重磅官宣：国产刻蚀设备最后一块拼图完成

中科院专家原创40000字《DRAM芯片风云》专栏

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作者：二马路的冰

排版：Kerry

出品：SOlab

深度好文，2076字=6分钟阅读

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芯片的重要性毋庸多言。在芯片产业链中，芯片制造装备处于上游位置，是芯片制造的重要前提，是中美高科技竞争的制高点。

2020年12月18日，美国将中芯国际列入“实体清单”。对用于10nm及以下先进芯片制造设备，采取“推定拒绝”的审批政策进行审核，直接导致中国大陆无法进行7nm以下先进制程的技术升级。

图源：Google

美国当地时间2022年7月27日，美国参议院以64票赞成、33票反对的结果正式通过了“芯片与科学法案” （CHIPS and Science Act of 2022）。

美国当地时间2022年7月28日，美国众议院也于以243票赞成、187票反对的结果通过了这项法案。

美国当地时间2022年8月9日，新冠转阴刚解除隔离的美国总统拜登正式签署该法案，至此，这项法案成为法律，正式生效。从参议院通过该法案，到该法案生效，总共花费的时间是13天！堪称高效！

该法案包括向芯片制造行业提供约527亿美元的资金支持，为芯片制造企业提供价值240亿美元的投资税抵免。如果芯片企业想享受这种优惠政策，那么在未来10年内就不可以在对美国构成国家安全威胁的特定国家（中国大陆）新建或者扩建较先进制程的半导体工厂。

《芯片与科学法案签署》，图源：新闻社

迄今为止，关于先进制程的定义，美国政府一如既往采取模糊的政策，既没有定义为14nm，也没有定义为28nm。

据外媒报道，美国正在收紧对中国获得先进芯片制造设备的限制，将向中国禁售技术的限制从10nm提升至14nm。

也有外媒报道，将向中国禁售技术的限制从10nm提升至28nm。比如，美国芯片制造设备供应商Lam Research（泛林）首席执行官Tim Archer宣称，他们已经收到美国商务部通知，出口中国禁令覆盖的制程范围已由最大10nm扩大到了最大14nm。

Archer补充道，据他所知，新要求中的限制不包括存储芯片。目前Lam Research已经在第三季度的业绩展望中考虑这一新限制可能造成的影响。

中国外交部发言人汪文斌8月10日主持例行记者会，指出：“美国这项法案宣称旨在提升美科技和芯片业的竞争力，但却对美国本土芯片产业提供巨额的补贴，推行差异化的产业扶持政策，包含一些限制有关企业在华正常投资与经贸活动和中美正常科技合作的条款，将对全球半导体供应链造成扭曲，对国际贸易造成扰乱。中方对此表示坚决反对。”

图源：外交部

众所周知，前道工序中，芯片制造设备有九大种类，包括：光刻机、离子注入机、刻蚀机、CMP、薄膜、退火炉、涂胶显影机、清洗机和量测设备。其中光刻机难度最大，离子注入机难度次之，刻蚀机再次之，但是刻蚀机占据的市场份额最大！

刻蚀机的基本工作原理是根据光刻机光刻出来的光刻胶图形，进行图形转移，刻出沟槽或接触孔等电路结构。简单来说，光刻机的功能是木匠用墨线在木板上画线，而刻蚀机的功能是木匠在木板上按照墨线的痕迹雕花。

CINNO Research 统计数据表明，Q1'22全球上市公司半导体设备业务营收排名TOP10中，日本公司5家，美国公司3家，荷兰公司2家（包括大家熟知的ASML）。

Q1'22全球上市公司半导体设备业务营收排名Top10，来源：CINNO Research

其中与刻蚀机相关的有三家，分别是号称芯片制造设备超市的美国公司应用材料（AMAT）公司、日本公司东京电子（TEL）、美国公司泛林（LAM）。巧合的是，这三家与刻蚀机相关的公司分别名列第一、第二和第三位。ASML则名列第四位。

下表是芯光社专家整理的国际刻蚀机三巨头和国内刻蚀机两雄的基本情况。

刻蚀机国际三巨头和国内双雄情况，来源：芯光社根据公开资料整理

等离子体刻蚀设备可以分为两大类：CCP（Capacitively Coupled Plasma）电容性高能等离子体刻蚀机和ICP（Inductively Coupled Plasma）电感性低能等离子体刻蚀机。前者具备在介质刻蚀高选择比、高刻蚀速率等优势，适用于介质类氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等膜层材料刻蚀；后者用于刻蚀尺度小，厚度薄的材料。