晶片製造領域取得新突破 中國公司躋身刻蝕機國際第一梯隊

中興通訊被美國禁運晶片事件爆發之後，中國在晶片全產業鏈上的一些弱點不可避免地暴露了出來，比如在光刻機與EDA工具上，中國本土企業幾乎是一片空白。

但是，中國在整個產業鏈中，並不是沒有亮點。

其中，在晶片刻蝕機的國產化上，中國企業已經邁出了可喜的一步。

近日媒體報導，中微半導體設備（上海）有限公司自主研製的5納米等離子體刻蝕機最近經台積電驗證，性能優良，將用於全球首條5納米製程生產線。

台積電計劃明年進行5納米製程試產，預計2020年量產。

刻蝕機是晶片製造的關鍵裝備

晶圓製造是半導體生產的必要環節，它是指利用二氧化矽作為原材料製作單晶矽矽片的過程。

晶圓製造設備占設備投資比例的80%，是占比最大的一類半導體設備。

晶圓製造設備巨大的價值又以光刻機、刻蝕機以及薄膜沉積設備為主，這三種設備合計能占到設備投資額的50%-70%左右。

刻蝕是晶圓製造的關鍵步驟，刻蝕機是晶片製造的重要設備。

不少人可能會將光刻機和刻蝕機混淆起來。

其實光刻機和刻蝕機是兩種不同的設備。

光刻機的工作原理是用光將掩膜版上的電路結構臨時複製到矽片上。

而刻蝕機的工作原理是按光刻機刻出的電路結構，在矽片上進行微觀雕刻，刻出溝槽或接觸孔。

刻蝕利用顯影后的光刻膠圖形作為掩模，在襯底上腐蝕掉一定深度的薄膜物質，隨後得到與光刻膠圖形相同的集成電路圖形。

打個比方，光刻機的工作就好象木匠用墨線在木板上畫線，而刻蝕機的工作則是木匠在木板上按照墨線的痕跡雕花。

在晶片的生產過程中，首先要用到的是光刻機，隨後就要用到刻蝕機。

光刻機與刻蝕機的性能決定了晶片的工藝製程。

晶片行業的國際巨頭制定了不斷提高其晶片的工藝製程的戰略，比如英特爾14/10/7納米、台積電16/12/10/7/5納米、三星14/10/8/7/6納米、格羅方德14/7納米……

其中7納米已經成為一個關鍵的技術指標，而要實現7納米的晶片工藝製程，光刻機與刻蝕機都應該具有7納米的工藝能力。

而5納米，相當於頭髮絲直徑（約0.1毫米）的二萬分之一，將成為集成電路晶片上的最小線寬。

中微入列國際刻蝕機第一梯隊

在刻蝕機市場上，國外企業占據統治地位。

而且，這些巨頭們已經開始合併，謀取壟斷溢價。

比如應用材料公司與東京電子已經合併；而泛林半導體與科磊也曾經謀求合併，試圖強強聯合打造聯合體。

強強聯合能減少市場競爭，保持高額利潤，因此中國企業要在這個外國企業強敵環伺的局面中殺出重圍，必須依靠自己過硬的核心技術。

中微半導體在晶片介質刻蝕設備、矽通孔刻蝕設備、MOCVD設備三大細分領域均成為世界三強。

中微半導體（AMEC）成立於2004年，是國內領先的高端晶片設備企業，也是大基金一期首個投資企業。

公司專注於刻蝕和化學薄膜沉積類型設備的生產，其產品能夠最大限度利用擁有的產品資源，如主機、軟體系統等，大大縮短產品開發周期和減少產品發開成本。

其介質刻蝕設備、矽通孔刻蝕設備、MOCVD設備廣泛應用於國際市場和國內市場，均位列世界三強。

業內認為，此次中微半導體自主研製的5納米等離子體刻蝕機，突破了「卡脖子」技術，讓中微與泛林、應用材料、東京電子、日立4家美日企業一起，組成了國際第一梯隊，為7納米晶片生產線供應刻蝕機。

已通過驗證的國產5納米刻蝕機，預計會獲得比7納米生產線更大的市場份額。

核心技術的發展並不是一蹴而就的。

對於刻蝕機來說，其對加工精度的要求非常高。

以16納米的晶片來說，等離子體刻蝕的加工尺度要達到普通人頭髮絲的五千分之一，而加工的精度和重複性更要達到頭髮絲的五萬分之一。

因此，這類儀器對機械精度要求很高。

而這與中國的精密加工工具機等設備相關，因此這是整個工業體系的問題，而不僅僅只是刻蝕機單一領域的問題。

當前，已開發國家對中國科技力量的崛起正在肆意打擊，中國人發展自己的晶片核心裝備的步伐更不能鬆懈。

只有堅持走自主研發道路，才能掌握主動權，振興晶片民族工業。