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中微尹志尧:14nm以下芯片,刻蚀机越来越重要,甚至不亚于光刻机

景点排名 2025年10月27日 17:27 0 aa

说起芯片制造这事儿,总有人第一时间想到光刻机,那玩意儿确实牛,全球就荷兰ASML一家独大,EUV光刻机更是100%垄断。可你仔细琢磨琢磨,14纳米以下的先进制程,刻蚀机这家伙的作用可一点不比光刻机差劲儿,甚至在某些环节还更吃重。

中微公司的老大尹志尧,前阵子在访谈里直言不讳,芯片加工到这个地步,光刻机管图案转移,刻蚀机管精细打磨,缺了谁都不行。尹志尧这人,81岁了还一线冲锋,硅谷混了20年,2004年回国办中微,硬是把国产刻蚀机从零搞到能跟国际巨头掰手腕。

中微尹志尧:14nm以下芯片,刻蚀机越来越重要,甚至不亚于光刻机

尹志尧这辈子,跨度大得像部工业史诗。1944年出生在北京,那时候国家百废待兴,他1962年考进中国科学技术大学化学物理系,毕业后分到兰州炼油厂搞催化剂研究。接着在中科院石油所深耕,1978年读北大化学硕士。

80年代初出国,1984年拿下加州大学洛杉矶分校物理化学博士,一头扎进硅谷。英特尔起步,当工艺工程师,琢磨硅片刻蚀参数;后来跳槽Lam Research,做资深研发经理,带队优化等离子体技术;再到Applied Materials,先管刻蚀设备部门,当上CEO,后升副总裁兼亚洲CTO。

硅谷20年,他攒下86项美国专利、200多项国际专利,亲手参与从微米到纳米级的设备迭代。2004年,60岁那年,他拉着15个老部下回上海,创办中微半导体设备公司,主攻刻蚀和薄膜沉积。为什么回?他说中国半导体起步晚,设备全靠进口,卡脖子风险太大,得自己动手。

起步时,公司就一间金桥开发区的厂房,团队从头啃CCP刻蚀机技术,2007年首台设备出炉,勉强赶上65纳米制程。那时候国际巨头瞧不上眼,可尹志尧不急,咬牙迭代,2011年搞定45纳米介质刻蚀,2013年22纳米跟上。

2019年科创板上市,资金一到,研发加速,2021年5纳米刻蚀机问世,直接进台积电供应链。这一路,尹志尧持股0.7%,但他不图钱,专注技术,2025年4月还公开恢复中国籍,摆明态度:根在中国。

中微尹志尧:14nm以下芯片,刻蚀机越来越重要,甚至不亚于光刻机

硅谷老将回国,国产刻蚀从跟跑到并跑

刻蚀机这行当,门槛高,技术壁垒厚实。尹志尧常说,芯片制造九大核心设备,光刻24%、刻蚀20%、薄膜沉积20%,其他离子注入、涂胶显影啥的加起来也才剩点边角料。

光刻机牛在曝光图案,波长13.5纳米极限,14纳米以下得靠多重套刻,从20纳米翻版到10纳米、再到5纳米,每步都得刻蚀机来“雕花”。14纳米节点,刻蚀步骤65次;5纳米飙到160次;3纳米更别提,3D NAND从64层堆到200层,垂直壁面刻蚀精度得控在亚纳米级。

尹志尧举例,干法刻蚀用电离气体轰击硅片,产生挥发产物抽走多余材料,方向性强,不像湿法那么糙。光刻机是“画笔”,刻蚀是“刻刀”,薄膜沉积是“画布”,三缺一,芯片就废。全球市场,刻蚀被Lam、TEL、AMAT三家捏着90%份额,ASML的光刻更狠,EUV100%。

本土起步晚,北方华创追14纳米,中微领跑5纳米。尹志尧强调,制程越小,刻蚀越吃香,因为3D结构复杂,GAA晶体管弯道多,离子均匀性稍偏,短路漏电就出事儿。2025年,中微的0.02纳米精度实验室突破,相当于加工一个原子大小,量产虽有距离,但已不输巨头实验室。

芯片厂资本开支70-80%砸设备里,刻蚀机一台上亿,国产替代率升,中芯国际、长江存储成本降两成。尹志尧不藏着掖着,公开说中微元件100%国产,稳定性虽有小差距,但效率已追平。比起光刻机那“卡脖子”死穴,刻蚀国产化快多了,因为门槛虽高,但算法和材料本土化容易上手。

中微尹志尧:14nm以下芯片,刻蚀机越来越重要,甚至不亚于光刻机

先进制程战场,刻蚀机悄然翻盘光刻霸主

14纳米以下,芯片从平面变立体,刻蚀机的戏份重得像主角。光刻机虽贵,单机投资上亿,但用量少,一条产线就几台;刻蚀机不一样,步骤多,设备得几十上百台,价值量直逼光刻。尹志尧算过账,5纳米逻辑芯片,刻蚀占比总工艺30%以上,存储芯片更高。

拿3D NAND来说,层数从128到200,刻蚀得钻孔、平坦化,每层偏差0.1纳米就报废整片晶圆。光刻极限在分辨率,刻蚀在选择性和均匀性,EUV光刻虽牛,但多重曝光成本翻倍,刻蚀优化能省下不少。

全球趋势,2025年半导体设备市场超1000亿美元,刻蚀份额稳20%,增长率15%,比光刻的12%还快。尹志尧在5月访谈里点破,芯片从2D到3D,刻蚀步骤量级跃升,市场体量井喷。中微的Primo系列,UD-RIE专治高深宽比沟槽,Menova金属刻蚀速率快30%,直接帮台积电南京厂降本。

台积电这客户挑剔,2025年6月,中微5纳米介质刻蚀机拿下10台订单,2026年Q1交付,首批进2纳米前验证线,虽然后来2纳米全面本土设备剔除,但7纳米和5纳米合作稳固。从28纳米起步,中微是大陆唯一进台积电蚀刻供应链的厂商。

尹志尧不满足现状,2025年研发投24.52亿元,占营收27%,聚焦ALD外延和EPI,填补薄弱环。比起光刻机那“荷兰一家独大”的尴尬,刻蚀国产空间大,北方华创补位,中微领军,2025年上半年本土替代率从10%升到25%。

尹志尧直言,刻蚀不亚于光刻,因为它管“执行力”,图案画得再准,刻歪了前功尽弃。行业里,清洗机日本占70%、CMP美国70%、检测美国70%,刻蚀是本土最亮眼的突破点。

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中微这家公司,尹志尧一手拉扯大,从小作坊到全球玩家。2004年成立,初期就瞄准等离子体刻蚀,避开低端红海。2019年上市,市值破千亿,2025年上半年收入49.61亿,刻蚀37.81亿,薄膜9.5亿,其他2.3亿。

净利润7.06亿,扣非5.39亿,毛利率稳47%。客户群广,中芯国际、长江存储本土主力,台积电、SK海力士、联电海外大头,新加坡、韩国、德国厂也用上。2025年3月底,专利2941项,支撑技术护城河。尹志尧管人严,团队超2000人,成都基地2024年开工,聚焦3纳米。

9月CSEAC展,六款新品发布,ALD和EPI补齐平台化布局。话说,中微不玩虚的,2025年目标营收超90亿,全年已达标一半。挑战有,稳定性比巨头差5%,效率追平但良率优化中。尹志尧批内卷,说低端设备堆市场没前途,中微直奔高端,承担社会责任。

比方离子注入本土刚破28纳米,涂胶显影4%,氧化扩散5纳米日本81%,中微的刻蚀已3纳米,全面覆盖逻辑存储。2025年,出口收入占比升,韩国增100%,CCP稳定20年。尹志尧的逻辑简单:集中资源做最难的,5到10年内覆盖60%高端设备,无惧竞争。

中微尹志尧:14nm以下芯片,刻蚀机越来越重要,甚至不亚于光刻机

展望未来,刻蚀机这赛道,尹志尧画的蓝图接地气又野心大。2025年5月,他说今后五到十年,中微不光刻蚀,还推薄膜、检测,平台化覆盖60%高端。理由足,先进制程需求爆,2纳米以下,刻蚀步骤超200次,3D结构更复杂,GAA和CFET晶体管需新刻蚀技术。

全球市场,2025-2030年复合增长12%,本土化率从35%冲50%。中微的0.02纳米精度,虽实验室,但量产路径清:先5纳米稳固,再3纳米迭代。尹志尧强调,自主可控不是闭门造车,得全球合作,但核心技术捏自己手里。

2025年10月,成都基地投产,新增产能20%,帮长江存储堆256层NAND。财务上看,全年营收目标90.65亿,已超半,净利润率稳25%。话说,这不光钱的事儿,战略意义大。芯片自产率20%,设备国产35%,刻蚀领跑拉动整体。

未来,2纳米剔除本土设备是警钟,但中微的7纳米5纳米根基在,南京厂订单续。行业痛点多,清洗CMP检测还弱,但刻蚀的势头,够鼓舞人。最终,芯片制造这盘棋,尹志尧下得稳,刻蚀机从配角变主力,本土半导体自主路,越走越宽。

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