芯片的雕刻刀！揭秘走在国产替代前列的刻蚀设备

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光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备是芯片制造过程中的三大核心设备，如果把芯片比作一幅平面雕刻作品，那么光刻机是打草稿的画笔，刻蚀机是雕刻刀，沉积的薄膜则是构成作品的材料。光刻的精度直接决定了元器件刻画的尺寸，刻蚀和薄膜沉积的精度则决定了光刻的尺寸能否实际加工，因此光刻、刻蚀和薄膜沉积设备是芯片加工过程中最重要的三类主设备，价值占前道设备的近 70%。

在高端光刻领域，浸没式光刻是干法光刻的替代技术，新旧技术的替代带来了光刻机的完全垄断。ICP 刻蚀并不是 CCP刻蚀的替代技术，而是各有所长，侧重了不同工艺步骤，新旧技术共存形成了刻蚀领域的寡头竞争。光刻机的技术瓶颈推动刻蚀市场发展。在光刻技术停滞不前的情况下，想要继续提升制程大体有两个思路，即双重光刻+刻蚀，或多重薄膜+刻蚀，无论用哪种思路都离不开刻蚀步骤的增加。芯片设计的变化带来刻蚀设备需求的提升，近几年来 3D NAND 等新结构的应用导致在存储器制造过程中刻蚀步骤大幅增加。

半导体设备推动芯片制造业的发展

1、 半导体设备推动摩尔定律的实现

半导体是指在某些条件下导电某些条件下不导电的一类材料，生活中常用“半导体”一词来泛指半导体电子元器件。集成电路是最重要的一类半导体器件，又称为芯片。

1906 年美国人德·福雷斯特（Lee De Forest）发明了世界上第一个真空三极管，1947 年贝尔实验室发明了固态晶体管，1957 年位于美国加州的仙童半导体公司（Fairchild Semiconductor）制造出第一个商用平面晶体管。1959 年，仙童公司和德州仪器公司（Texas Instruments）分别在硅片和锗片上完成了微缩电路的制造，集成电路就此诞生。

自问世以来，单个芯片上集成的元件数量不断增长。1965 年英特尔（Intel）创始人之一戈登摩尔（Gordon Moore）提出，在价格不变的情况下一块集成电路上可容纳的元器件的数目将每 18-24 个月增加一倍，性能也将提升一倍，这就是著名的摩尔定律。自 20 世纪 60 年代到 21 世纪的前十几年，摩尔定律完美诠释了集成电路的发展历程。

摩尔定律的背后是半导体设备的不断精进。集成电路多以单晶硅为基底材料，成千上万的元器件和导线经过一些列工艺被“雕刻”在硅片上，完成这些“雕刻”步骤的工具就是半导体设备。“雕刻”精度的提升带来元器件尺寸的缩小，现今的晶工艺尺寸是以纳米级计量的。集合了全球顶尖制造技术的半导体设备在过去半个世纪中不断推动着人类工业文明的进步。

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光刻的精度直接决定了元器件刻画的尺寸，刻蚀和薄膜沉积的精度则决定了光刻的尺寸能否实际加工，因此光刻、刻蚀和薄膜沉积设备是芯片加工过程中最重要的三类主设备，

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涨知识了，谢谢