国内到底能不能搭建一条完全自主的芯片生产线

可行性分析

北方华创的硅刻蚀机在14nm工艺上取得重大进展，中微公司第二代电介质刻蚀设备已广泛应用于28到7nm后段制程以及10nm前段制程。

刻蚀之后使用去胶设备将表面遗留的光刻胶去除。屹唐半导体的去胶设备已经进入了5nm生产线。

5. 离子注入环节主要是注入机，基本满足要求。晶圆制造中需要将杂质离子（如硼离子、磷离子）掺入被刻蚀后的特定硅片区域中，从而形成PN结、电阻、欧姆接触等。离子注入是使带电粒子（离子）高速轰击硅片并将其注入硅衬底的方法。 中电科旗下北京中科信的12英寸离子注入机已进入中芯国际生产线，工艺覆盖至28nm。万业企业旗下凯世通的离子注入机已突破3nm工艺，主要参数均优于国外同类产品。

6. 薄膜沉积环节主要是PVD、CVD设备，基本满足要求。绝缘薄膜（如SiO2）、半导体薄膜（如多晶硅）、导电薄膜（如金属）是芯片中的重要物质，薄膜沉积是各类薄膜形成的最主要方式。 薄膜沉积工艺分为物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和外延三大类。

PVD多应用于金属薄膜的沉积，CVD可应用于绝缘薄膜、半导体薄膜和导电膜层的沉积，外延是在硅片表面生长单晶薄膜的工艺。另外，ALD属于CVD的一种，是目前最先进的薄膜沉积技术。 北方华创的PVD设备已经用于28nm生产线中，14nm工艺设备也已实现重大进展。沈阳拓荆的PECVD设备已在中芯国际40-28nm产线使用，ALD设备也在14nm工艺产线通过验证。

7. 化学机械抛光环节设备主要是抛光机，目前仍受限制。晶圆制造需要对硅片表面进行平坦化处理，不然会严重影响芯片的结构及良率。化学机械抛光（CMP）结合了化学作用与机械作用，使硅片表面材料与研磨液发生化学反应的同时，在研磨头的压力作用下进行抛光，最终使硅片表面实现平坦化。

华海清科和中电科45所均参与02专项项目——“28-14nm抛光设备及工艺、配套材料产业化”，研发300mm晶圆28-14nm“干进干出”CMP整机设备及结合配套材料的成套工艺。 目前华海清科的抛光机已进入中芯国际生产线，同时中电科45所8英寸设备正在被中芯国际验证。

8. 清洗设备已经基本满足要求。几乎所有工艺流程都需要清洗环节，清洗步骤占半导体工艺所有步骤的1/3，最多可达到200次。 清洗机是将硅片表面的颗粒、有机物、金属杂质等污染物去除，以获得所需洁净表面的工艺设备。 北方华创、盛美半导体、至纯科技、芯源微的清洗装备均可实现国产替代，其中盛美半导体是国内唯一进入14nm产线验证的清洗设备厂商。

赛腾股份收购日本Optima进入半导体检测设备领域。中科飞测的几款前道检测设备实现国产设备零的突破，进入中芯国际、长江存储等国内大厂。 整体来看，由于在28nm光刻机、涂胶显影机、抛光机环节依然存在缺失，所以目前要搭建一条28nm制程全国产半导体设备生产线还不可行。其中上海微电子将在2021年交付28nm光刻机，芯源微也在研发先进制程涂胶显影设备，华海清科和中电科45所也在推动28-14nm抛光设备的研发，所以有望在1-2年内实现28nm及以上制程全国产半导体设备生产线的搭建。 总之，要实现完全芯片生产自主化，任重而道远。

责任编辑：xj

原文标题：芯片制造环节，我们到底还缺啥？

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