佚名 發表於 2020-04-12 18:07:26
（文章來源：國器紀錄片）
早在2017年4月份從研製半導體設備的中微公司傳來捷報，其掌門人尹志堯正式對外宣布已經攻克5納米蝕刻機的製造技術，一時在國產半導體行業激起千層波浪，而實力頗為強勁的國際商業機器公司IBM在兩星期後才掌握5納米刻蝕工藝。時間一轉到去年年底，尹志堯先生在上海舉辦的一次投資論壇上指出，中微半導體研製進度是和臺積電的路線保持一致。目前臺積電在3納米技術上已有一年多的技術積累，從側面上可以反映中微在掌握5納米技術後已經開始著手準備3納米工藝。
目前由於中微半導體研製的5納米蝕刻機早已通過臺積電的認證，那麼在臺積電生產5納米級晶片時，生產線上的部分蝕刻機將會是中國製造。目前中微半導體已經向臺積電的供應鏈提供5納米蝕刻機設備，而從臺積電的工藝路線圖上看，在今年第三季度臺積電將會使用全球最為先進的極紫外光刻機生產5納米級晶片。批量生產如此高精度的晶片，EUV光刻機固然重要，但在晶片製造過程中的「刻蝕」同樣不可或缺，而且所使用的蝕刻機也必須在精度上與晶片精度保持一致。
在提及晶片的設計生產時，很多人會將晶片製造的重要設備光刻機和蝕刻機混淆，其實可以從晶片生產的具體過程來將兩者區別。想要製成一枚小小的晶片，首先要從一片晶圓的製造開始。我們可以將晶片的生產過程總體分為六大步驟，分別是採用矽材料製成的晶棒、將晶棒進行切割成一片片的沒有圖形晶圓矽片、晶圓上塗光刻膠和利用掩膜印刻電路等光刻操作、利用化學物質在晶圓上進行刻蝕操作、注入特定離子給予電晶體特性進行摻雜、最終將晶圓切割成一片片晶片進行封裝和測試。
而在以上的光刻步驟和刻蝕步驟上就要用到光刻機和蝕刻機。由於在晶圓製成晶片的過程中，光刻和刻蝕等步驟是循環重複進行的，所以在晶片製造的投資中光刻機和蝕刻機分別佔據25%、15%的投資份額，可見蝕刻機也是晶片製造設備的重中之重。刻蝕工藝主要分為等離子幹法刻蝕和溼法刻蝕。其實在等離子刻蝕加工工藝上又有著三種類別，分別是難度最高的矽刻蝕、難度適中的介質刻蝕、加工工藝最簡單的金屬刻蝕。而中微半導體主要專攻介質刻蝕加工工藝，並且在刻蝕技術和設備上處於全球先進水平。
中國在半導體和集成電路行業發展較晚，自2004年由60歲的尹志堯博士創立的中微半導體公司，在短短13年就攻克了5納米加工工藝，一舉達到國際先進水平，而這離公司最初定下20年趕超全球一流企業的目標整整提前了7年。而中微半導體的長處不僅在晶片刻蝕設備上，還在與光刻機、蝕刻機並肩的薄膜設備研製上走在了前列。如今由中微生產的MOCVD設備在全國的市場份額從零上升至70%，以往美國維科和德國愛思強兩家企業壟斷國內市場的局面被一舉打破。
中微剛創立之初就選擇了蝕刻機作為專攻的方向，其創始人尹志堯在美國高科技產地矽谷闖蕩多年，並在回國建立中微時帶回了一批資歷頗深的華裔科學家，其與15位半導體科學家聯合成立了公司。這也是中微為何僅用4年就掌握10多納米的蝕刻機技術。而且從那時起中微就陸續生產出65納米到7納米的蝕刻機設備，中國製造的蝕刻機與全球先進水平始終在同一標準上。如今日本、韓國等半導體強國總共40多條晶片生產線已經用上了中國蝕刻機，而中微打入臺積電高端供應鏈始於其自主研發7納米蝕刻機。
在半導體晶片生產行業，高端蝕刻機的研製意義與光刻機同等重要，這種一臺最高上千萬的晶片生產設備，其加工精度可以達到一根髮絲的萬分之一，此次中國中微成功成為臺積電5納米晶片製造的設備供應商，側面反映了國產半導體首次佔據全球半導體龍頭位置。目前全球規模龐大的集成電路市場已經超過3500億美元，而中國在集成電路進口的各類產品設備中位居全球首位，中國半導體行業的發展不能被國外卡脖子，像中微、中芯國際等一大批半導體企業將成為國產半導體崛起的探路者。
（責任編輯：fqj）
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