可行性分析

北方華創(chuàng)的硅刻蝕機(jī)在14nm工藝上取得重大進(jìn)展，中微公司第二代電介質(zhì)刻蝕設(shè)備已廣泛應(yīng)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(shè)備將表面遺留的光刻膠去除。屹唐半導(dǎo)體的去膠設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入了5nm生產(chǎn)線。

5. 離子注入環(huán)節(jié)主要是注入機(jī)，基本滿足要求。晶圓制造中需要將雜質(zhì)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(jié)、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(jī)已進(jìn)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(jī)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(shè)備，基本滿足要求。絕緣薄膜（如SiO2）、半導(dǎo)體薄膜（如多晶硅）、導(dǎo)電薄膜（如金屬）是芯片中的重要物質(zhì)，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(xué)氣相沉積（CVD）和外延三大類。

PVD多應(yīng)用于金屬薄膜的沉積，CVD可應(yīng)用于絕緣薄膜、半導(dǎo)體薄膜和導(dǎo)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(jìn)的薄膜沉積技術(shù)。 北方華創(chuàng)的PVD設(shè)備已經(jīng)用于28nm生產(chǎn)線中，14nm工藝設(shè)備也已實(shí)現(xiàn)重大進(jìn)展。沈陽拓荊的PECVD設(shè)備已在中芯國際40-28nm產(chǎn)線使用，ALD設(shè)備也在14nm工藝產(chǎn)線通過驗(yàn)證。

7. 化學(xué)機(jī)械拋光環(huán)節(jié)設(shè)備主要是拋光機(jī)，目前仍受限制。晶圓制造需要對硅片表面進(jìn)行平坦化處理，不然會(huì)嚴(yán)重影響芯片的結(jié)構(gòu)及良率。化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）結(jié)合了化學(xué)作用與機(jī)械作用，使硅片表面材料與研磨液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，在研磨頭的壓力作用下進(jìn)行拋光，最終使硅片表面實(shí)現(xiàn)平坦化。

華海清科和中電科45所均參與02專項(xiàng)項(xiàng)目——“28-14nm拋光設(shè)備及工藝、配套材料產(chǎn)業(yè)化”，研發(fā)300mm晶圓28-14nm“干進(jìn)干出”CMP整機(jī)設(shè)備及結(jié)合配套材料的成套工藝。 目前華海清科的拋光機(jī)已進(jìn)入中芯國際生產(chǎn)線，同時(shí)中電科45所8英寸設(shè)備正在被中芯國際驗(yàn)證。

8. 清洗設(shè)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(dǎo)體工藝所有步驟的1/3，最多可達(dá)到200次。 清洗機(jī)是將硅片表面的顆粒、有機(jī)物、金屬雜質(zhì)等污染物去除，以獲得所需潔凈表面的工藝設(shè)備。 北方華創(chuàng)、盛美半導(dǎo)體、至純科技、芯源微的清洗裝備均可實(shí)現(xiàn)***，其中盛美半導(dǎo)體是國內(nèi)唯一進(jìn)入14nm產(chǎn)線驗(yàn)證的清洗設(shè)備廠商。

賽騰股份收購日本Optima進(jìn)入半導(dǎo)體檢測設(shè)備領(lǐng)域。中科飛測的幾款前道檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)設(shè)備零的突破，進(jìn)入中芯國際、長江存儲(chǔ)等國內(nèi)大廠。 整體來看，由于在28nm***、涂膠顯影機(jī)、拋光機(jī)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(dǎo)體設(shè)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(jìn)制程涂膠顯影設(shè)備，華海清科和中電科45所也在推動(dòng)28-14nm拋光設(shè)備的研發(fā)，所以有望在1-2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)28nm及以上制程全國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)線的搭建。 總之，要實(shí)現(xiàn)完全芯片生產(chǎn)自主化，任重而道遠(yuǎn)。

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原文標(biāo)題：芯片制造環(huán)節(jié)，我們到底還缺啥？

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