從而形成PN結、電阻、歐姆接觸等。離子注入是使帶電粒子（離子）高速轟擊硅片并將其注入硅襯底的方法。 中電科旗下北京中科信的12英寸離子注入機已進入中芯國際生產(chǎn)線，工藝覆蓋至28nm。萬業(yè)企業(yè)旗下凱世通的離子注入機已突破3nm工藝，主要參數(shù)均優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

6. 薄膜沉積環(huán)節(jié)主要是PVD、CVD設備，基本滿足要求。絕緣薄膜（如SiO2）、半導體薄膜（如多晶硅）、導電薄膜（如金屬）是芯片中的重要物質，薄膜沉積是各類薄膜形成的最主要方式。 薄膜沉積工藝分為物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）和外延三大類。

PVD多應用于金屬薄膜的沉積，CVD可應用于絕緣薄膜、半導體薄膜和導電膜層的沉積，外延是在硅片表面生長單晶薄膜的工藝。另外，ALD屬于CVD的一種，是目前最先進的薄膜沉積技術。 北方華創(chuàng)的PVD設備已經(jīng)用于28nm生產(chǎn)線中，14nm工藝設備也已實現(xiàn)重大進展。沈陽拓荊的PECVD設備已在中芯國際40-28nm產(chǎn)線使用，ALD設備也在14nm工藝產(chǎn)線通過驗證。

7. 化學機械拋光環(huán)節(jié)設備主要是拋光機，目前仍受限制。晶圓制造需要對硅片表面進行平坦化處理，不然會嚴重影響芯片的結構及良率?；瘜W機械拋光（CMP）結合了化學作用與機械作用，使硅片表面材料與研磨液發(fā)生化學反應的同時，在研磨頭的壓力作用下進行拋光，最終使硅片表面實現(xiàn)平坦化。

華海清科和中電科45所均參與02專項項目——“28-14nm拋光設備及工藝、配套材料產(chǎn)業(yè)化”，研發(fā)300mm晶圓28-14nm“干進干出”CMP整機設備及結合配套材料的成套工藝。 目前華海清科的拋光機已進入中芯國際生產(chǎn)線，同時中電科45所8英寸設備正在被中芯國際驗證。

8. 清洗設備已經(jīng)基本滿足要求。幾乎所有工藝流程都需要清洗環(huán)節(jié)，清洗步驟占半導體工藝所有步驟的1/3，最多可達到200次。 清洗機是將硅片表面的顆粒、有機物、金屬雜質等污染物去除，以獲得所需潔凈表面的工藝設備。 北方華創(chuàng)、盛美半導體、至純科技、芯源微的清洗裝備均可實現(xiàn)***，其中盛美半導體是國內唯一進入14nm產(chǎn)線驗證的清洗設備廠商。

賽騰股份收購日本Optima進入半導體檢測設備領域。中科飛測的幾款前道檢測設備實現(xiàn)國產(chǎn)設備零的突破，進入中芯國際、長江存儲等國內大廠。 整體來看，由于在28nm***、涂膠顯影機、拋光機環(huán)節(jié)依然存在缺失，所以目前要搭建一條28nm制程全國產(chǎn)半導體設備生產(chǎn)線還不可行。其中上海微電子將在2021年交付28nm***，芯源微也在研發(fā)先進制程涂膠顯影設備，華海清科和中電科45所也在推動28-14nm拋光設備的研發(fā)，所以有望在1-2年內實現(xiàn)28nm及以上制程全國產(chǎn)半導體設備生產(chǎn)線的搭建。 總之，要實現(xiàn)完全芯片生產(chǎn)自主化，任重而道遠。

責任編輯：xj

原文標題：芯片制造環(huán)節(jié)，我們到底還缺啥？

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