别把刻蚀机和光刻机混为一谈

小杰

中微刻蚀设备整体结构分布图

刻蚀机和光刻机大不同

在 5G、AIoT 等新兴技术合力推动下，产业智能化进程加速，下游应用市场需求迸发，拉动着全球半导体需求放量上涨，反向驱动上游半导体制造设备需求和技术更迭。据方正证券报告预计，全球晶圆制造设备（WFE）市场规模将达到850 亿美元量级。SEMI 预测2025 年全球刻蚀设备市场规模将增长至155 亿美元（约合超1000 亿元），CAGR 约为5%。

在这样的背景之下，網络上出现一些内容，报道中微发布了最新的EUV 光刻机，这是真的吗？

从技术上来讲， 现在全世界也就ASML 有能力制造EUV 光刻机，且不说国内半导体很多领域还在发展中，就算技术进展不错，也没听说谁有能力单独制造EUV 光刻机。

从我们了解的情况进行了一下分析，基本可以确定，大概是某些自媒体为了博流量和热度，自己也没什么技术水平和辨析能力，所以将中微做的刻蚀机当作光刻机拿来吹了一番。而且吹的时候也是逻辑漏洞百出，一方面表示这是中国自主研发的EUV 光刻机，一方面又在说这是采用了ASML 的技术。

中微半导体在半导体行业的地位倒是相当高，尽管不做光刻机，也很早就官方表态无意进入光刻机领域，不过中微半导体在芯片行业依然有着举足轻重的地位，因为他们做的设备同样对芯片制造非常重要，那就是刻蚀机。

刻蚀机的结构可以分为主体和附属设备两大部分。其中刻蚀设备主体包括EFEM（设备前端）、TM（传输模块）、PM（工艺模块）三大模块；附属设备则是为以上三大模块提供保障支持，布局相对独立于机台主体。

大家对于芯片制造而言，更多关注了光刻机，而缺乏对刻蚀机的了解。说到刻蚀机，其实它在芯片制造中的地位同样非常重要。光刻机、薄膜机、刻蚀机在芯片制造中都是缺一不可的，如果简单点来形容，光刻机是在硅片上画图，那刻蚀机就是将不需要的东西去掉。甚至在之前，美国同样将刻蚀机作为管控设备，不允许对中国出口。只不过在中微半导体自主研发的刻蚀机达到全球先进水平后，这个设备才解除了管控。

根据工作原理不同，刻蚀最常见的分类就是干法刻蚀和湿法刻蚀，两者的区别在于是否使用溶剂或溶液进行刻蚀。其中，干法刻蚀市场占比超95%。

湿法刻蚀：浸入化学溶液中进行腐蚀去除，这种方法具有成本低、刻蚀速度快和生产率高的优势；但会导致掩膜与刻蚀后的氧化膜不能完全对齐，因此难以保证制程线宽的精细度，导致良率下降。

干法刻蚀：干法刻蚀也被称为等离子体刻蚀，在半导体刻蚀中占主流地位。等离子体刻蚀机根据等离子体产生和控制技术的不同而大致分为两大类，即电容耦合等离子体（CCP）刻蚀机和电感耦合等离子体（ICP）刻蚀机。CCP 刻蚀机主要用于电介质材料的刻蚀工艺，ICP 刻蚀机主要用于硅刻蚀和金属刻蚀，亦称为导体刻蚀机。介质刻蚀的对象是氧化硅、氮化硅、二氧化铪等介质材料，而导体刻蚀的对象包括硅材料（单晶硅、多晶硅和硅化物等）和金属材料（铝、钨等）。

随着芯片特征尺寸的减小和卤素类等离子体能量的逐渐提高，刻蚀工艺腔和腔体内部件的耐等离子体刻蚀性能变得越来越重要，而陶瓷材料具有较好的耐腐蚀性能。等离子体刻蚀设备上采用陶瓷材料制作的部件主要有窗视镜、气体分散盘、喷嘴、绝缘环、盖板、聚焦环和静电吸盘等，这些国产厂商都能够制造出来。

刻蚀机三强之一也要看清市场

需要知道的是，光刻机和刻蚀机其实是需要同步的，比如要生产7nm 或者5nm 的芯片，不但需要EUV 光刻机，同时刻蚀机也要达到支持7nm 以及5nm 的水准。中微半导体在这部分是比较先进的，2018 年就开始攻克5nm，前两年已经可以商业化，而最近又攻克了3nm 的刻蚀机。我们估计一些人就是看到了这个，才误以为中微半导体搞定了EUV 光刻机，的确让人有点哭笑不得。

事实上从一些靠谱的报道看到，中微的刻蚀机现在出口量也不小，比如说台积电就在使用中微的刻蚀机，台积电在美国的芯片代工厂，去年就开始进口中微生产的刻蚀机设备，甚至于更早台积电就在中国台湾使用中微半导体的刻蚀机了。然后就有人又开始想，既然美国不允许我们购买光刻机，那么为啥我们不能封禁刻蚀机的出口呢？

这个问题其实想想就知道，中微刻蚀机的水平很高，但并不是全球独一无二。要知道目前全球三大刻蚀机厂商，分别是美国泛林半导体、应用材料以及日本的东京电子这三家，他们的刻蚀机占据了全球94% 的市场。中微不是攻克了3nm 的刻蚀机么？但是除了中微之外，包括日本东京电子、美国应用材料等，其实也已经早早解决了，更别说其他工艺的刻蚀机了。所以我们既然无法形成“垄断”，那还不如多出口赚外汇呢。

说了这么多，回到我们想说的东西上来，支持国内自主研发芯片没问题，鼓励国内企业开发国产光刻机也没问题，但是要从技术的本质来思考问题，不要人云亦云。