近日，中芯国际在午间休盘时发布公告，称该公司9月2日和上海自贸试验区临港新片区管委会签署合作框架协议：双方有意在上海临港自由贸易试验区共同成立合资公司，该合资公司将规划建设产能为10万片/月的12英寸晶圆代工生产线项目，聚焦于提供28nm及以上技术节点的集成电路晶圆代工与技术服务。

中信证券电子团队认为，在行业产能紧缺背景下，中芯国际成熟制程产能持续满载，长期看好该公司以较高资本开支持续扩产做大规模，并持续开展先进技术研发。不过，相对于需求的增长，中芯国际的扩产速度并不算快。2021年二季报显示，中芯国际月产能由2021年一季度的54万片8英寸约当晶圆，增加至二季度的56.2万片，月产能环比增长4%；同期，该公司产能利用率高达100.4%，环比上升1.8个百分点。

由于去年底被美国列入实体清单，采购周期延长，市场对中芯国际能否如期推进扩产计划存有顾虑。中芯国际联合CEO梁孟松和赵海军表示，从去年被列入实体清单以来，中芯国际一直是在困境中前行。“我们很理解大家对中芯国际有很高的期待，但是集成电路制造行业没有弯道式超车和跳跃式前进。公司会一步一个脚印，把握自身在细分领域的优势，提高核心竞争力，提升客户满意度”。

目前按照我们的上、下游水平，我们最有可能攻克的是28nm制程的芯片生产线，市场关于华为自建28nm生产线的消息一直在传。很多人觉得国外都7nm了，28nm是不是太落后了。其实不是。

28nm仍然是目前芯片领域的主流制程，占当前芯片市场规模六成以上，能满足除高端商用领域外，大部分基础领域、基础业务的需求。7nm的技术是好，但是短期我们实现，有很大的难度，饭总要一口一口吃。即使再28nm的生产设备领域，我们国产化率也仅仅20%不到，国产替代的路还仍然很长。

不过今年以来，芯片设备领域各种攻克技术难题的好消息不断传来，28nm生产线也隐隐能够看到希望了。下面我们以自建一条28nm生产线为例，看一下，谁能成为中芯国际28nm产业链的的队友？

国产设备厂商技术水平基本已达28nm

集成电路制造流程复杂，各类设备及零部件繁多。具体来说，芯片制造环节有热处理/氧化/扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、去胶、离子注入和CMP（化学机械抛光）等。

对应各制造环节，主要的半导体设备有热处理设备、薄膜沉积设备、涂胶显影设备、光刻机、刻蚀设备、去胶设备、离子注入设备、CMP设备等。随着半导体设备厂商逐渐登陆科创板或接受大基金支持，其研发资金有所提升，实现了多项设备的国产替代。如今不少企业的产品已能够用于28nm产线，部分产品甚至打入了最先进的5nm产线。

1、热处理（氧化/扩散）设备：多套设备可用于28nm产线

热处理是半导体制造工艺中的重要环节，氧化可以让硅片表面发生化学反应，形成氧化膜；扩散则是利用热扩散原理，将特定元素掺入硅衬底中，从而改变其电学特性。

这一工序中，北方华创、屹唐股份等厂商可以提供应用于28nm逻辑芯片产线的设备。

北方华创是国产半导体设备龙头之一，其在这一制造环节有立式氧化炉、立式退火炉、立式低压化学气相沉积系统、立式合金炉、多功能LPCVD和卧式扩散/氧化系统等多种设备，前4套设备均可用于28nm及以上集成电路制造。

屹唐股份的实际控制人为财政审计局，此前收购了美国纳斯达克上市公司Mattson Technology Inc.（MTI），其热处理设备最高可用于5nm逻辑芯片产线。

根据屹唐股份的招股说明书，中芯国际正是其热处理设备的代表客户。

2、薄膜生长设备：北方华创、拓荆科技产品均可用于28nm产线

薄膜生长是指采用物理或化学的方式使物质附着于衬底材料表面，以达到绝缘或者导电的效果。

在薄膜生长环节，北方华创能够提供化学气相沉积设备（CVD）、物理气相沉积设备（PVD）、原子层沉积设备（ALD）等产品；拓荆科技则有等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备。

北方华创的立式低压化学气相沉积系统可用于28nm及以上的集成电路制造；其exiTin系列TiN金属硬掩膜机台可以用于12英寸55-28nm的Ti/TiN PVD工艺。目前TiN金属硬掩膜机台已进入国际供应链体系并稳定量产；此外，北方华创PEALD设备也能够满足28nm产线的要求。

拓荆科技是国产半导体薄膜沉积设备厂商，其大股东为国家集成电路基金，如今正在进行科创板上市流程。

拓荆科技的主要产品有等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个系列，可用于28nm/14nm逻辑芯片产线，并且可以延展至14nm及以下。

3、光刻设备：上海微电子产品可用于90nm制程，芯源公司涂胶显影机可用于28nm及以上工艺节点

国内唯一的光刻机整机厂商为上海微电子，其零部件供应商有北京科益虹源、北京国望光学、长春国科精密光学、北京华卓精科、浙江启尔机电等，产品分别为光源系统、物镜系统、曝光光学系统、双工件台、浸没系统等。

上周六，上海微电子宣布推出新一代大视场高分辨率先进封装光刻机，该光刻机主要应用于高密度异构集成领域，具有高分辨率、高套刻精度和超大曝光视场等特点。

根据上海微电子的官网，其最先进的IC前道制造光刻机型号为SSA600/20，采用ArF光源，可用于90nm制程。

从公开信息来看，国产光刻机的光源、光学系统距离适配28nm产线仍有一定距离。即使193nm ArF浸没式DUV光刻机研发完成，其单次曝光的分辨率仅为38nm，如果想要应用于28nm产线仍需在曝光、光刻胶材料等方面进行改进、升级。

光刻设备中，除了光刻机，涂胶显影设备也是重要的一环。涂胶显影设备将影响光刻图案的形成，其设备质量还将影响后续蚀刻、离子注入等流程。

在这一领域中，芯源微电子设备有限公司是重要的国产供应商，其大部分股东为国资背景。目前，芯源公司的涂胶显影设备最高可用于12英寸单晶圆处理，其前道KS-FT200/300涂胶显影机可用于28nm及以上工艺节点。

4、刻蚀设备：中微公司已成全球巨头之一，产品已用于5nm产线

刻蚀即用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。国内的主要刻蚀设备厂商有中微公司、北方华创、屹唐股份等。

其中，中微公司已是全球半导体刻蚀设备的5大供应商之一，其12英寸高端刻蚀设备已用于5nm产线；3nm刻蚀机Alpha原型机的设计、制造、测试及初步的工艺开发和评估已完成。

此外，屹唐股份的干法刻蚀设备可用于65nm-5nm逻辑芯片量产；北方华创的NMC612D 12英寸硅刻蚀机则主要可应用于FinFET工艺下的干法刻蚀工艺。

5、离子注入设备：仅有中科信和凯世通完成部分12英寸晶圆产线验证

离子注入则是除了扩散的另一种半导体掺杂技术，该技术通过高能量带电离子束，将掺杂物原子强行注入半导体中。

离子注入环节的技术门槛相对较高，国产厂商市场份额较少，仅有中科信及万业企业旗下的凯世通的产品在部分12寸晶圆产线获得验证通过，是否能够帮助中芯国际扩产28nm并不明确。

6、去胶设备：屹唐股份已成全球干法去胶龙头，最高可用于5nm量产

经历刻蚀后，晶圆已不需要光刻胶作为保护层，因此需要将光刻胶从硅片表面去除，干法去胶利用等离子体将光刻胶去除，其效果较湿法去胶工艺更好。

在干法去胶领域，屹唐股份已成为全球龙头厂商。屹唐股份占据了全球干法去胶设备市场的31.29%，是全球市场份额最多的厂商，其产品可用于90nm到5nm逻辑芯片的干法去胶工艺。

7、CMP设备：华海清科机台正在进行产线验证

华海清科则是国内唯一一家12英寸CMP商业机型制造商，同样是中芯国际的供应商。该公司承担了《28-14nm抛光设备及工艺、配套材料产业化》项目，其中“CMP抛光系统研发与整机系统集成”课题于2020年6月顺利验收。

当前华海清科的机台产品正在做产线验证，或将在未来进入28/14nm产线。

8、前道检测

赛腾股份、精测电子

赛腾收购日本先进半导体检测设备企业optima后，导入三星、海力士、台积电等优质客户资源。

自建一条半导体28nm国产线，需要哪些企业？

9、光刻

主要使用光刻机和涂胶显影机，大家熟悉的荷兰ASML和卡脖子环节就在这里

上海微电子，国内目前最先进的光刻机厂商，只能量产90nm，据说下半年将会突破28nm国产光刻机，并交付。

涂胶显影机方面，芯源微的前道barc涂胶设备可以满足28nm工艺。

文章来源： 芯东西，Nu数字，行星始发站