來源:愛集微
在俄勒岡州波特蘭市郊的英特爾晶圓廠內,幾臺印著“ACM Research”(盛美半導體)標識的設備正在進行最后的調試。這些來自中國的濕法刻蝕設備,不僅承載著英特爾14A(1.4納米級)先進制程的量產希望,更在悄然打破一個延續多年的行業認知——中國半導體設備只能用于成熟制程。當中國技術觸及全球最頂尖芯片制造的核心環節,一場靜悄悄卻深刻的產業重構正在全球半導體領域展開。
技術破局:氮氣鼓泡技術的“入場券”
英特爾14A制程的野心從一開始就直指行業巔峰。作為計劃2027年量產的頂尖工藝,它搭載High-NA EUV光刻機與第二代PowerVia背面供電方案,目標是在晶體管密度和能效比上超越臺積電2nm制程。然而,先進技術的背后是制程微縮帶來的工藝難題——當芯片線路寬度進入納米級,高深寬比結構的濕法刻蝕中,副產物沉積與刻蝕均勻性問題成為制約良率的致命瓶頸。
盛美設備能躋身英特爾測試名單,核心底氣來自其專利申請中的氮氣(N?)鼓泡技術。據盛美上海2025年7月的官方披露,升級后的Ultra C wb濕法清洗設備通過這項技術,將晶圓內及晶圓間的刻蝕均勻性提升50%以上,同時高效解決了傳統磷酸清洗工藝中的副產物二次沉積問題。
這項技術的突破性在于其物理原理的創新。傳統的濕法刻蝕工藝中,化學液在納米級結構內流動性差,導致反應副產物難以排出,形成局部沉積。而盛美的氮氣鼓泡技術通過在化學液中產生均勻、可控的微氣泡,在納米結構中形成微流動,有效帶出副產物,同時氣泡的物理作用還能防止結構坍塌,這對于3D NAND和先進邏輯芯片的制造尤為關鍵。
對英特爾而言,這一技術恰好匹配14A制程中3D邏輯器件的制造需求——PowerVia背面供電技術對電路精度的苛刻要求,需要刻蝕環節實現納米級的控制精度。盛美設備已通過疊層氮化硅蝕刻、柵極線鎢蝕刻等三道先進工藝驗證,表現出與國際頂尖設備媲美的性能。
性能數據正在夯實這份競爭力。盛美高管在調研中證實,已向美國頭部半導體廠商交付3套測試設備,部分關鍵指標已達標。其顆粒去除率能有效清除特殊磷酸添加劑的有機殘留物,工藝兼容性覆蓋磷酸、TMAH等多種化學藥液。更具吸引力的是成本優勢——盛美的批式處理設備在化學品消耗和生產效率上較單晶圓設備更具優勢,這對因采用High-NA EUV而面臨巨大成本壓力的英特爾而言,無疑是重要考量。
英特爾的“雙面困境”與供應鏈重構
英特爾對盛美設備的測試,本質上是一場關乎生存的戰略下注。新任CEO陳立武(Pat Gelsinger)推動的代工業務“大手術”已明確方向:放棄18A制程外售,集中資源攻堅14A工藝,目標是通過2027年的量產計劃爭奪微軟、英偉達等核心客戶。然而,現實困境接踵而至:一方面,18A制程研發耗資數十億美元,若14A量產延遲將引發巨額資產減計;另一方面,《芯片法案》承諾的數十億美元補貼遲遲未到賬,英特爾已投入300億美元建廠卻顆粒無收。
供應鏈多元化成為破局關鍵。長期以來,英特爾先進制程設備依賴應用材料、東京電子等巨頭,濕法設備市場更是被這兩家企業壟斷超過80%。這種單一供應格局不僅使英特爾在定價上缺乏議價能力,更在地緣政治緊張時面臨斷供風險。盛美設備的出現,不僅帶來性價比選擇,更能構建更具韌性的供應鏈體系。
數據顯示,盛美濕法設備全球市占率已排名第四,電鍍設備位列第三,其自主知識產權體系能有效避免專利糾紛。英特爾副總裁約翰·皮策(John Pitzer)近期透露,14A制程開發進度優于同期18A,PDK(工藝設計套件)成熟度更高,這背后離不開設備測試環節的高效推進。值得注意的是,盛美在美國設有總部,在韓國擁有研發生產基地,形成了“中國技術、全球制造、本地服務”的多元化布局,這為其進入受地緣政治影響的美國市場提供了合規路徑。
然而,政策合規的紅線始終高懸。美國新提出的《CHIP EQUIP Act》明確要求,受聯邦補貼項目禁用“受關注外國實體”設備。盡管盛美通過美國總部完成設備交付,且韓國基地可提供替代供應,但盛美上海被列入實體清單的背景仍讓英特爾陷入爭議。美國國家安全部門已就此事展開評估,有議員質疑“設備核心技術是否源自中國,是否存在遠程操控風險”。這種矛盾背后,是美國“產業扶持”與“技術封鎖”雙重目標的內在沖突——一方面希望通過補貼重建本土芯片制造能力,另一方面又試圖限制中國技術進步,而這兩個目標在全球化產業鏈中往往難以兼得。
產業震動:國產設備的全球化破局路徑
對中國半導體設備行業而言,盛美進入英特爾14A測試環節,標志著國產設備從“成熟制程”向“先進制程”的歷史性跨越。在此之前,外界普遍認為國產設備只能用于28nm及以上成熟工藝,而盛美的突破證明,在濕法刻蝕等細分領域,中國企業已具備與國際巨頭抗衡的技術實力。這一突破并非偶然,而是中國半導體設備行業多年深耕的結果。
盛美半導體成立于2005年,創始人王暉博士在半導體設備領域有超過30年經驗。公司最初從清洗設備切入,通過差異化技術路線,逐步擴展到電鍍、先進封裝等領域。其國際化路徑尤為值得關注——通過在美國設立總部、韓國建立生產基地,盛美構建了規避制裁的運營架構;通過持續研發投入(年營收的15%以上用于研發),在特定領域形成了專利壁壘;通過與全球客戶深度合作,不斷迭代產品性能。
更具示范意義的是盛美的技術突破模式:不在所有領域與國際巨頭正面競爭,而是選擇濕法刻蝕、電鍍等細分市場,通過原理創新實現“換道超車”。這種聚焦策略為中微公司、北方華創等中國設備企業提供了可借鑒的經驗——在全球半導體設備市場中,即便是細分領域的突破,也能對產業鏈產生重要影響。
全球供應鏈的重構信號已清晰顯現。若盛美設備通過最終測試,將直接打破應用材料、東京電子在先進濕法設備領域的壟斷格局,迫使國際巨頭降低設備定價、加快技術迭代。對臺積電、三星等競爭對手而言,這意味著英特爾14A制程可能形成“技術領先+成本優勢”的雙重競爭力——14A較臺積電2nm提前一年量產的時間窗口,疊加國產設備的性價比助力,或將改寫當前“臺積電主導先進制程”的產業格局。
已有消息顯示,三星正密切關注此次測試進展,考慮將盛美設備納入其3D NAND產線的備選方案。而臺積電雖然公開表示其2nm工藝進展順利,但內部已開始評估引入更多設備供應商以降低成本的可能性。這場由技術突破引發的供應鏈多元化趨勢,正在改變全球半導體設備的競爭生態。
地緣博弈:技術流動與政策封鎖的拉鋸戰
盛美設備進入英特爾測試環節,也暴露了當前全球半導體地緣博弈的復雜性與內在矛盾。美國一方面通過《芯片法案》提供527億美元補貼,鼓勵本土芯片制造;另一方面又通過出口管制和實體清單,限制中國獲得先進技術和設備。然而,盛美“美國總部合規+中國技術支撐”的模式,顯示了技術流動難以完全阻斷的現實。
業內分析指出,盛美的突破反映了半導體產業發展的一個基本規律:當一項技術達到足夠成熟度,其擴散將難以通過行政手段完全遏制。特別是在濕法刻蝕這類依賴化學原理和工藝know-how的領域,中國工程師通過長期實踐積累的工藝經驗,已形成獨特的技術優勢。這種優勢與地緣政治無關,而是市場驅動下技術發展的自然結果。
美國政策制定者面臨兩難選擇:若嚴格限制所有與中國相關的技術,可能阻礙本國芯片制造商的創新和成本控制;若允許部分合作,則可能加速中國技術進步。這種困境在《CHIP EQUIP Act》立法過程中已充分體現——法案最初版本試圖全面禁止“受關注國家”設備,但在產業界游說下,最終加入了更多豁免和評估條款。
從更廣視角看,盛美案例反映了全球半導體產業“技術民族主義”與“全球化協作”之間的張力。一方面,各國為保障供應鏈安全,推動本土制造能力建設;另一方面,半導體創新的復雜性和高成本,又要求全球范圍內的專業分工與合作。在這種背景下,完全“脫鉤”既不現實也不經濟,更可能的路徑是形成“有限多元化”的供應鏈格局——即在關鍵領域建立備份能力,同時在非敏感環節保持全球協作。
未來展望
展望未來,盛美與英特爾的合作無論結果如何,都已對全球半導體產業產生深遠影響。從技術角度看,這一案例證明了在特定半導體設備領域,中國公司已具備參與最先進制程競爭的能力。這或將激勵更多中國設備企業加大研發投入,在更多細分領域尋求突破。
從產業格局看,設備供應商的多元化將增強芯片制造商的議價能力,降低先進制程研發成本,最終可能加速摩爾定律的延續。有分析預測,若盛美設備通過測試并量產交付,可使英特爾14A制程的設備投資降低10-15%,這在動輒數百億美元的先進制程投資中意義重大。
從地緣政治看,這一案例可能促使美國重新評估其對華技術管制策略。單純的設備禁運已難以阻止中國技術進步,更可能促使中國加速自主創新,最終形成兩套平行的技術體系。這種“技術脫鉤”的結果,可能是全球半導體市場分裂,創新速度放緩,最終損害所有參與方的利益。
更為根本的是,盛美的突破反映了全球半導體產業的一個新現實:技術創新已不再局限于傳統半導體強國。隨著中國在科研投入、工程師培養和市場應用方面的持續進步,其在全球半導體創新網絡中的角色正從“追隨者”向“并行者”乃至“領跑者”轉變。這種轉變不是零和游戲,而是可能通過競爭與合作,推動整個產業向前發展。
結語:在開放與安全之間尋找平衡點
英特爾俄勒岡州晶圓廠的調試仍在繼續,盛美設備的每一次參數達標,都在重塑全球半導體產業的認知邊界。這場跨越太平洋的技術合作,既展現了摩爾定律演進中技術創新的必然邏輯,也折射出地緣政治對產業發展的深刻影響。
當中國設備叩開1.4nm制程大門,全球半導體產業正站在十字路口:是選擇封閉壁壘,讓技術創新陷入停滯;還是回歸開放協作,在競爭中推動產業進步?盛美與英特爾的故事給出了啟示:在半導體這樣高度全球化的產業中,技術突破的力量終將超越地緣博弈的短期考量。
正如摩爾定律的核心是創新而非封鎖,全球產業鏈的未來,終究取決于能否在安全與發展、競爭與合作之間找到動態平衡。這種平衡不是靜態的妥協,而是基于對技術發展規律和產業生態的深刻理解,構建既有韌性又保持開放的合作框架。
盛美的案例或許只是一個開始,但它揭示了一個重要趨勢:在全球化的技術創新網絡中,任何國家或企業都無法壟斷所有環節。唯有在尊重知識產權和市場規則的前提下,通過開放合作、良性競爭,才能推動半導體這一基礎性產業持續進步,最終惠及全球數字經濟的發展。
而這,或許正是這場1.4nm技術突圍背后,最值得深思的產業命題與未來方向。