中微已制造出5納米蝕刻機(jī)，對中國半導(dǎo)體領(lǐng)域影響深遠(yuǎn)

（文章來源：國器紀(jì)錄片）
早在2017年4月份從研制半導(dǎo)體設(shè)備的中微公司傳來捷報(bào)，其掌門人尹志堯正式對外宣布已經(jīng)攻克5納米蝕刻機(jī)的制造技術(shù)，一時(shí)在國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)激起千層波浪，而實(shí)力頗為強(qiáng)勁的國際商業(yè)機(jī)器公司IBM在兩星期后才掌握5納米刻蝕工藝。時(shí)間一轉(zhuǎn)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(dǎo)體研制進(jìn)度是和臺積電的路線保持一致。目前臺積電在3納米技術(shù)上已有一年多的技術(shù)積累，從側(cè)面上可以反映中微在掌握5納米技術(shù)后已經(jīng)開始著手準(zhǔn)備3納米工藝。

目前由于中微半導(dǎo)體研制的5納米蝕刻機(jī)早已通過臺積電的認(rèn)證，那么在臺積電生產(chǎn)5納米級芯片時(shí)，生產(chǎn)線上的部分蝕刻機(jī)將會是中國制造。目前中微半導(dǎo)體已經(jīng)向臺積電的供應(yīng)鏈提供5納米蝕刻機(jī)設(shè)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(jìn)的極紫外光刻機(jī)生產(chǎn)5納米級芯片。批量生產(chǎn)如此高精度的芯片，EUV光刻機(jī)固然重要，但在芯片制造過程中的“刻蝕”同樣不可或缺，而且所使用的蝕刻機(jī)也必須在精度上與芯片精度保持一致。

在提及芯片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，很多人會將芯片制造的重要設(shè)備光刻機(jī)和蝕刻機(jī)混淆，其實(shí)可以從芯片生產(chǎn)的具體過程來將兩者區(qū)別。想要制成一枚小小的芯片，首先要從一片晶圓的制造開始。我們可以將芯片的生產(chǎn)過程總體分為六大步驟，分別是采用硅材料制成的晶棒、將晶棒進(jìn)行切割成一片片的沒有圖形晶圓硅片、晶圓上涂光刻膠和利用掩膜印刻電路等光刻操作、利用化學(xué)物質(zhì)在晶圓上進(jìn)行刻蝕操作、注入特定離子給予晶體管特性進(jìn)行摻雜、最終將晶圓切割成一片片芯片進(jìn)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(jī)和蝕刻機(jī)。由于在晶圓制成芯片的過程中，光刻和刻蝕等步驟是循環(huán)重復(fù)進(jìn)行的，所以在芯片制造的投資中光刻機(jī)和蝕刻機(jī)分別占據(jù)25%、15%的投資份額，可見蝕刻機(jī)也是芯片制造設(shè)備的重中之重?？涛g工藝主要分為等離子干法刻蝕和濕法刻蝕。其實(shí)在等離子刻蝕加工工藝上又有著三種類別，分別是難度最高的硅刻蝕、難度適中的介質(zhì)刻蝕、加工工藝最簡單的金屬刻蝕。而中微半導(dǎo)體主要專攻介質(zhì)刻蝕加工工藝，并且在刻蝕技術(shù)和設(shè)備上處于全球先進(jìn)水平。

中國在半導(dǎo)體和集成電路行業(yè)發(fā)展較晚，自2004年由60歲的尹志堯博士創(chuàng)立的中微半導(dǎo)體公司，在短短13年就攻克了5納米加工工藝，一舉達(dá)到國際先進(jìn)水平，而這離公司最初定下20年趕超全球一流企業(yè)的目標(biāo)整整提前了7年。而中微半導(dǎo)體的長處不僅在芯片刻蝕設(shè)備上，還在與光刻機(jī)、蝕刻機(jī)并肩的薄膜設(shè)備研制上走在了前列。如今由中微生產(chǎn)的MOCVD設(shè)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(qiáng)兩家企業(yè)壟斷國內(nèi)市場的局面被一舉打破。

中微剛創(chuàng)立之初就選擇了蝕刻機(jī)作為專攻的方向，其創(chuàng)始人尹志堯在美國高科技產(chǎn)地硅谷闖蕩多年，并在回國建立中微時(shí)帶回了一批資歷頗深的華裔科學(xué)家，其與15位半導(dǎo)體科學(xué)家聯(lián)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(jī)技術(shù)。而且從那時(shí)起中微就陸續(xù)生產(chǎn)出65納米到7納米的蝕刻機(jī)設(shè)備，中國制造的蝕刻機(jī)與全球先進(jìn)水平始終在同一標(biāo)準(zhǔn)上。如今日本、韓國等半導(dǎo)體強(qiáng)國總共40多條芯片生產(chǎn)線已經(jīng)用上了中國蝕刻機(jī)，而中微打入臺積電高端供應(yīng)鏈?zhǔn)加谄渥灾餮邪l(fā)7納米蝕刻機(jī)。

在半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)行業(yè)，高端蝕刻機(jī)的研制意義與光刻機(jī)同等重要，這種一臺最高上千萬的芯片生產(chǎn)設(shè)備，其加工精度可以達(dá)到一根發(fā)絲的萬分之一，此次中國中微成功成為臺積電5納米芯片制造的設(shè)備供應(yīng)商，側(cè)面反映了國產(chǎn)半導(dǎo)體首次占據(jù)全球半導(dǎo)體龍頭位置。目前全球規(guī)模龐大的集成電路市場已經(jīng)超過3500億美元，而中國在集成電路進(jìn)口的各類產(chǎn)品設(shè)備中位居全球首位，中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展不能被國外卡脖子，像中微、中芯國際等一大批半導(dǎo)體企業(yè)將成為國產(chǎn)半導(dǎo)體崛起的探路者。
（責(zé)任編輯：fqj）