國內外集成電路裝備現狀分析

傅翠曉

集成電路（integrated circuit，IC）裝備作為集成電路產業發展的關鍵基礎，己成為高技術裝備產業的典型代表。一個國家集成電路裝備制造業水平的高低，決定了整個集成電路產業的發展水平。本文結合全球集成電路裝備產業鏈條，解析全球及我國集成電路裝備的技術體系及競爭態勢。分析發現，我國集成電路裝備發展快速，但短板仍很明顯，應進一步夯實基礎，加快提升創新步伐。

1 關鍵裝備

集成電路裝備是集成電路產業鏈結構中的重要環節（見圖1），其中關鍵產品主要包括光刻機、刻蝕機、離子注入機、清洗研磨設備、檢測裝備、薄膜沉積設備（PVD）和化學氣象沉積設備（CVD）等。由于集成電路工藝本身具有精度高、零敏度高等特點，因此其裝備也普遍具有技術難度大、成本投入高的特點，而其中技術難度最高、價值最大的當屬光刻機。一臺光刻機的價值高達1億美元以上。光刻機的精度，直接決定了芯片精度的上限。目前最先進的光刻機加工能力能夠達到7nm級，相當于頭發直徑的萬分之一（頭發的直徑約為80μm）。除了光刻機，刻蝕機是集成電路生產工藝中第2重要的設備，單價在400萬～500萬美元以上。離子注入機主要用于芯片制造的摻雜工藝，即在真空系統中，用經過加速的、要摻雜的原子的離子注入晶圓表面，從而在所選擇的區域形成一個具有特殊性質的注入層。目前低能大束流離子注入機市場得到進一步的發展。芯片制造工藝中要始終保持硅晶圓表面沒有雜質，這就需要用到清洗設備，清洗機約占整個生產線投資的10%左右。……