摘要：半导体工艺和设备是分开的吗？ 1 是分开的。2 半导体工艺是指通过一系列加工步骤将硅片转变成具有特定电学特性的半导体器件的技术过程。而半导体设备则是指用于进行半导体制造
半导体工艺和设备是分开的吗？
1 是分开的。2 半导体工艺是指通过一系列加工步骤将硅片转变成具有特定电学特性的半导体器件的技术过程。而半导体设备则是指用于进行半导体制造加工的各种设备工具，例如刻蚀机、光刻机、沉积设备等等。因此，两者的定义和作用是不同的。3 半导体工艺和设备虽然是两个不同的概念，但是它们之间是紧密联系的。半导体设备的性能和稳定性对于半导体工艺的精度和稳定性有着至关重要的影响。同时，半导体工艺的改进也会促进半导体设备的不断升级和发展。因此，两者的关系是相互依存的。
光刻机和刻蚀机的区别
我打个比方吧，光刻相当于制作模板，刻蚀相当于按照模板去刻印东西。光刻指的是将光刻胶铺在光刻板上，然后对着光刻板用某种光线（紫外光、红外光等）有选择性的去照射光刻胶，光刻胶有正性光刻胶和负性光刻胶两种。刻蚀是指将已经光刻后的光刻胶+光刻板用溶液冲洗，如果是正性光刻胶，被光照射的部分则会被清洗掉，如果是负性光刻胶，未被光照射的地方则会被清洗掉，清洗完就会出现想要的形状
中国今年年底正式敲定5nm刻蚀机；硅基文明序章
来源：互联网热点
不鸣则已，一鸣必惊人！
扬眉吐气、创造历史！中国再一次在核心领域突破技术“无人区”，弯道超车，率先掌握5nm半导体技术！
打破格*！颠覆核心技术！
近日，央视《中国财经报道》报道了这样的一则消息，中微半导体设备公司将在今年年底正式敲定5nm刻蚀机！
当所有的巨头还在为10nm，7nm技术大肆进军的时候，中国中微正式宣布掌握5nm技术。措手不及，难以置信！万万没想到，一直在这一领域没有任何话语权的中国内地半导体企业能够弯道超车！走在半导体技术的前沿，要知道中国90%的芯片都需要靠进口，怎么可能？就如同当初没人相信中国高铁技术能自主研发并成为世界第一那样！
但他们殊不知早在五年前，中国中微就已经开始卧薪尝胆，中微CEO尹志尧更是说道，要做就做世界第一，做中国第一也会让别人替代！
在我看来，中微能做到一点不奇怪。中微就像一个隐形的巨人一般一直潜伏着，而尹志尧更是点燃星火的人。
在没回中国前，尹志尧一直在美国硅谷从事半导体行业，在世界最大的百亿美元的半导体设备企业——美国应用材料公司担任总公司副总裁，曾被誉为“硅谷最有成就的华人之一”，参与了美国几代等离子体刻蚀机的研发，在半导体行业20多年，拥有60多项技术专利。
然而在2004年，60岁的尹志尧毅然放弃了美国的百万美元的年薪，冲破美国**的层层审查，所有的工艺配方、设计图纸都被美国没收。带领着三十多人的团队回到中国。只因一句，学成只为他日归来，报效祖国！势必要为中国半导体事业做出贡献！
今天的这一宣布，正式意味着中国半导体技术将实现弯道超车，更意味着外企垄断的时代宣告结束！
外企独霸的时代宣告结束！！
如果说在工业化时代，钢铁是工业的“粮食”，那么在如今的信息化时代，“芯片”则就是现代工业的“粮食”。中国的芯片行业一直流传着这样一句话，除了水和空气以外，其它全是从国外进口的。
即便是能够自主设计顶级麒麟芯片的华为，其也要让台湾企业台积电代工！因为在中国内地，大多数半导体公司目前仅掌握着生产40nm和28nm规格的技术。跟当今世界上最高规格的10nm半导体技术整整差了三代！
毫无疑问，一直以来，中国的半导体技术在市场上是完全没有竞争力的！但是不攻占这一领域，中国永远谈不上制造强国。核心技术上一旦长期受制于人，那么大量的利润，以及市场的话语权都会给别人占据！
这口闷气一直压在心头，但却又不得不接受这个残酷的现实！落后就要挨打，强者生存，这便是现实！
今天，中微终于在核心技术上突破了外企垄断的*面！这也是中国半导体技术第一次占领至高点！这是中国半导体历史上最重要的一笔，更是中国半导体的重要时刻！他们用努力颠覆了外企的霸*！也告诉世界，中国不再是核心技术的门外汉！
一个人一辈子能做成一件事已经很不简单了，为什么？中国13亿人民，我们这几个把豆腐磨好，磨成好豆腐，你那几个企业好好去发豆芽，把豆芽做好，我们13亿人每个人做好一件事，拼起来我们就是伟大祖国。这是任正非在全国科技创新大会上说的一句话！
没有无缘无故的增长，就像没有无缘无故的爱与恨一样。我们正在经历了人类出现以来发展最快的70年，而且还会继续加速。很少人反思这样的奇迹背后，动力究竟来自于哪里，会带着我们走向何方？而且，更少的人意识到，以10年为单位看，我们已经走到了两个文明的交接点上。
公元1年到2000年各区域经济体的GDP增长
二战之前，我们处于碳基文明的极盛时期。全地球的人类都是碳元素的搬运工，我们的能量获取，依赖碳基分子/化学键的运动和变化。
碳水食物，驱动人畜生长，万物生生不息；
碳基燃料，驱动机械运动，推动世界向前；
正如生物的进化是与死亡相伴，世界的进化也伴随着毁灭，在5000万人战死的同时，二战碾平了现实世界，通过肉体消灭达到了推翻旧体系的目的，奠定了市场和资本的全球化。军备竞赛孕育了半导体科技和硅基文明，从而形成了今天推动经济前进、主导财富和权力分配的三股核心力量：
美帝的全球化（市场扩大）；
中国加入世界分工，完成市场化和资本化（资本积累）；
硅基文明对生产力的全面提升（技术进步）。
如今，美国收缩，中国变老，硅基文明不断自我加速能力还在加强，我们今天就应该意识到：
硅基文明，是第一个能够以指数级速度（摩尔定律）强化自身不断迭代的文明。碳基生物发展新技能需要数亿年的进化，硅基文明的个体只需几秒钟。
硅基文明的能量获取，依赖原子/电子的迁移和变化，效率正在超越碳基燃料。
硅基文明可能将能源和计算合为一体，甚至驱动人类向更高层级进化，甚至取代人类。硅基能源，驱动万物计算，推动世界向前；硅基计算，赋予万物灵魂，推动全体进化。
人类历史的重要发明
我们将人类历史的重要发明按照编年史都列举出来，在硅基文明的进化速度对比来看，碳基文明的进化速度慢的可笑：我们花了100万年才进入青铜器时代，可是，硅基文明初期的我们，只需要花不到50年，可能就要进入太空时代了。未来，可能出现的每一个新发明所蕴含的计算成果，几乎等于之前的科技成果的总和。
对于所有投资者，我们需要警醒，我们面对的真正的最大基本面，不是中国崛起，不是欧盟解体，而是从碳基文明全面进入硅基文明，科技进步成为最强的发展主轴。国家和组织是人类矛盾冲撞的产物，是短暂而曲折的存在；而硅基文明是需求和技术共振的方向，是长期而不可逆转的进化。
硅驱动着世界进步的核心动力：能源与计算
筹码团队预计到硅基文明的切换带来整个价值体系的重构，但没有预料到土豪的冲动和出手之迅猛，硅基文明头等舱的船票正在越来越贵。
孙振义看到了这一点，2016年，为了获得硅基文明的船票，不惜花费321.7亿美元收购了ARM公司（苹果曾经试图收购未遂），同时并购数据管道Sprint和T-Moible，同时拉上阿里巴巴全力布*IOT（物联网），阿里巴巴也在狼吞虎咽的并购各种芯片资产和团队，且悄无声息的。
我们预计，一个可能出现的结*：所有正在AI、智能驾驶、电动汽车、云计算布*的巨头，都最终将在芯片行业会师，完成终极决战。
1
作为硅基文明的核心要素，芯片行业的发展并不是一帆风顺。12年前，当AMD率先将x86计算推向多核的时候，全行业都很兴奋，可随即遭遇瓶颈和困惑，越来越强劲的计算性能，除了游戏，几乎没有应用可以消耗。
计算能力的过剩导致了一个经典的尴尬：学霸研发的CPU，不得不依靠沉迷游戏的学渣来定价。
那时，产能过剩时期的CPU和今天过剩的钢铁煤炭一样日子难熬，AMD/Intel/Nvida都陷入了恐怖的存量博弈。当时，除了老大Intel，AMD和Nvidia的股价都非常难看，小厂商比如VIA（今天HTC王雪红的企业）更是被清理出场，整个产业链上下游和资本市场都看不清未来。
毕竟，在碳基文明时代的人看来，凝聚智慧的CPU和充气娃娃从经济意义上有区别吗？没有，都是产能过剩的娱乐行业。
超大的比特币矿场与中本聪
真正给计算能力定价的，恰恰是比特币和云服务的崛起。它们联手，从一灰一白两条路线，告诉了全世界『计算的价值』。
比特币是最直接的，9年10万倍的涨幅，让商业嗅觉最敏感的中国人成为全球最大的比特币交易群体。筹码君的朋友专门在雅砻江、内蒙和**，寻找坑口电站和大型的水电站，在附近架设机房来挖矿，只因为那里电价便宜，数十万块显卡不断吞噬大量能源，不断用计算能力产出比特币，这是技术爱好者们的计算炼金术。
围绕计算炼金术，更多人IC设计人员加入了进来，推动了市场从GPU挖矿转向ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路）挖矿，效率更高、速度更快，以至于出现了某些矿场的计算能力超过全网总和的51%的奇观。几年前装机容量曾经冠绝亚洲的银鱼矿场，推出了自己的银鱼刀片矿机芯片，从一个灰色地带的比特币服务商，走向了芯片制造商的角色，这是一个特殊年代的巨大创新。
某种矿机芯片
白手起家的比特币矿主尚且如此饥渴，财大气粗的云计算厂商就更舍得投入了。
2016年，亚马逊仅仅AWS服务就增加了服务器80万台，平均每天增加2192台服务器100个机柜。每天至少消耗10大卡车的硬件，目前实际拥有的服务器数量超过300万-400万台之间。巨大的硬件消耗，让亚马逊甚至希望将市值800亿美金的德州仪器（NASDAQ:TXN）纳入麾下，以换取芯片市场的门票。
亚马逊大神JamesHamilton展示自家开发的AnnapurnaASIC芯片
芯片就是利润。云计算给出了明确的等式。营收超过100亿美金的亚马逊云服务为了进一步提升云计算的效能，收购***小型芯片公司后，推出了专为超大数据中心而研制的AnnapurnaASIC芯片，用于支持网络管理和计算加速，此外，亚马逊采用Broadcom公司的TomahawkEthernetASIC，该产品支持128端口带宽高达25Gbps以太网，创下业内第一遥遥领先。
与此同时，谷歌除了联手AMD，也开发了自家定制的ASIC人工智能芯片。Facbook则采用GPU为主来建设机器学习。微软使用的是基于FPGA（FieldProgrammableGatingArrays）的技术来加速云服务器。
崛起的云服务推动了整个市场对于芯片的需求，所有的巨头都以不同的方式参与到混战中来，AI的浪潮则是将所有互联网巨头的战场推向了硅基文明的最深处——芯片。
无论是孙正义，还是Bezos，行业外的巨头正在推动整个芯片市场的价值重估。每一块芯片是社会的神经元，云服务的最小单元，也是生产力的最小单元。
崛起的云服务
2016年3季度，各家云服务的市场份额
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芯片是竞争的终极战场
AI是产品的『灵魂』
能源+计算=硅基生物体
奇点临近后的硅基文明的未来，一切行业都是芯片驱动
硅基文明其实一直都是无可阻挡，只是2016年，Google的AlphaGo用我们以为复杂的事项碾压了我们的仅存的信心。 AI在视觉、听觉、逻辑、学习能力等人类最基本的感官和能力上，已经达到了超越人类的水平。
产品侧：数万亿的产品会AI+，万物互联，芯片是核心动力
在云端：万亿级产品接入云计算，深度学习为产品赋予『灵魂』
其实我们更应该担心或者思考的是，如果『计算+能源』统一到芯片上，未来会怎样？这种不就是一个自我驱动的硅基人工脑吗？
IOT的浪潮正在酝酿中。万物互联网，数万亿的设备和物品，将被链接和计算，甚至可以互动和赋予情感。如此巨大的设备存量，『他们』可以彼此通信、聊天、思考，以人类万倍的速度进化，会不会成为统治碳基生物的无处不在的『神』？人类不过是几十亿个神经元，是1万倍的差距，极其渺小。
AMDRadeonInstinct，为AI而生。
奇点临近，芯片企业的硅基『神经元』特征越来越明显，我们已经不敢多想。AI短期泡沫已经较大，但是趋势无可阻挡，改变一切，甚至最传统的商业。想象一下，未来的玩具定价是以IQ高低来主导的，情况会怎样？别人家的优秀产品就像有灵魂附体一样，一个布娃娃、一个机器狗，简直跟活的一样。自己的产品，还依然是个冷冰冰的『物品』，能卖几个钱？
奇点临近，并不会降低人类和人类企业之间的竞争强度，反而更加残酷，落后者是无力反抗的。过去的公司，是拼规模，是平行竞争，规模不断扩大，成本不断降低。未来的公司，是拼智商，是梯度竞争，不仅仅需要充裕的计算能力提升研发、管理和平台服务，更要有强大的人才去推动产品AI的进化能力。
科技进化犹如湍急的暗流，多数企业会被时代清场，多数人类也会被时代彻底抛弃。我们正在创造一个需要万亿规模CPU『万物有灵』的全新世界，我们需要全面重估整个芯片行业。
来源：筹码
碳基芯片发展前景？
1.
碳基芯片有着更低的极限、更优的性能和更低的功耗，更适合未来科技的高速发展。碳基芯片由碳基晶圆打造而来，碳基晶圆的基础则是石墨烯半导体材料。由于石墨烯具有载流子迁移率高和热导率好等优良特性，使得石墨烯晶体管运转速度比硅基晶体管快5~10倍，而功耗却是硅基晶体管的1/10。给碳基芯片提供了更低的极限、更优的性能和更低的功耗。
2.
碳基芯片对于光刻机的制程工艺要求并不高。采用90nm工艺的碳基芯片有望制备出性能和集成度相当于28nm技术节点的硅基芯片，采用28nm工艺的碳基芯片则可以实现等同于7nm技术节点的硅基芯片。也就是说采用28nm的光刻机，就能获得全球最先进EUV光刻机的效果。
3.
目前国际在该领域的技术几乎空白。尽早研发可以占据先发优势。
中国首台7纳米光刻机
国产最先进光刻机第一，目前全球最先进的光刻机，已经实现5nm的目标。这是荷兰ASML实现的。而ASML也不是自己一家就能够完成，而是国际合作才能实现的。其中，制造光源的设备来自美国公司；镜片，则是来源于德国的蔡司公司等。这也是全球技术的综合作用。第二，中国进口最先进的光刻机，是7nm。2018年，中芯国际向荷兰ASML公司定制了一台7nm工艺的EUV光刻机，当时预交了1.2亿美元的定金。请注意，当时这台机器还没有交付，而是下订单。但国内市场上，其实已经有7nm光刻机。在2018年12月，SK海力士无锡工厂进口了中国首台7nm光刻机。海力士也是ASML的股东之一。第三，目前国产最先进的光刻机，应该是22nm。根据媒体报道，在2018年11月29日，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米。请注意该报道的标题：“重大突破，国产22纳米光刻机通过验收。”也就是22nm的光刻机，已经是重大突破。22nm的光刻机，关键部件已经基本上实现了国产化。“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格*，形成一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权。”有关报道中的“全新的技术”，也就是中国科研工作者在关键部件完全国产化情况下，实现的这一次技术突破中国和世界顶尖光刻机制造还有很大差距。华为麒麟受制于人，中芯国际不堪大用，澎湃芯片久不见进展，虎愤芯片勉强能用。实用更是有很远的路要走。大家放平心态。国产最新光刻机多少纳米;?????国产芯中国“芯”!如果没有华为在通信科技领域的异军突起直接威胁到西方发达国家的核心利益，美国也不会如此丧心病狂的用一冲颤晌个国家的力量散锋对付一个企业，当然我们老百姓也不会去关注芯片这个原本属于科技领域的事情。如今在中国的大街小巷和餐馆排挡，要说什么话题最火，那莫过于“华为5G”和“芯片”这两个话题了。??????人们除了惊讶于我国的科技水平居然已经达到了这种地步的时候，也在为我国什么时候才能突破高端芯片的技术封锁而着急。毕竟我们很多人都知道，我国在错过了第一次、第二次工业革命之后，就落后挨打了两百多年的时间，所以每人都都很清楚下一波工业革命的重要性。恰好华为5G的全球领先让我们看到了中国不仅能够赶上第四次工业革命，甚至很大程度上还有引领第四次工业革命的可能，每个人都兴奋不已。??????但是目前，我们不得不认识到我国在半导体集成电路方面还和西方发达国家及企业有着不小的差距。在这个节骨眼上，偏偏美国又开始歇斯底里的打击中国科技企业，企图拖慢整个中国的半导体领域发展进程，因此我们很着急，我国何时才能突破芯片的技术封锁呢???????当然，着急是不解决任何问题的，如果着急有用的话，还要那些科研工作者和科学家干什么呢?我们一方面在着急的同时，也得清楚的认识到，即便在西方国家合力封锁我国芯片技术的背景下，我国自己的科技企业，还是取得了突破性的研究结果。??????比如我国现有享誉世界的北斗全球定位导航卫星，其中所用的三号芯片现在已经成功的打破了22nm的上限，上海微电子也在当前大背景下加班加点的研制出了能够生产22nm的光刻机。这个消息让全国的科技圈都十分的振奋。??????国产光刻机突破22纳米，差距还很大，为啥科研洞灶人员如此兴奋???????有不明所以的网友会比较好奇，现在全球最顶尖的芯片是5nm制程技术，甚至连3nm制程的也已经在研发设计中，为什么我们才刚刚到22nm就让国内科研人员异常兴奋呢?原因其实很简单，打个比方在你极度饥饿的时候，别说给你一桌山珍海味了，就是给你一个平淡无奇的白面馒头你都能吃的津津有味!??????在上海微电子技术取得突破之前，我国国产的光刻机一直停留在只能制造90nm制程的芯片。这次我国直接从90nm突破到了22nm也就意味着我国在光刻机制造的一些关键核心领域上已经实现了国产化。而自己掌握核心技术有多重要自然不言而喻，在突破关键领域以后，更高阶的光刻机的研发速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁，成功研制22nm光刻机，中国芯正在逐渐崛起。??????与此同时，西方发达国家的硅基芯片的制造已经接近了物理极限，“摩尔定律”正在逐渐的失效，我国的芯片技术又在不断的突围。此消彼长之下，我国芯片制造能力追平世界领先水平也只是时间问题而已，更何况我国也在同步研究更加具有竞争力的“碳基芯片”，如果一旦研制成功，我们甚至都不需要再依赖光刻机，那么西方国家的封锁手段也会随之土崩瓦解。??????所以，我们不能只是干着急，对于我国的芯片领域发展，还是要充满信心的。中国的光刻机达到了世界先进水平，但为何生产高端芯片依然困难重重？;018年12月，中微半导体设备有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米，相当于头发丝直径的二万分之一，将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产，预计2020年量产。▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳，等离子蚀刻步骤会增加三倍刻蚀机是芯片制造的关键设备之一，曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示，中微与科林研发、应用材料、东京威力科创、日立全球先端科技4家美日企业，组成了国际第一梯队，为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机，预计能获得比7纳米更大的市场份额。中科院SP超分辨光刻机提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平，应该是指2018年11月29日通过验收的，由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体超分辨光刻装备。▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片。▲中科院研发的光刻机镜头目前这个装备已制备出一系列纳米功能器件，包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等，也就是说，目前主要是一些光学等领域的器件。验证了该装备纳米功能器件加工能力，已达到实用化水平。▲中科院SP光刻机加工的样品然而，此次验收合格的中科院光电技术研究所的这台表面等离子超衍射光刻机的加工精度与ASML的光刻机没法比。没法用于刻几十纳米级的芯片，至少以现在的技术不能。据光电所专家称，该所研制成功的这种SP光刻机用于芯片制造上还需要攻克一系列的技术难题，目前距离还很遥远。也就是说中科院研制的这种光刻机不能用来光刻CPU。它的意义是用便宜光源实现较高的分辨率，用于一些特殊制造场景，很经济。总之，中科院的22纳米分辨率光刻机跟ASML垄断的光刻机不是一回事，说前者弯道超车，就好像说中国出了个竞走名将要超越博尔特。显然，中科院研制成功的这台“超分辨光刻装备”并不能说明我国在市场主流的的光刻机研制方面已经达到了世界先进水平，那么现阶段我国的光刻机的真实水平又是怎样的呢？且看以下对比。7纳米芯片量产的意义意味着中国芯片全面突破美国封锁。7纳米芯片量产，意味着中国芯片全面突破美国封锁。这是中国半导体产业胜利反击的辉煌一刻，更是中国制造、中国科技打破质疑，登鼎世界之巅的历史性一刻。7纳米制程不仅适用于PC、平板电脑和智能手机，还能为数据中心、汽车等未来形态的“终端”，以AI等新技术复杂的训练和推理提供助力，5G的到来对芯片质量的需求将越来越高。无论是现在备受关注的7纳米还是未来的5纳米、3纳米制程，摩尔定律的逐渐失效导致技术持续提升的成本投资会大幅提高，愿意加一把劲儿的参与者，将有机会跻身国际第一梯队。在这个机遇之窗下，中国芯片自主可控不再是遥不可及的梦想，中国半导体产业正在培养“国家队”，而培育出“国际队”的关键时间点，或许就从现在开始。中国台湾芯片制造企业台积电在其官方博客上宣布，今年7月，台积电生产了第10亿颗功能完好、没有缺陷的7纳米芯片，实现新里程碑。芯片从本质上说是一套集成电路，组成单位是晶体管，晶体管的尺寸越小，芯片上能容纳的晶体管数量就越多，制程也就越小。制程越小，在同样面积上集成的电路越复杂，电路的性能就越强，芯片的性能就越好。这一特点在智能手机上体现得尤为明显。智能手机在追求轻薄的同时，能实现能效的最大化，并且在同等的单位尺寸中可以放入更多的晶体管，就能为手机芯片的运算力提供支持，直接体现到用户端就是更强大的性能。当制程工艺发展到一定程度时，电路与电路之间的距离缩小到一定程度，就会出现量子隧穿效应，电子之间不可控的不规律运动会影响晶体管性能的发挥。这就意味着制造材料需要进行重新研发，需要充足的资金才能进行更新的工艺制程研发。其次，实现短距离制程的一个重要工具就是光刻机。7纳米制程在制造层面的实现离不开高性能光刻机的运行，而这种精密仪器制造成本高和制造时间长。目前世界顶级的光刻机是荷兰的ASML，它几乎垄断了高端领域的光刻机市场，市场份额高达80%以上。ASML新出的极紫外线光刻机可用于7纳米制程，价格高达1亿美元。除了ASML，其他光刻机供应商集中在美国和日本。最后，规模也是影响7纳米制程芯片量产的重要因素。正如台积电在官方博客中多次强调大批量生产一样，芯片生产讲究的是规模效应，前期投入的资金需要通过大量的芯片来平摊巨额的研发成本。同时芯片生产也是一种商业行为，企业追求的是利润，如果没有利润，生意也无法长久。不管多难，芯片制造工艺的提升都为终端和应用的使用感受带来质的飞跃。过去，只有少数几个应用程序要求尖端的芯片技术，而智能手机的普及提出了更多的需求，将领先的芯片带入了亿万消费者的口袋。随着云计算和人工智能的兴起，应用程序比以往任何时候都更多，7纳米制程不仅适用于PC、平板电脑和智能手机，还能为数据中心、汽车等未来形态的“终端”，以AI等新技术复杂的训练和推理提供助力，5G的到来对芯片质量的需求将越来越高。中国的光刻机是什么水平？与世界先进还有多大差距？如何追赶？中国光刻机距离世界先进水平，还有较大的差距。第一，目前全球最先进的光刻机，已经实现5nm的目标。这是荷兰ASML实现的。而ASML也不是自己一家就能够完成，而是国际合作才能实现的。其中，制造光源的设备来自美国公司；镜片，则是来源于德国的蔡司公司等。这也是全球技术的综合作用。第二，中国进口最先进的光刻机，是7nm。2018年，中芯国际向荷兰ASML公司定制了一台7nm工艺的EUV光刻机，当时预交了1.2亿美元的定金。请注意，当时这台机器还没有交付，而是下订单。但国内市场上，其实已经有7nm光刻机。在2018年12月，SK海力士无锡工厂进口了中国首台7nm光刻机。海力士也是ASML的股东之一。第三，目前国产最先进的光刻机，应该是22nm。根据媒体报道，在2018年11月29日，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米。请注意该报道的标题：“重大突破，国产22纳米光刻机通过验收。”也就是22nm的光刻机，已经是重大突破。22nm的光刻机，关键部件已经基本上实现了国产化。“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格*，形成一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权。”有关报道中的“全新的技术”，也就是中国科研工作者在关键部件完全国产化情况下，实现的这一次技术突破中国和世界顶尖光刻机制造还有很大差距。华为麒麟受制于人，中芯国际不堪大用，澎湃芯片久不见进展，虎愤芯片勉强能用。实用更是有很远的路要走。大家放平心态。
刻蚀机是美国唯一没有对中国限制的半导体设备，背后原因太现实了！
太现实了，刻蚀机是美国唯一没有对中国限制的半导体设备，因为中微半导体生产的5nm刻蚀机就是世界顶级水平，美国没有办法限制了！
其它半导体相关的设备和材料，中芯国际想要购买就必须向美国打报告，得到许可证才能购买，而中微半导体的刻蚀机，中芯国际想买多少纳米的都行，这就是掌握核心科技的好处，也是我们为什么必须要在半导体领域取得突破的原因。
我们每年半导体芯片进口3000多亿美元，比石油都要多，光刻机等设备一直卡着中国的脖子，不实现突破，中国在半导体和智能设备领域，就永远是买单者，没有话语权，更不要说谈一下价格了。
ASML的光刻机，每年涨价的幅度都在8%左右，当年没有交付的那台EUV光刻机，如今价格都涨了一大半，就这我们愿意花钱，还是买不到。
其实，最初刻蚀机美国也是限制对我国出口的，2004年，60岁的尹志尧，带着15个人从美国回国创业，建立中微半导体。
大家都知道，国外对于知识产权的把控是非常严厉的，所以尹志尧归国的时候一件硬盘、电脑图纸都没带，可以说面对的境况是一穷二白。
晶圆制造设备占整个集成电路设备市场规模的80%，而在整个晶圆厂的投资中，设备投资总额又占到75%左右。
等离子体刻蚀设备、光刻机和薄膜沉积设备是其中最关键的三大设备，其价值量占晶圆制造设备总价值量的75%左右。
打个比方就是：负责铺材料的薄膜机就像一张红纸，光刻机在纸上画各种花纹，等离子体刻蚀机将不要的东西刻掉。
尹志尧要做的就是刻蚀机，回国以后，尹志尧拼命的工作，一天拼着16个小时工作，一天都不敢松懈。
半导体人才紧缺，中微半导体就自己培养，据尹志尧介绍，中微从物理、化学、机械、材料、自动化等专业中招聘，经过十多年的培养，不少人都成为中微的顶梁柱。
专利上尹志尧也早就考虑好了，归国就带回15个人，没有任何文件和资料，之后产品设计也是自主重新设计的，规避了专利纠纷，面对之后美国公司提起的专利诉讼，中微均安然度过。
尹志尧60岁的年纪，归国创建中微半导体，自2004年开始进行产品研发和设计，这个时候美国在刻蚀机领域依然是处于封锁状态。
到2015年2月，美国商务部宣布解除对中国出口等离子体刻蚀装备的限制，公告里有这样一句：“在中国已经有一家非美国公司有能力提供足够数量及同等质量的刻蚀机，继续现在的国家安全管制已达不到其目的了。”
整整十年的时间，美国开放了刻蚀机对中国的出口，就是因为中微半导体已经赶上了国际先进水平，再不卖，市场就要被中微给拿下来了。
这就是现实，以尹志尧为代表的有识之士归国，让中国半导体在领域实现了突破。
如今中微半导体早已经是全球五大半导体刻蚀装备提供商之一，为台积电提供5纳米刻蚀机，也是台积电在大陆唯一的供应商，刻蚀机算是半导体领域，中国唯一处于世界先进水平的设备。
如今中国半导体领域不缺资金，不缺厂房，最缺的就是人才，可惜的是全球最顶级的材料学家中的中国人大多都在国外效力，如果他们都能够像尹志尧一样回国为半导体贡献力量，相信中国半导体成功的机率将大大增加。
不过，也不必沮丧，如今以华为、中芯国际为代表的企业，以中科院为代表的科研机构，都参与到这场半导体攻坚战之中。
他们最擅长的就是打持久战，相信有他们的参与中国的半导体行业必将实现突破，但一定要提高和保障相关科研人员的待遇，让他们没有后顾之忧，才能踏实的进行科研！
碳基半导体原理？
碳基半导体的基本原理：碳纳米管本身是一种性能优异的半导体，两端接上金属（不再是掺杂的硅）可以产生接界电压，术语是接界电势。这种接界电压让电流只能单向流过，类似于普通芯片中的半导体晶体管。
碳基晶体管可以通过电场控制门电路的通断，从而控制原极（输入端）到漏极（输出端）的连通性。
后摩尔时代的碳基电子技术: 进展、应用与挑战
后摩尔时代的碳基电子技术:进展、应用与挑战
北京大学,纳米器件物理与化学教育部重点实验室,碳基电子学研究中心,北京 100871
NaeemiA,MeindlJD2009Carbonnanotubeelectronics(Berlin:Springer)pp163–190
图1碳纳米管及碳纳米管晶体管示意图 (a)(14,7)半导体性碳纳米管截面图;(b)(14,7)半导体性碳纳米管侧视图;(c)首个P型自对准结构碳纳米管晶体管[12];(d)首个N型自对准结构碳纳米管晶体管[13]
Fig.1.Schematicdiagramofcarbonnanotubeandcarbonnanotubetransistors:(a)Crosssectionof(14,7)semiconductingcarbonnanotube;(b)sideviewof(14,7)semiconductingcarbonnanotube;(c)thefirstP-typeself-alignedcarbonnanotubetransistor[12];(d)thefirstN-typeself-alignedcarbonnanotubetransistor[13].
图2(a)理想的阵列碳纳米管顶栅晶体管示意图[31];(b)不同制备方法得到的碳纳米管的密度和半导体纯度对比,其中蓝色方框区域为理想指标区间[31]
图3多次提纯实现高纯半导体性碳纳米管溶液的流程[31]
图4DLSA法碳纳米管阵列自组装技术[31] (a)DLSA法自组装原理示意图;(b)阵列碳纳米管晶体管的输出曲线;(c)阵列碳纳米管晶体管的跨导对比;(d)阵列碳纳米管环振电路的输出频谱
Fig.4.DLSAself-assemblytechnologyforcarbonnanotubearray[31]:(a)PrincipleschematicdiagramofDLSAself-assembly;(b)outputcurvesofacarbonnanotubearraytransistor;(c)benchmarkingtransconductanceofcarbonnanotubearraytransistors;(d)outputfrequencyspectrumforaringoscillatorcircuitmadeofcarbonnanotubearray.
图5碳纳米管无掺杂CMOS技术[63] (a)以金属Pd作为P型电极,以金属Sc作为N型电极的碳纳米管CMOS示意图;(b)碳纳米管CMOS的迁移率特性
Fig.5.DopingfreecarbonnanotubeCMOStechnology[63]:(a)SchematicdiagramofthecarbonnanotubeCMOSwithmetalPdasP-typeelectrodeandmetalScasN-typeelectrode;(b)mobilitycharacteristicsofthecarbonnanotubeCMOS.
图6碳纳米管晶体管的不同接触构型以及接触电阻的缩减规律 (a)碳化钼末端接触示意图[68];(b)碳化钼末端接触的接触电阻缩减规律(红色直线)[68];(c)金属Pd或Sc作侧边接触的接触电阻缩减规律[67];(d)金属电极侧边接触及电荷注入转移长度示意图[67]
Fig.6.Differentcontactconfigurationsofcarbonnanotubetransistorsandthescalingtrendofcontactresistance:(a)Schematicdiagramofmolybdenumcarbideendcontact[68];(b)thecontactresistance’sscalingtrendofmolybdenumcarbideendcontact(redstraightline)[68];(c)thecontactresistance’sscalingtrendofmetalPdorScassidecontacts[67];(d)schematicdiagramofmetalelectrodesidecontactandtransferlengthofchargeinjection[67].
图7两种典型的碳纳米管栅介质 (a)无定形碳辅助形核的ALD法氧化铪(约3.5nm)[19];(b)金属蒸镀后热氧化形成的氧化钇(约5nm)[91]
Fig.7.Twotypicalkindsofcarbonnanotubegatedielectrics:(a)ALDhafniumoxidewithamorphouscarbonassistednucleation(～3.5nm)[19];(b)yttriumoxideformedbythermaloxidationaftermetalevaporation(～5nm)[91].
图8栅介质缺陷导致的栅氧电荷效应 (a)各种栅氧电荷示意图;(b)随机固定电荷主导的阈值电压波动[102];(c)碳纳米管MOS结构的界面态密度粗略估计[99]
Fig.8.Gateoxidechargeeffectscausedbyvariousdielectricdefects:(a)Schematicdiagramofvariousgateoxidecharges;(b)thresholdvoltagefluctuationdominatedbyrandomfixedcharges[102];(c)aroughestimationofinterfacestatesdensityinacarbonnanotubeMOSstructure[99].
图9不同栅金属对碳纳米管晶体管阈值电压的调制 (a)单一金属的分立功函数调制[17];(b)叠层金属的准连续功函数调制,底层是变厚度的钯,顶层是固定厚度的钪[104]
Fig.9.Thresholdvoltagemodulationofcarbonnanotubetransistorusingdifferentgatemetals:(a)Discreteworkfunctionmodulationusingsinglemetallayer[17];(b)quasicontinuousworkfunctionmodulationusingametalstack,thebottomlayerispalladiumwithvariablethickness,andthetoplayerisscandiumwithfixedthickness[104].
图10三种双极性抑制技术 (a),(b),(c)反馈栅结构示意图、能带图和转移曲线对比[107];(d),(e),(f)SCMOS示意图、能带图和转移曲线对比[108];(g),(h),(i)L型栅结构示意图、能带图和转移曲线对比[106]
Fig.10.Threebipolarsuppressiontechniques:(a),(b),(c)Schematicdiagram,energybanddiagramandtransfercurvecomparisonoffeedbackgatestructure[107];(d),(e),(f)schematicdiagram,energybanddiagramandtransfercurvecomparisonofSCMOSstructure[108];(g),(h),(i)schematicdiagram,energybanddiagramandtransfercurvecomparisonofL-typegatestructure[106].
图11碳纳米管晶体管的scalingdown极限[19] (a),(c)P型和N型碳纳米管晶体管的透射电子显微镜(TEM)截面图,其中沟道和栅极长度分别为20nm和10nm;(b),(d)碳纳米管和硅CMOSFET的门延迟和能量延迟积(EDP)随栅长缩减的变化趋势比较,蓝色实线表示P型硅FET的实验数据拟合,而绿色实线表示N型硅FET,蓝色星和绿色星分别代表P型和N型碳纳米管晶体管;(e),(f)5nm栅长碳纳米管晶体管的扫描电子显微镜(SEM)俯视图及其转移特性曲线
图12基于碳纳米管沟道和石墨烯电极的狄拉克冷源晶体管(DSFET)[30] (a)DSFET的器件结构及能带示意图;(b)DSFET的亚60特性机理分析;(c)DSFET的转移特性曲线(红色);(d)不同亚60器件的SS与I60分布对比
Fig.12.Diraccoldsourcetransistorbasedoncarbonnanotubechannelandgrapheneelectrode[30]:(a)DevicestructureandenergybanddiagramofDSFET;(b)mechanismanalysisofsub-60characteristicofDSFET;(c)transfercharacteristiccurve(red)ofDSFET;(d)comparisonofSSandI60distributionamongdifferentsub-60devices.
图13碳纳米管CMOS器件和电路的制备及数字逻辑功能演示 (a)高度对称的碳纳米管CMOS输出特性曲线[51];(b)碳纳米管4位全加器的照片[51];(c)120个典型顶栅碳纳米管FET的输出特性曲线(Vds=–1V)[50];(d)碳纳米管4位全加器的逻辑测试结果(VDD=–2V)[51]
Fig.13.FabricationofcarbonnanotubeCMOSdevicesandcircuits,anddemonstrationofdigitallogicfunctions:(a)OutputcharacteristiccurvesofhighlysymmetricalcarbonnanotubeCMOS[51];(b)micrographdepictingacarbonnanotube4-bitfulladder[51];(c)transfercharacteristiccurvesof120typicaltop-gatecarbonnanotubeFETs,Vds=–1V[50];(d)functionalitymeasurementsofthecarbonnanotube4-bitfulladderataVDDof–2V[51].
图14碳纳米管阵列射频晶体管的频率特性[20],其中(a)器件沟道区域的SEM照片,(b)器件本征截止频率随栅长缩减的变化规律,(c)本征截止频率处于太赫兹应用范围内;碳纳米管阵列射频放大器的功率增益和线性度特性[20],其中(d)放大器测试电路的示意图,(e)18GHz工作频率下的输出增益特性,(f)不同射频放大器的OIP3/Pd.c.特性对比
Fig.14.FrequencycharacteristicsofcarbonnanotubearrayRFtransistors[20]:(a)SEMphotosofdevice’schannelregion;(b)thescalingtrendofintrinsiccut-offfrequencyunderdifferentgatelengths;(c)theintrinsiccut-offfrequencyisintheterahertzapplicationrange.PowergainandlinearityofcarbonnanotubearrayRFamplifiers[20]:(d)Schematicdiagramoftheamplifiertestcircuit;(e)outputgaincharacteristicsat18GHz;(f)comparisonofOIP3/Pd.c.characteristicsofdifferentRFamplifiers.
图15基于碳纳米管浮栅晶体管的生物传感器[148]与气体传感器[22] (a)碳纳米管生物传感器示意图[148];(b)碳纳米管生物传感器对DNA序列的检测限[148];(c)碳纳米管生物传感器对囊泡的检测限[148];(d)碳纳米管氢气传感器示意图[22];(e)碳纳米管氢气传感器工作在100℃的检测限[22];(f)碳纳米管氢气传感器的响应率和检测限分布,浅蓝色椭圆区域为核电安全应用范围[22]
Fig.15.Biosensor[148]andgassensor[22]basedonthecarbonnanotubefloatinggatetransistor:(a)Schematicdiagramofthecarbonnanotubebiosensor[148];(b)thelimitofdetection(LOD)ofacarbonnanotubebiosensorforDNAsequence[148];(c)LODofacarbonnanotubebiosensorforvesicles[148];(d)schematicdiagramofthecarbonnanotubehydrogensensor[22];(e)LODofacarbonnanotubehydrogensensoroperatingunder100℃[22];(f)theresponserateandLODdistributionofcarbonnanotubehydrogensensor,andthelightblueovalareaisthescopeofnuclearpowersafetyapplication[22].
图16感存算传一体化的高能效碳基三维集成电路示意图[154]
图17抗辐照可修复的碳纳米管晶体管与电路[23] (a)Co-60γ射线对器件的辐射损伤示意图;(b)聚酰亚胺衬底上印刷的离子胶碳纳米管晶体管的照片;(c)离子胶类CMOS反相器的多次辐照损伤和修复过程;(d)离子胶抗辐照碳纳米管晶体管和反相器的性能对比
Fig.17.Radiation-hardenedandrepairablecarbonnanotubetransistorsandcircuits[23]:(a)Schematicdiagramofradiationdamagetodevice**yCo-60γ-ray;(b)photographofprintediongelCNTFETsonpolyimidesubstrates;(c)multiplecyclesofirradiationandrepairingofiongelCMOS-likeinverters;(d)performancebenchmarkofradiation-hardenediongelCNTFETsandinverters.
表1300nm栅长下不同器件结构的碳纳米管场效应晶体管参数比较[106]
NaeemiA,MeindlJD2009Carbonnanotubeelectronics(Berlin:Springer)pp163–190
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半导体概念：大爆发的“刻蚀机”金花，仅有这6家“稀缺”企业！
当前半导体周期逐步探底，各环节将相继完成库存去化，随着需求复苏回暖，电子行业有望触底反弹，关注超跌板块的底部布*机遇。展望2023年，我们认为随着行业供需的进一步修复，芯片设计等部分产业链环节有望率先触底，并在下半年迎来复苏。
那刻蚀机在半导体板块有着怎样的位置呢？刻蚀是在芯片制造过程中使用次数较多、操作流程复杂的重要技术，因此刻蚀设备质量的好坏直接决定了最终器件的性能表现，刻蚀机的发展对集成电路产业的推进具有重要意义。
随着国际上高端量产芯片从14纳米到10纳米阶段向7纳米、5纳米甚至更小的方向发展，当前市场普遍使用的沉浸式光刻机受光波长的限制，关键尺寸无法满足要求，必须采用多重模板工艺，利用刻蚀工艺实现更小的尺寸，使得刻蚀技术及相关设备的重要性进一步提升。
过去几年来刻蚀设备市场占比提升及复合增速较为领先，主要系晶体管线宽继续微缩及存储器向3D结构发展。
特别是对于逻辑工艺来说，在EUV（极紫外光）曝光普及之前，出于光刻分辨率受限，业界不得不使用多重掩模板方式来获得所需图形结构（如LELE/SADP），14nm及以下的逻辑器件微观结构加工需要额外的刻蚀步骤，从而带动刻蚀设备市场规模成长。
当前半导体自主可控势在必行，本土半导体企业在产业链各个环节均有布*和进展，虽与海外龙头仍存在差距，但已具备产业基础，后续整线突破为产业发展重点。
6家“刻蚀机”金花
1、中微公司
中微半导体设备(上海)股份有限公司的主营业务是半导体设备及泛半导体设备的研发、生产和销售。公司的主要产品有电容性等离子体刻蚀设备，电感性等离子体刻蚀设备，MOCVD设备，VOC设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14纳米、7纳米到5纳米关键尺寸的刻蚀应用。公司还成功开发了电感性深硅刻蚀设备。在3DNAND芯片制造环节，公司的电容性等离子体刻蚀设备技术可应用于64层的量产，同时公司根据存储器厂商的需求正在开发96层及更先进的刻蚀设备和工艺。
2、北方华创
北方华创科技集团股份有限公司主要从事半导体基础产品的研发、生产、销售和技术服务。公司在各细市场取得了良好的客户反馈和较高的市场占有率，在LED和光伏等领域甚至起到了引领行业技术发展的作用。近年来公司产品行销国内、国外市场，在产品种类、销售规模、综合实力等方面建立起了行业领先优势，在取得良好经济效益的同时也收获了积极的社会效益。
3、万业企业
上海万业企业股份有限公司是一家房地产企业,公司主要从事房地产、集成电路核心装备。公司旗下嘉芯半导体所涉及的产品范围覆盖刻蚀机、快速热处理、薄膜沉积、单片清洗机、槽式清洗机、尾气处理、机械手臂等8/12英寸半导体设备，可自主研发和制造刻蚀、薄膜沉积、清洗设备等10类产品。公司聚焦于集成电路设备国产化的发展机会，致力于实现关键制程设备及支撑设备本地化研发制造，将形成薄膜沉积等系列产品线，为汽车芯片、功率芯片、逻辑芯片等芯片晶圆制造厂提供成套设备解决方案。
4、芯源微
沈阳芯源微电子设备股份有限公司主要从事半导体专用设备的研发、生产和销售，公司生产的单片式湿法刻蚀机采用可变速摆臂喷洒化学液，同时利用高精度的流量检测和控制技术，多级稳压技术及在线温度检测及控制技术，对工艺所用的化学品流量，压力及温度等参数进行精准控制以满足多种刻蚀工艺要求，进而有效地提高刻蚀均匀性，降低侧蚀效应，目前广泛应用于集成电路后道先进封装制程中的湿法刻蚀环节。
5、神工股份
锦州神工半导体股份有限公司的主营业务为单晶硅材材料、硅零部件、半导体级大尺寸硅片及其应用产品的研发、生产和销售。公司主要产品为大尺寸高纯度集成电路刻蚀用单晶硅材料,是业界领先的集成电路刻蚀用单晶硅材料供应商。一业务板块的产品，按直径覆盖了从14英寸至22英寸所有规格，主要销售给外国的硅零部件加工厂，因此也可称之为“集成电路刻蚀用大直径硅材料”。
6、江丰电子
宁波江丰电子材料股份有限公司从事高纯溅射靶材的研发、生产和销售业务。公司已与国内半导体设备制造企业、芯片制造企业建立合作关系，公司生产的零部件产品主要用于PVD、CVD、刻蚀机等半导体设备机台，目前已在多家芯片制造企业、半导体设备制造企业实现量产交货。超高纯金属及溅射靶材是生产超大规模集成电路的关键材料之一，目前，公司的超高纯金属溅射靶材产品已应用于世界著名半导体厂商的先端制造工艺，在7纳米技术节点实现批量供货。
最后，给大家汇报一下年后战报：
年后回来浪潮信息轻松翻蓓，低吸的安妮股份也有40+
16号上车的全聚德，吃肉70CM+；21号上车的英飞拓，吃肉50CM+；
除此之外，还有黑芝麻、桂发祥、好想你、徐家汇、安妮股份、跨境通等10CM+小肉。信任便跟上！
2023年3月再给一次大牛机会
1、行业，属于优质领域，当前处于高增长阶段；
2、央企国资改革，背靠大树好乘凉；
3、技术面上，小双底形成，主升浪通道打开；
4、量价齐升+低位低价+政策利好，属于最近的热点题材股，有翻番的潜质！
35000+字！这是全知乎写半导体产业链最全面的文章！ - 知乎
芯片承载着人类最先进的科技。如今中国已成为芯片设计强国，但在芯片制造上却处处被卡，芯片制造究竟难在哪里？
时至今日，芯片已形成一套非常成熟专精的制造流程[1]，它并非简单地一步到位，而是分为存在一定时间间隔和空间次序的多个阶段[2]。大体来说，芯片制造分为晶圆加工制造、前道工艺（芯片加工）及后道工艺（封装测试）三大环节，我国主要集中切入晶圆加工制造、后道封装测试两个环节，前道工艺大部分高端设备和材料基本均处于空白状态，所以高端芯片往往需要进口。
若想获得一颗芯片，要先将石英砂做成薄薄的晶圆片（或者说衬底），再进行后续加工，最后切割为芯片。
因此，晶圆加工制造是半导体产业最上游、最基础的行业，又分为硅的初步纯化、单晶硅的制造以及晶圆制造三个子产业。
集成电路的生产过程：从石英砂到芯片[4]
晶圆与威化饼干的英文都是wafer，这并非巧合，打个比方来说，生产晶圆就像生产薄脆饼干，将面粉过筛，再与调料和水混合，经过搅拌成面团后，辊印成型成饼胚，再切割而成。晶圆制造也是同理，只不过，晶圆制造对原材料和工艺的要求极为严苛和复杂。
由于硅在地壳中占比达到25.8%，储量丰富且易于获取，因此硅基半导体是产量最大、应用最广的半导体材料。但并非所有硅都能做芯片，芯片制程工艺的尺度已达到纳米级，任何细微的杂质都会影响芯片正常工作，因此芯片制造中使用的硅是纯度达到99.9999999%~99.999999999%（9~11个9）的高纯多晶硅。
不同芯片需要不同类型晶圆，就像是生产不同口味薄脆饼干，根据不同指标，晶圆分为多种类型。
根据工艺，晶圆可粗略地分为抛光片、外延片、SOI片三大类。无论做成什么样的晶圆，其原点都是抛光片，因为其它类型晶圆均是在抛光片基础上二次加工的产物，比如在抛光片基础上进行退火处理就变为退火片，可拥有非常繁杂的分支。
不同类型晶圆片生产流程极为复杂：
根据直径，晶圆又分为2英寸（50mm）、3英寸（75mm）、4英寸（100mm）、5英寸（125mm）、6英寸（150mm）、8英寸（200mm）与12英寸（300mm）等规格。
晶圆尺寸越大，每片晶圆可制造芯片数量就越多，单位芯片成本就越低。就像一张饼，饼越大，就能切出来越多同样大小的小块。
此外，在晶圆上切割芯片，一些边缘区域无法利用，想象一下，在圆上切方，边缘不可能切出完整的方形。无论用哪种晶圆生产，芯片尺寸规格都已固定，因此晶圆尺寸越大，晶圆边缘损失也会越小，大尺寸晶圆可进一步降低芯片成本。
那么，既然圆形的晶圆边缘有这么多区域无法利用，为什么不做成“晶方”？其实科学家并不是没有想过这个问题，而是受制于技术限制，成为历史遗留问题。
首先，单晶生长的硅棒是圆柱形，切割为薄片后即为圆形；其次，圆柱形的单晶硅锭更便于运输，以免因磕碰导致材料损耗；另外，圆形物体便于后续步骤的操作；最后，即便制作成晶方，一些边缘仍然不可利用，计算表明，圆形边缘比方形浪费更少。[8]
以8英寸与12英寸硅抛光片为例，在同样工艺条件下，12英寸晶圆可使用面积超过8英寸晶圆两倍以上，可使用率（衡量单位晶圆可生产芯片数量的指标）是8英寸硅片的2.5倍左右。[6]
当然，晶圆尺寸越大，就越难造，对生产技术、设备、材料、工艺要求就越多。具体来说，关键技术指标包括*部平整度、边缘*部平整度、纳米形貌、氧含量、高度径向二阶导数等，而先进制程对晶圆翘曲度、弯曲度、电阻率、表面金属残余量等参数指标有更高要求。
不只有硅能做成晶圆，目前，半导体材料已经发展到第四代。第一代半导体材料以Si（硅）、Ge（锗）为代表，第二代半导体材料以GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）为代表，第三代半导体材料以GaN（氮化镓）、SiC（碳化硅）为代表，第四代半导体材料以氮化铝（AlN）、氧化镓（Ga2O3）、金刚石（C）为代表。
不过，目前仍有90%以上芯片需使用半导体硅片作为衬底片。
纵观全球硅片市场，主要由国际厂商占据，市场集中度高，2021年全球硅片市场CR5为94%，排名前五厂商分别为日本信越化学（Shin-Etsu）、日本胜高（SUMCO）、中国台湾环球晶圆（GlobalWafers）、德国世创（Siltronic）、韩国鲜京矽特隆（SKSiltron）。[9]
反观国内方面，技术薄弱、业务规模小、集中度较低，产品多以8英寸及以下为主，国内半导体硅片企业主要包括沪硅产业、中环股份、立昂微、中晶科技、有研硅、麦斯克等，单一厂商市场占有率均不超过10%，且以8英寸及以下尺寸硅片为主。12英寸晶圆是近两年中国产业重点：比如，粤芯半导体是专注于模拟芯片领域和进入全面量产的12英寸芯片制造企业，计划总投资370亿元[10]；再如，增芯科技月加工2万片12英寸智能传感器晶圆量产线项目，共投资70亿元。[11]
从数据上来看，国产硅片市场规模2019年~2021年连续超过10亿美元，2021年达16.56亿美元，同比增长24.04%，预计2022年可达19.22亿美元。[12]
从全球第二代半导体（GaAs、InP）衬底和第三代半导体（GaN、SiC）衬底情况来看，国内已拥有大量相关企业，但整体产能规模与国际存在差距。
第二代半导体、第三代半导体晶圆衬底全球市场及国内发展情况对比，制表丨果壳硬科技
“这里好像我想象中的天堂……只不过有更多的机器人。”这是一位专家对于半导体制造工厂的评价。[14]
首先，有设备才能谈制造，在晶圆厂资本开支中，晶圆加工设备的资本开支也最大，占比为70%~80%。[15]
芯片生产过程中，有成千上万台工艺设备在同时运行，可以说，造设备难，让这些设备有秩序地生产起来更难。
芯片前期工艺包括光刻、干蚀刻、湿蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、等离子冲洗、湿洗、热处理、电镀处理、化学表面处理和机械表面处理等，其中多个工艺会重复使用，非常复杂。
每个前期工艺都对应着相应设备，包括光刻机、涂胶显影机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入设备、热处理设备（氧化退火设备）、化学机械平摊（CMP）设备、清洗设备、过程检测设备等。
前期加工中，设备主要围绕制程工艺选型，也就是时常被提起的28nm、14nm、10nm、7nm、4nm、3nm……制程越小，制造越困难，对设备要求也越高。目前，28nm是行业分水岭，比28nm更先进的是先进制程，反之则是成熟制程。
制程随摩尔定律迭代，即芯片上晶体管数量每隔18~24个月增加一倍，性能也将提升一倍。
在国际设备和系统路线图（IRDS）中，全面地反应了各制程节点所需系统级新技术，也就是说，未来几年内最先进制程需要用到什么设备也已被决定，而IRDS也会伴随制程升级而不断更新版本。
从价值分量上来看，光刻、刻蚀和薄膜沉积是前期加工中最主要三个环节，2021年光刻机、刻蚀机和薄膜沉积设备（含CVD、ALD、PVD）投资占比分别为20%、25%和22%，合计占比超设备总支出的60%。[17]
纵观我国不同设备国产化率，虽然整体有上升趋势，但整体国产化率依然较低，上游生产能力极弱。
国产半导体制造设备情况概览，制表丨果壳硬科技
以下，果壳硬科技将对光刻机、涂胶显影机、刻蚀机、薄膜沉积设备、热处理设备（氧化退火设备）、离子注入设备、化学机械平摊（CMP）设备、清洗设备、过程检测设备几类价值分量最高的九种设备进行详细剖析。
光刻机是芯片制造中最庞大、最精密复杂、难度最大、价格最昂贵的设备，光刻成本占芯片总制造成本的三分之一，耗费时间约占整个硅片生产时间的40%~60%，而它也决定了芯片上晶体管能做多小。[19]
光刻设备是一种投影曝光系统，由紫外光源、光学镜片、对准系统等部件组装而成[20]，其原理是将光掩模版（Mask）上设计好的集成电路图形（宏观）通过光线曝光印制到硅衬底光感材料（微观）上，实现图形转移。其中，光掩模相当于是相机底片，它要比芯片大上许多，也是通过光刻而来，不过通常采用无掩模直写光刻制造。
光刻的思想来源自于印刷技术，不同的是，印刷通过墨水在纸上的光反射率变化记录信息，光刻则采用光与光敏物质的光化学反应实现对比度变化[21]。打个比方来说，光刻机就是一种巨型单反相机，能够将光掩模版上图形缩小几百万倍，并通过光化学反应缩小转印到晶圆上。[22]
光刻技术先后经历接触式光刻、接近式光刻、全硅片扫描投影式光刻、分步重复投影式光刻到目前的步进扫描投影式[23]，而光源经历了五次波长迭代：从最初紫外波段的高压放电汞灯g-line（436nm）到i-line（365nm），发展到深紫外（DUV）波段的准分子激光器KrF（248nm）以及ArF（193nm），再到最先进的13.5nm极紫外光（EUV）。[24]
为什么光刻机那么难造，一个挑战是进一步提升紫外光刻机性能研制难度高、造价高昂，从第一代光刻机到最先进的第五代光刻机，光源波长已从436nm缩短至13.5nm，除了难以产生光源，光束传输中极紫外光的衰减和光学元件表面粗糙控制都是极大难题；另一个挑战是芯片二维密度无限制提高必然会遇到量子极限，芯片两条线上电子的运行规律的前提是不相互干扰，而当硅芯片密度在物理尺度上缩小至1nm以下时，将会受到干扰而不再按照经典电子学规律运动，这无疑遭受巨大挑战。[25]
不止如此，在良率压力下，还要保证芯片足够便宜[26]。比如说，英特尔一颗CPU设计文件普遍在10GB以上，而阿斯麦（ASML）的NXT：2050i每小时可曝光295片300mm（12英寸）晶圆[24]，IntelIceLake系列CPU单12英寸晶圆能切割出大约485颗芯片，这样情况下每小时极限能够曝光14.3万颗芯片，这样的制造能力才能够将单颗CPU成本降至大众能承受的几十到上千美元。[25]
此外，光刻系统涉及的技术极为细碎，还包括：
光刻机在半导体设备价值链中占比高达20%，目前，业界主要光刻机公司，分别是荷兰ASML（阿斯麦）、日本Nikon（尼康）、日本Canon（佳能）。[22]
市场方面，ASML、Nikon、Canon三家基本垄断市场，2022年ASML出货量占据全球出货量的82%，Canon占10%，Nikon占8%。其中，ASML光刻机种类齐全，是全球唯一能够生产EUV光刻机的公司，目前最小制程达到3nm；Nikon集中于DUV光刻机，也可生产浸没式光刻机；Canon的产品则集中在中低端。[31]
从具体数据来看，2022年，ASML、Nikon、Canon三家集成电路用光刻机总出货量为551台，较2021年的478台增长15%，EUV、ArFi、ArF三个高端机型共出货157台，较2021年的152台增长约3%。此外，EUV光刻机ASML市占率达100%，ArFi光刻机ASML市占率达95%以上，ArF光刻机ASML市占率达87%以上，KrF光刻机ASML市占率达72%以上，i线光刻机ASML市占率达23%以上。[32]
涂胶显影（或涂覆显影）设备虽在结构上比不上光刻机的复杂程度，但也不可或缺，它是光刻过程中必要的设备。[21]
对光刻工艺来说，晶圆上光刻胶涂覆的厚度和均匀性至关重要，直接影响着后续光刻工艺质量，从而影响芯片成品的性能、良率和可靠性[33]。所以，怎么涂好光刻胶是一门学问，负责涂覆光刻胶的设备便是涂胶显影设备。
不同光源对涂胶显影设备需求不同，早期低端芯片制造往往单独使用涂胶显影设备（OffLine），随着200mm（8英寸）及以上大型产线投入应用，现代半导体生产中，多数涂胶显影设备与光刻系统联线生产（InLine）[34]，而它则与光刻技术共进退，正伴随光刻精度提升而增加技术难度。
涂胶显影设备并非一种设备，而是一类设备的称呼，光刻工艺中涂胶显影流程包括HMDS（六甲基二硅氮烷，增粘剂）预处理、涂胶、前烘、曝光、后烘、显影和坚膜，其中用到主要设备有涂胶、曝光和显影3种设备。
涂胶显影设备结构复杂，实现难度高，不同厂商对设备结构及形式均有自己的理解，但基本均由单元模块组成，且功能类似，包含数十个功能模块组及配套机器人、数百个功能单元、数万个零部件，如盒站单元CS、盒站机械手臂CSR、工艺机器人手臂PSR、涂胶单元COT、显影单元DEV、热烘/冷却OVEN单元、对中单元CA、边部曝光单元WEE等，此外，还涵盖机械运动、温湿度及内环境控制、系统调度及控制、化学反应及化学品管控等多学科技术。[21]
涂胶显影机在半导体设备价值链中占比约为5%，从全球来看，日本TEL（东京电子）、德国SUSS（休斯微技术）、奥地利EVG及国内沈阳芯源等公司均有成熟方案，不过TEL基本处于垄断地位。
从数据上来看，2019年TEL占据全球涂胶显影设备近87%市场份额，DNS（迪恩士）和其它企业则占其余13%市场份额；2019年TEL占据国内涂胶显影设备近91%市场份额，DNS则占5%，国产芯源微产品仅占4%。[35]
对国产来说，涂胶显影设备销售难点在于下游客户端工艺验证，由于涂胶显影设备与光刻机高度联动，因此设备商需在不影响下游晶圆正常生产情况下，提供光刻机、掩模版、检测设备及程序等资源配合，验证流程复杂且冗长，加大厂商应用难度。[36]
刻蚀机与光刻机是一对好基友，二者都决定着芯片成品的性能，比如说，想要制造5nm芯片，光刻机和刻蚀机都要具有5nm工艺能力。
光刻机的原理是用光将掩模版电路结构复制到晶圆上，刻蚀机则按光刻机复制的结构在晶圆上微观雕刻出沟槽或接触孔。打个比方，光刻机就像工匠在木板上划线，刻蚀机则按照木板上划线进行雕花。
刻蚀过程中，晶圆会被烘烤和显影，一些抗蚀剂会被冲走，从而露出开放通道的3D图案。迄今为止，纳米尺度的芯片已由数十层甚至上百层结构组成，在这一过程中，如何保证精确地形成完整稳定的芯片结构是难点，避免在刻蚀过程中破坏多层微芯片底层结构或在结构中创建出空腔。[27]
刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种，湿法刻蚀使用化学制剂清洗晶圆，干法刻蚀基于气体暴露晶圆上图案。自80年代芯片不断微缩，湿法刻蚀*限性逐渐凸显，包括不能运用在3微米以下图形、容易导致刻蚀图形变形、液体潜在毒性和污染、需额外清洗和干燥步骤等，因此在特定环节逐渐被干法刻蚀所取代，目前两种刻蚀机在各自领域发挥重要作用。[37]
干法刻蚀又分为等离子体刻蚀、反应离子刻蚀、离子束刻蚀三种方法，依据其不同特性，应用在工艺步骤中，其中，电容性等离子体刻蚀和电感性等离子体刻蚀两种设备涵盖了主要刻蚀应用。
刻蚀机制造技术难度极大，就拿等离子体刻蚀机来讲，便需用到电感耦合等离子体源，为保证等离子体质量，需超高的真空度。
刻蚀机在半导体设备价值链中占比高达25%，市场增速也非常明显。TransparencyMarketResearch数据显示，2022年全球半导体刻蚀设备市场约为113亿美元，预计从2023年到2031年将以7.6%的复合年增长率增长，到2031年达到217亿美元，增长主要驱动力在于刻蚀机在逻辑/存储领域的重要性越来越强。[38]
刻蚀机被国际巨头所垄断，Gartner数据显示，2021年全球刻蚀设备行业前三名为LamResearch（泛林半导体）、TokyoElectron（东京电子）、AppliedMaterials（应用材料），三者总共占据90%以上市场份额，其中LAM市场占有率达46%，处于领先地位。[17]
国内刻蚀机供应多数为国际品牌，而国外刻蚀机在中国售价一般可达每台几百万人民币，之所以占据这样的统治地位，是因为早在多年以前，它们就已开始不断整合兼并，谋取垄断溢价。比如说，应用材料公司曾与东京电子合并，泛林半导体曾与科磊也谋求合并，试图强强联合打造联合体。[39]
当然，刻蚀机领域，国产不可能一蹴而就。刻蚀机对加工精度要求极高，比如说，16nm等离子体刻蚀机的加工尺度只有头发丝的五千分之一，而其对加工精度和重复性的要求更要达到头发丝的五万分之一。这并非单独刻蚀机领域的问题，而是与国内精密加工机床等设备发展相关联[39]。目前，国内中微半导体、北方微电子、金盛微纳科技等公司已逐渐实现主流制程设备出货，不断追赶国外巨头。
薄膜沉积（ThinfilmDeposition）是将1µm（微米）或更小分子/原子材料的薄膜覆盖到晶圆表面的技术，这一层薄膜可以让原本非导电的晶圆具备导电性。
打个比方来说，就像利用物理或化学的方法，将电子气体变成固体，从空中均匀地撒下，最终形成一层薄如白纸的膜，随后精细的电路都会绘制在这张白纸上。[40]
薄膜沉积可以分为物理气相沉积（PhysicalVaporDeposition，PVD）和化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD）两种。
PVD是通过物理方法如真空蒸发、溅射镀膜等方式形成薄膜，主要用于沉积金属及金属化合物薄膜，已广泛应用于集成电路领域的Ti、TiN、Al等金属工艺，先进封装领域的Fan-out、Ti/Cu-CopperPillar、TiW/Au-GoldBump，功率半导体领域的Si基、SiC基IGBT和GCT等器件，微机电系统领域的Ti、Ni、NiV、Ag、Al、Cr、TiW、SiO2、ITO等薄膜工艺。
CVD是通过混合化学气体发生反应，从而向衬底表面沉积薄膜的工艺，主要用于沉积介质薄膜，已广泛应用于制备SiO2、Si3N4、SiCN、SiON、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃等介质薄膜材料，Si、PolySi、Ge、SiGe、GaAs、InP、GaN、SiC等半导体薄膜材料以及W、Al、Cu、Ti、TiN、金属硅化物等金属化薄膜材料。[41]
薄膜沉积制备技术类型极多，PVD包括蒸发（蒸镀）、溅射、离子束工艺设备，CVD则包括热化学气相沉积（APCVD、LPCVD、MOCVD）、金属气相沉积（MCVD）、等离子体气相沉积（PECVD）、原子层沉积（ALD）等，根据薄膜所需材料不同，生产所用工艺设备也不同，大致来说：
薄膜沉积在制造设备中价值比重很高，其中CVD约为17%（ALD为4%），PVD约为5%，与此同时，薄膜沉积设备行业依然是垄断度较高的产业。
全球市场方面，CVD领域美国应用材料（AMAT）、泛林半导体（LamResearch）、东京电子（TEL）三家合计包揽全球70%市场份额，其中先进制程所必需的ALD设备由东京电子（TEL）、先晶半导体（ASM）两家公司包揽全球近50%市场份额；PVD领域主要被美国应用材料（AMAT）、瑞士Evatec、日本爱发科（Ulvac）所垄断，其中应用材料占比近85%。[42]
国内在薄膜沉积领域的竞争方式与国外巨头不同，国外巨头产品丰富，技术覆盖面广，而国内则主要在细分领域进行差异化竞争，如拓荆科技、中微主要产品为CVD，北方华创主要产品是PVD，微导纳米主要产品是ALD，盛美半导体主要产品是电镀产品。[41]
芯片制造过程中，有许多涉及700℃~1200℃的高温热处理步骤，这些工艺通常在高温炉中进行，包括氧化、扩散、退火等主要工艺。[43]
芯片制造过程通常由氧化工艺开始，也是最重要的加热过程之一。当晶圆暴露在大气时，其中物质会与氧气形成氧化膜，就像铁暴露在大气中会氧化生锈一样。因此，氧化的作用就是在晶圆表面形成一层保护膜，保护晶圆不受化学杂质影响、避免漏电流进入电路、预防离子植入过程中的扩散、防止晶圆在刻蚀时滑脱。[44]
氧化工艺包括热氧化（ThermalOxidation）、等离子体增强化学气相沉积法（PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD）和电化学阳极氧化等，其中热氧化是最常用的方法。根据氧化反应使用气体，热氧化法又分为干氧化（DryOxidation）和湿氧化（WetOxidation）。[45]
扩散工艺主要作用是在高温条件下对晶圆掺杂，不过这主要存在于20世纪70年代前的早期工艺，彼时芯片图形特征尺寸大多为10μm数量级，而现在先进的芯片生产中，除了特定情况已很少使用扩散掺杂工艺。
退火工艺则是将硅片放于高温环境一段时间，使其表面或内部微观结构发生变化，它通常与离子注入、薄膜沉积、金属硅化物形成等工艺结合。
用于氧化、扩散、退火等加热工艺的基本设备有卧式炉、立式炉和快速升温炉（RTP）三种。
热处理设备在半导体设备价值链中占比约3%，全球热处理设备市场则被寡头垄断，美国应用材料（AppliedMaterials）、东京电子（TokyoElectrion）、日本同业国际电气（KokusaiElectric）三家合计市场份额超过80%，而国内非激光退火类设备屹唐半导体市占率5%，北方华创市占率0.2%。[46]
让不导电的纯硅成为半导体，就必然需要向硅内加入诸如氮、磷等物质，使之形成PN结（PNjunction，一种半导体结构），再以此创建晶体管，形成各种半导体器件。其中，人为向硅内加入元素的过程就是掺杂（Doping）。
掺杂工艺十分重要，只有掺杂之后，晶圆才会具有导电性能，才能称之为半导体。不仅如此，掺杂也决定了半导体能够实现哪些功能或性能，通过改变半导体的电导率、载流子类型和浓度、能带结构等电学性质，人们就可以自由自在地控制半导体。
就比如说，向硅材料内掺入五价元素磷或砷，就可以得到N型半导体，掺如三价元素硼，就可以得到P型半导体。
芯片制造中，可在前期单晶生长阶段掺入杂质，如在CVD法生长过程中掺入特定施主或受主元素，使薄膜部分原子替换为对应元素。
对于已经制造出来的晶圆，则主要使用热扩散（Diffusion）和离子注入（Implant）两种工艺进行掺杂，在本文热处理设备部分已提到，热扩散工艺因其难以实现选择性扩散，所以除特定工艺外，基本被离子注入所取代。
离子注入的原理非常简单易懂，就是利用高能量电场加速杂质离子，直接轰击到半导体表面，最终挤入晶体内部。离子注入设备就像神枪手一样，把各种元素精准均匀地射击至圆片内部，而这也正是离子注入设备的技术难点，即在不损伤微小结构的前提下精准控制掺杂剂量和掺杂深度（粒子射程）。
根据离子束能量范围和束流大小，离子注入设备拥有低能、中能、高能、兆伏、小束流、中束流、高束流之分。不过实际应用中，60%以上情况使用低能大束流离子注入设备，用来制造逻辑芯片、DRAM、3DNAND和CIS芯片等；18%使用高能离子注入设备，用于制造功率器件、IGBT、5G射频、CIS等；20%使用中束流离子注入设备。[48]
离子注入设备在制造设备中价值比重并不大，约为3%，2021全球离子注入设备市场约为24亿~26亿美元，长期估计2030年市场可成长至42亿美元。[50]
全球离子注入设备商仅有9家（包含半导体、光伏、面板），具体到半导体领域则被美国应用材料公司（AMAT）和美国亚舍立科技（Axcelis）所垄断，两家公司合计全球市场占有率将近88%。[49]
全球离子注入设备市场情况，制图丨果壳硬科技
国内市场方面，仅有凯世通和中科信两家可生产离子注入机，此外，美国应用材料公司（AMAT）、美国亚舍立科技（Axcelis）、美国AIBT、日本住友（Sumitomo）等供应商包揽了国内大多数晶圆厂的市场份额，部分代表性晶圆厂国产化率仅1%~3%。[50]
随着制程不断缩小，衡量晶体管的尺度越来越小，所以晶圆对平坦度要求也变得越来越高，这种情况下，就需要化学机械平坦（ChemicalMechanicalPolishing，CMP）工艺，实现晶圆表面平坦化。
顾名思义，CMP就是协同化学腐蚀和机械研磨的一种工艺，与传统纯机械与纯化学不同，CMP能够有效避免纯机械的表面损伤和纯化学的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点[51]，这项工艺会在芯片制造中多次重复使用，包括光刻前、薄膜沉积后或先进封装中。
可以说，制程节点越小，需求CMP次数越多。如从180nm到14nm，CMP工艺步骤数将从10次增加至20次以上，而7nm工艺中CMP步骤数甚至超过30次。[52]
CMP设备分为金属和非金属两种机台，非金属机台主要包括金属间介平坦化(IMDCMP)、层间介质平坦化(ILDCMP)和浅沟槽隔离平坦化(STICMP)等，金属机台主要包括铜、钨、铝等。
CMP设备由抛光、清洗、传送三大模块构成，并其作业过程中，抛光头将晶圆待抛光面压抵在粗糙抛光垫上，借助抛光液腐蚀、微粒摩擦、抛光垫摩擦等实现全*平坦化，因此抛光液和抛光垫是工艺过程中两大耗材。[53]
CMP技术是从0.35μm制程节点才开始大规模应用的新工艺，曾经，它也只是一个不被看好的丑小鸭。
20世纪90年代初期，由于光刻对于平坦度的追求愈发强烈，CMP应运而生并被用于后端（BEOL）金属连线层间介质的平整，此时这项技术并没有引起行业的关注。20世纪90年代中期，0.35μm制程工艺时期，浅槽隔离抛光（STICMP）取代了LOCOS，钨抛光（WCMP）则取代了反刻蚀（etchback）。21世纪初，铜抛光（CuCMP）的出现，使得0.13μm后端铜制程变为现实，而后CuCMP一直被延续使用到90/65/45/32/28/22nm。近年，随着制程节点不断缩小，对于CMP要求更高，新的CMP应用层出不穷。[54]
CMP技术发展历史，参考资料丨《纳米级称电路制造工艺》[54]，果壳硬科技重置
目前，最先进的5/3n