無錫舉行的CSEAC 2026,呈現出一個幾清晰的訊號:中國半導體設備業已不止於零星原型機,部分公司在蝕刻、薄膜沉積等核心前道工序已有較實際的產品線和產線部署;但若講到先進邏輯晶片、AI導向記憶體真正依賴的良率控制,離子植入、檢測和量測依然是最難攻的缺口。
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對業界而言,後摩爾時代晶片要靠3D結構、更多層數和更複雜材料去提升性能。AI算力需求上升,加上美國出口管制收緊,令「有冇國產替代」固然重要,但更關鍵其實是:設備可否長時間穩定運行,並在晶圓廠交出可接受的良率。
蝕刻與沉積:由單點突破走向工序組合
中微公司(AMEC)在展會發布六款設備,顯示其策略正由以蝕刻見長,擴展至更完整的製程設備平台:包括面向先進3D記憶體的超高深寬比蝕刻、用於複雜薄膜堆疊和字線的PECVD及ALD/金屬沉積設備,以及用於碳化矽功率半導體的高溫CVD外延設備。
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其中,70:1至90:1深寬比蝕刻設備,瞄準3D NAND及DRAM不斷增加層數時所需的深孔結構;PECVD和ALD鉬設備則涉及高產能介電層沉積與共形金屬填充;碳化矽高溫CVD設備則對應更大尺寸功率半導體晶圓的發展。這些不是邊緣配套,而是晶片製造中技術價值甚高的環節。
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AMEC稱,其設備已部署逾8,800個生產反應腔,服務逾170名客戶,覆蓋五個地區逾220條晶片及LED產線。這至少說明部分國產製程設備已經歷反覆客戶部署,而非只停留在實驗室演示。不過,這些由公司披露的數字,本身不能直接證明其性能已等同最先進節點設備。
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北方華創(NAURA)在蝕刻、沉積、清洗及熱處理等多個類別都有產品,亦反映中國企業可向晶圓廠供應更多工序設備,有助在出口管制下提升供應韌性和本地工序整合能力。但產品覆蓋面廣,不代表已在最嚴苛的先進邏輯節點證明全面對等能力。
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至於上海微電子的KrF乾式及I-line光刻系統,據報累計處理超過1,000萬片客戶晶圓,顯示其在成熟製程及部分特色工藝具實際生產用途;但這並不代表中國已掌握EUV,或已建立完整的先進邏輯光刻設備鏈。
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離子植入:最難不是射入離子,而是精準、穩定兼顧產能
離子植入是調校半導體電性的重要步驟,但難度極高。設備須在不同束流與能量範圍下,維持極穩定、可精準控制的離子束,同時處理劑量、均勻度、污染、晶圓充電、吞吐量及植入損傷等問題。高束流和高能量系統,在離子束傳輸、加速和製程控制方面,要求比中束流系統更嚴格。
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目前國產設備的進度仍屬早期。北方華創曾展示等離子浸沒式及中束流設備;晶盛機電正推進矽中束流植入機的客戶驗證;AEn Ion則展示涵蓋中束流、高束流、高能量及特殊用途的較廣產品範圍。要留意的是,展出一部機、完成客戶驗證,以及在高良率量產線長期穩定使用,三者之間相距甚遠。
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行業報道指,離子植入設備整體國產化率低於15%,高束流系統低於10%,高能量型號則接近沒有本土供應;又指受出口限制影響,先進海外設備,甚至合適的二手設備都難以取得。由於這些比例及二手設備供應說法主要來自行業報道,而非完整官方貿易或海關統計,應以審慎態度看待。
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更現實的是,離子植入設備研發開支高、客戶導入認證期長,而早期裝機量有限。即使資金到位,也未必可以在短時間內複製多年累積的製程經驗、現場可靠度和服務能力;這正是國產化進入「深水區」的原因。
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檢測與量測:先進製程的良率守門員
檢測和量測設備不會直接負責曝光、蝕刻或沉積,卻決定一片晶圓是合格還是報廢,亦提供控制納米級製程所需的回饋數據。若缺乏可靠的缺陷檢測、疊對量測、關鍵尺寸量測和製程控制資料,晶圓廠便難以放心把新設備放進先進節點產線。
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報道指,中國前道檢測及量測設備的歷史國產化率低於10%;獨立研究亦把晶圓檢測、先進離子植入及先進邏輯測試,列為中國能力仍較有限的類別。
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所以,下一關其實是晶圓廠的信任。國產廠商開始以海外系統作基準比較,意義在於評核標準已由「有冇替代品」變成能否證明設備在開機率、重複性、缺陷靈敏度、製程窗口、良率影響及售後支援方面可比。對納米級邏輯晶片和AI記憶體而言,任何微小的製程控制失誤,都足以抵銷蝕刻或沉積環節取得的進展。
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總結而言,CSEAC 2026展示的是一個正在成熟、且在若干高價值工序已有實際規模的中國設備產業,尤其是蝕刻與薄膜沉積;但它尚未形成一條覆蓋先進節點、由頭到尾都可靠的完整工具鏈。真正最關鍵的差距,已不只是讓設備「運作到」,而是要在出口管制壓力下,複製先進製程所要求的精度、可靠性、量測回饋與經晶圓廠驗證的良率。
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