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半導(dǎo)體設(shè)備有哪些卡脖子的核心零部件？

老虎說(shuō)芯|Tiger Chip|

2024-09-19 11:33:12 549

薄膜沉積是芯片制造的核心工藝環(huán)節(jié)。薄膜沉積技術(shù)是以各類適當(dāng)化學(xué)反應(yīng)源在外加能量（包括熱、光、等離子體等）的驅(qū)動(dòng)下激活，將由此形成的原子、離子、活性反應(yīng)基團(tuán)等在襯底表面進(jìn)行吸附，并在適當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)生化學(xué)反應(yīng)或聚結(jié)，漸漸形成幾納米至幾微米不等厚度的金屬、介質(zhì)、或半導(dǎo)體材料薄膜。芯片是微型結(jié)構(gòu)體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是3D立體式形態(tài)，襯底之上的微米或納米級(jí)薄膜構(gòu)成了制作電路的功能材料層。

圖：PE CVD原理圖來(lái)自拓荊

以薄膜設(shè)備CVD為例說(shuō)明，CVD的核心零部件一般包括射頻系統(tǒng)及等離子體源、大氣及真空傳輸系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、陶瓷加工件、氣體測(cè)量?jī)x器、真空門(mén)閥、泵、供電系統(tǒng)、電力輸送及通訊系統(tǒng)、加熱盤(pán)A等。

完全國(guó)產(chǎn)化的是供氣系統(tǒng)、陶瓷加工件、供電系統(tǒng)、電源和通訊系統(tǒng)。這類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)工業(yè)技術(shù)成熟，具有成本和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)。

國(guó)產(chǎn)化率較低的是大氣及真空傳輸系統(tǒng)、真空閥門(mén)、加熱盤(pán)A、氣體測(cè)量?jī)x器、泵等。這些產(chǎn)品看似不起眼，實(shí)則屬于精密度極高、加工工藝難度極大，不少還需要材料的配合。

圖：CVD設(shè)備的核心零部件采購(gòu)金額及來(lái)源地占比

核心零部件市場(chǎng)仍然被美國(guó)、日本等壟斷。國(guó)產(chǎn)化的突破不僅需要做出能夠量產(chǎn)且穩(wěn)定的半導(dǎo)體設(shè)備，還需要在核心零部件和材料上進(jìn)行技術(shù)突破，這也是未來(lái)攻堅(jiān)的重點(diǎn)。想造光刻機(jī)，核心的光源、鏡頭等核心零部件買(mǎi)不到，即使研發(fā)成功，也難以在工業(yè)上應(yīng)用。

圖：CVD設(shè)備核心零部件的來(lái)源*

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